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枇杷属(Eriobotrya Lindl.)植物迄今已经明确的有26个种,其中,大渡河枇杷(Eriobotrya prinoides var dadunensis H.Z.Zhang&W.B.Liao)是原产我国的野生种,分布于四川省大渡河流域,常作为枇杷属植物种间杂交研究的亲本。本研究以大渡河枇杷单核靠边期的花药(花蕾直径约4 mm)为外植体进行离体培养,并对获得的愈伤组织进行鉴定,留取胚性细胞系进行增殖倍数测定和不同浓度外源2,4-D处理(M1~M7)研究。以7个不同处理的第10 d、20 d、30 d、40 d和50 d的愈伤组织为样品,检测了3个不同细胞系的增殖倍数;同时还检测了3个细胞系在M1~M6处理下,样品中内源赤霉素(GA3)、生长素(IAA)、玉米素(ZT)、激动素(KT)、褪黑素(MT)、水杨酸(SA)和脱落酸(ABA)含量随时间的变化情况。另外,以获得的胚性愈伤组织为材料,克隆了Aux/IAA基因中的Erda IAA4、Erda IAA8、Erda IAA12、Erda IAA29和Erda IAA32,并进行了生物信息学分析。以M5处理的10 d~50 d的材料,M1~M6分别处理30 d的材料为研究对象,利用实时荧光定量方法检测了各材料中5个Erda Aux/IAA基因的表达量。主要的试验结果如下:1.大渡河枇杷胚性愈伤组织增殖倍数测定(1)大渡河枇杷的花药愈伤组织分为胚性和非胚性两种类型。非胚性愈伤组织主要为浅黄色或黄色,透明或半透明,表面粗糙或呈结节状。胚性愈伤组织外观主要呈现半透明,相对疏松的结构,并且表面有透明丝状物,颜色为浅白色或白色;经醋酸洋红染料染色后可观察到胚性细胞团,通常细胞小而细胞质浓厚。(2)继代接种后的第30 d,愈伤组织增殖倍数显著高于其余天数,此时的胚性愈伤组织细胞活性最高,此时进行继代培养,可以较好地保持愈伤组织的活性,提高增殖效率。随着外源2,4-D浓度逐渐升高,大渡河枇杷胚性愈伤组织的增殖倍数先升高后降低;在外源2,4-D浓度为1.0mg·L-1时,增殖倍数最大,浓度超过1.0 mg·L-1,增殖倍数反而下降。以上说明,外源2,4-D的浓度为1.0 mg·L-1时,大渡河枇杷花药胚性愈伤组织的增殖倍数最高,且增殖活力旺盛。2.大渡河枇杷胚性愈伤组织内源激素测定对M1~M6这6个处理的样本进行内源激素的检测,结果表明,IAA、GA3和ABA相对于其他内源激素(KT、ZT、MT和SA)来说含量较高,KT随时间变化的趋势大体相似,其中M5处理KT含量整体高于其他处理。随着培养时间的增加,MT和SA的变化趋势相似,都是先下降,于第30 d之后上升。3.大渡河枇杷Erda Aux/IAA基因克隆(1)试验克隆了5个大渡河枇杷Erda Aux/IAA基因。Erda IAA4基因c DNA序列全长是1032 bp,其序列的开放阅读框区长度为594 bp,编码197个氨基酸和1个终止密码子;Erda IAA8基因c DNA序列全长是1348 bp,其序列开放阅读框区长度为1092 bp,编码363个氨基酸和1个终止密码子;Erda IAA12基因c DNA序列全长是1492 bp,其序列开放阅读框区域为591 bp,编码196个氨基酸和1个终止密码子;Erda IAA29基因c DNA序列全长是1232 bp,其序列的开放阅读框区为606 bp,编码201个氨基酸和1个终止密码子;Erda IAA32基因c DNA片段是964 bp,与苹果Md IAA32(XM_029091554.1)基因进化系基因的同源性最高。(2)试验所克隆的5个基因中,除了Erda IAA29蛋白缺失Domain IV外,Erda IAA4、Erda IAA8和Erda IAA12蛋白均具有高度同源的Aux/IAA家族成员的基本结构,Erda IAA32片段仅具有含有Lx Lx Lx序列的Domain I。系统进化分析表明,这些基因所编码的氨基酸序列与苹果和白梨的进化关系最近。4.大渡河枇杷5个Erda Aux/IAA基因表达量分析(1)Erda IAA4的表达特性与其余4个基因不相同。随着外源2,4-D浓度的升高,基因Erda IAA4的表达量在M2、M4、M5和M6处理显著上调,M3与对照组无显著差异,总体趋势为先升后降,但是并无明显的“拐点”。对于M5处理的不同天数,随着培养时间的延长,Erda IAA4的表达量先显著上调,后显著下调。并且培养30d以后,培养时间的延长对Erda IAA4的表达量影响不显著。(2)Erda IAA8、Erda IAA12、Erda IAA29和Erda IAA32的表达模式相似,随着内源IAA含量升高,4个Erda Aux/IAAs的表达量会相应下调;相反,内源IAA含量下降,则4个Erda Aux/IAA基因的表达量会上调;随着培养时间的延长,Erda Aux/IAA基因先显著上调,对生长素反应下游响应基因的抑制作用增强;但培养30 d以后,培养时间的延长对这些基因的表达量影响不显著。表明愈伤组织在培养30 d过后,细胞内4个Erda Aux/IAAs基因的表达持续旺盛,对生长素反应下游响应基因抑制作用显著。因此,大渡河枇杷胚性愈伤组织继代培养后的第30 d为下一次的最佳继代时间。随着外源2,4-D浓度的逐渐增加,内源IAA在M5处理的样本中含量达到顶峰,而Erda Aux/IAAs表达量为最低点,说明此时,胚性愈伤组织细胞内的生长素反应下游基因被抑制的程度最低。因而推测,利用M5培养基(外源2,4-D浓度为1.0 mg·L-1)进行继代培养有利于大渡河枇杷胚性愈伤组织保持和增殖。以上研究结果为大渡河枇杷完整组织培养体系的建立奠定了理论基础,并为大渡河枇杷乃至枇杷属其他物种的组织培养研究和优化提供了理论依据。