掌叶木体细胞胚培养及体胚发生过程的形态学研究

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本研究以掌叶木[Handeliodendron bodinieri(Levl.)Rehd]幼胚、成熟胚和种子无菌苗的根、茎、叶、子叶为外植体诱导胚性愈伤组织及体细胞胚,并诱导体胚增殖、成熟与萌发,筛选各阶段较适合的培养基;同时利用常规石蜡切片技术对掌叶木愈伤组织及体胚发生与发育过程进行形态学研究,以便建立掌叶木体细胞胚培养体系,探讨掌叶木体胚起源模式及体胚发育过程。试验结果如下:1.采用正交设计法研究了不同因子对掌叶木幼胚和成熟胚愈伤组织诱导的影响。结果表明,影响掌叶木幼胚胚性愈伤组织诱导的因素由大到小依次为AC>2,4-D>6-BA,较适合培养基为MS+2.0mg/L 2,4-D+2.0mg/L6-BA++2%蔗糖+0.6%琼脂粉,诱导率达34.58%;影响掌叶木成熟胚胚性愈伤组织诱导的因素由大到小依次为培养基类型>6-BA>2,4-D>AC,最适培养基为MS+1.5mg/L 2,4-D+1.0mg/L AC+1.0mg/L 6-BA+3%蔗糖+0.6%琼脂粉,诱导率达32.5%。种子无菌苗根、茎、叶、子叶未诱导出胚性愈伤组织,表明掌叶木胚性愈伤组织诱导的最佳外植体为幼胚。2.对掌叶木幼胚和成熟胚诱导出的胚性愈伤组织分别进行体胚诱导,幼胚诱导出的胚性愈伤组织在含低浓度外源激素的培养基中即可获得较高诱导率的体胚,而成熟胚诱导出的胚性愈伤组织在含较高浓度外源激素和AC的培养基中才能得到较高的体胚诱导率。两者分别在MS+0.3mg/L2,4-D+3%蔗糖+0.6%琼脂和MS+1.0mg/L 2,4-D+1.0mg/L 6-BA+1000mg/L AC+3%蔗糖+0.6%琼脂培养基中体胚诱导率最高,分别达到52.63%和25%。3.6-BA、2,4-D和AC对掌叶木体胚的增殖质量有较大影响,6-BA与2,4-D同时使用并添加AC的条件下,可以获得增值速度快、增殖量大、质量好的体胚。6-BA、NAA、IBA三个因素的不同浓度组合中,体胚在MS+0.5mg/L 6-BA+0.5mg/L IBA+500mg/L AC+3%蔗糖+0.6%琼脂培养基中增殖效果较好。4.掌叶木体胚在含有不同浓度激素组合和不同蔗糖含量的培养基中均有成熟体胚的形成,其中以MS+1.0 mg/L IBA+0.5 mg/L 6-BA+500mg/L AC+3%蔗糖+0.6%琼脂培养基中体胚成熟效果较好。高浓度(4%)蔗糖有利于体胚成熟与萌发。5.通过显微技术观察表明:掌叶木体胚起源于胚性愈伤组织表层细胞或内部细胞的单个或多个细胞。胚性愈伤组织细胞体积较小,质密,核大、易被染色,细胞分裂活跃,细胞大小均匀排列较为规整;非胚性愈伤组织细胞体积大、核小、几乎不含细胞质、不易被染色、排列较乱。胚性愈伤组织经历球形胚、心形胚、鱼雷形胚和子叶胚,发育形成完整的再生植株。
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