以半夏葉柄試驗材料,采用單因素試驗研究不同基本培養(yǎng)基、蔗糖濃度、植物生長調節(jié)物質對半夏疏松愈傷組織誘導的影響,確定半夏形成疏松愈傷組織的關鍵因素;并結合顯微結構觀察、化學成分定位和組分含量測定等方法,比較半夏疏松愈傷組織與致密愈傷組織的特點,初步闡明半夏疏松愈傷組織形成的機理。主要研究結果如下:(1)基本培養(yǎng)基、植物生長調節(jié)物質的不同濃度組合、不同蔗糖濃度對半夏疏松愈傷組織誘導有不同的影響。用半夏葉柄作為外植體,以MS為基本培養(yǎng)基,附加2,4-D1.0 mg·L~(-1)+6-BA 1.5 m g·L~(-1)誘導出的愈傷組織生長情況較好且疏松程度高;以MS+2,4-D1.0 mg·L~(-1)+6-BA 1.5 mg·L~(-1)為誘導培養(yǎng)基,設置不同蔗糖濃度的(0、15、25、30、35 g·L~(-1))單因素試驗,篩選出蔗糖濃度為30 g·L~(-1)時,愈傷組織長勢較好且疏松程度高;設置不同濃度的6-BA(0.5、1.0、1.5 mg·L~(-1))、2,4-D(1.0、1.5、2.0 mg·L~(-1))的組合試驗,篩選出誘導半夏疏松愈傷組織的最佳激素組合,即在基本培養(yǎng)基中添加1 mg·L~(-1)2,4-D和1 mg·L~(-1) 6-BA。并總結出半夏疏松愈傷組織形成的關鍵因素為基本培養(yǎng)基(MS)、蔗糖(30 g·L~(-1))、植物生長調節(jié)物質(1 mg·L~(-1) 2,4-D+1 mg·L~(-1) 6-BA)。(2)半夏疏松愈傷組織的結構較松散,細胞及胞間間隙較大,細胞壁較薄。致密愈傷組織的化學成分定位顯示,其細胞壁及細胞間隙中同時存在著色為綠色的纖維素部分及著色為紫色的果膠和纖維素的混合部分,綠色較深,說明其細胞壁纖維素含量較高;而紫色部分較淺,說明其果膠含量較低,即中膠層中細胞粘結物果膠質很少水解成果膠,細胞間連接緊密。疏松愈傷組織的化學成分定位顯示出細胞壁及細胞間隙幾乎僅存在著色為紫色的果膠與纖維素的混合部分,顏色較深,說明其果膠含量較高,即中膠層中細胞粘結物果膠質大量水解成果膠,細胞間連接被解除,使其愈傷組織細胞松散;而綠色極少,說明其細胞壁纖維素合成較少,含量甚微,使細胞壁剛性減弱,細胞生長加快。(3)半夏愈傷組織的疏松或致密程度主要與果膠質和纖維素有密切關系。果膠質主要位于細胞間中膠層,是粘結相鄰細胞、使組織堅實的重要成分;纖維素是細胞壁的主要成分,是維持植物細胞形態(tài)、增強細胞機械強度的物質,因其具有剛性而在一定程度上限制細胞的生長。
【學位單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S567.239
【部分圖文】：

處理的愈傷組織的質地均不如處理4的疏松，不適宜用作懸浮培養(yǎng)材料。處理9的愈傷組織增殖慢，質地緊實，繼續(xù)培養(yǎng)其顏色逐漸變黃加深，并出現(xiàn)分化現(xiàn)象。圖2-1 不同基本培養(yǎng)基對半夏愈傷組織的影響A:MS培養(yǎng)基; B:B5培養(yǎng)基; C:1/2 MS培養(yǎng)基Fig. 2-1 Effects of different basic media on callus inductionA:MS medium; B: B5 medium; C: 1/2 MS medium表 2-1 不同基本培養(yǎng)基對愈傷組織誘導的影響Table 2-1 Effects of different basic media on callus induction基本培養(yǎng)基Basic medium誘導率/%Induction rate/%愈傷組織生長情況Callus growth situation愈傷組織疏松程度The degree of tissue loosenessMS 94.33±2.08 a 淡黃 +++B5 93.00±1.73 a 淡黃 -1/2 MS 64.67±2.51 b 白色 -注：表中不同的小寫字母表示差異性顯著,相同字母表示差異性不顯著(P>0.05)。下表/圖同此“+”表示愈傷組織疏松，“-”表示愈傷組織致密。表 2-2 不同蔗糖濃度對愈傷組織誘導的影響Table 2-2 Effects of different sugar concentrations on callus induction處理Treatments蔗糖Sucrose/g·L 1誘導率/%Induction rate/%愈傷組織生長情況Callus growth situation愈傷組織疏松程度The degree of tissue looseness1 0 0 d - -2 15 56.33±1.53 c 黃色 +3 25 75.67±3.06 b 黃色 ++4 30 92.33±2.08 a 淡黃 +++5 35 78.33±4.04 b 黃色 +2.4 溫度和光照強度對半夏愈傷組織誘導的影響離體培養(yǎng)植物脫分化時，溫度是重要的影響因素之一。溫度主要通過對植物體基因表達程序或表達量、酶活性、植物生長調節(jié)物質水平以及膜特性的調節(jié)從而影響植物生長發(fā)育（任敬民，2007）。溫度過低時細胞不能正常生長或生長受到抑制

文 半夏疏松愈傷組織形成的關鍵因素及其作用機理研究20顯著影響（表3-1和圖3-1）。外植體接種10 d后，開始出現(xiàn)灰白色愈傷組織，繼續(xù)培養(yǎng)，觀察到處理4的愈傷組織增殖快，質地較疏松，呈淡黃色（圖3-1A）。將其培養(yǎng)28～30 d后轉到繼代培養(yǎng)基上培養(yǎng)，以28～30 d繼代一次，繼代2～3次可獲得顏色淡黃、結構疏松的愈傷組織，該疏松愈傷組織即可通過懸浮培養(yǎng)以獲得同步化人工種胚用于半夏人工種子制作。其它處理的愈傷組織的質地均不如處理4的疏松，不適宜用作懸浮培養(yǎng)獲得疏松愈傷組織。處理9的愈傷組織增殖慢，質地緊實，繼續(xù)培養(yǎng)其顏色逐漸變黃加深，并出現(xiàn)分化現(xiàn)象（圖3-1 B）。表 3-1 2,4-D 與 6-BA 組合對半夏愈傷組織誘導的影響Table 3-1 Effects of 2,4-D and 6-BA concentration on callus induction處理 2,4-D(mg·L-1) 6-BA(mg·L-1) 誘導率/% 愈傷組織顏色 愈傷組織疏松程度1 1.0 0.5 93.67±3.21 a 灰白 +2 1.5 0.5 94.00±2.65 a 黃色 +3 2.0 0.5 90.33±1.53 ab 灰白 +4 1.0 1.0 93.83±0.76 a 淡黃 +++5 1.5 1.0 87.6±3.14 b 黃色 ++6 2.0 1.0 82.33±2.52 c 淡黃 +7 1.0 1.5 93.33±1.53 a 黃色 +8 1.5 1.5 93.67±0.58 a 黃色 +9 2.0 1.5 92.67±2.08 a 黃色 -注：“+”表示愈傷組織疏松

文 半夏疏松愈傷組織形成的關鍵因素及其作用機理研究21（圖3-2 C），綠色較深，說明其細胞壁纖維素含量較高；而紫色部分較淺，說明其果膠含量較低，即中膠層中細胞粘結物果膠質很少水解成果膠，細胞間連接緊密。疏松愈傷組織的化學成分定位顯示出細胞壁及細胞間隙幾乎僅存在著色為紫色的果膠與纖維素的混合部分（圖3-2 D），顏色較深，說明其果膠含量較高，即中膠層中細胞粘結物果膠質大量水解成果膠，細胞間連接被解除，使其愈傷組織細胞松散；而綠色極少，說明其細胞壁纖維素合成較少，含量甚微，使細胞壁剛性減弱，細胞生長加快。圖3-2 半夏兩種愈傷組織的結構及化學定位（10 20）Fig. 3-2 The structure and chemical component location of P. ternata callus（A: 致密愈傷組織番紅-固綠染色切片; B: 疏松愈傷組織番紅-固綠染色切片; C: 致密愈傷組織釕紅-固綠染色果膠定位切片; D: 疏松愈傷組織釕紅-固綠染色果膠定位切片）化學成分含量分析結果表明，半夏愈傷組織形成過程中，疏松愈傷組織的果膠含量顯著高于致密愈傷組織，是致密愈傷組織的 1.2～2.9 倍（P 0.05）

【參考文獻】

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本文編號：2824124