二倍體馬鈴薯原生質(zhì)體培養(yǎng)及體細胞雜交的研究.pdf

1、馬鈴薯是第四大糧食作物，產(chǎn)量高，用途廣泛。馬鈴薯青枯病是由細菌引起的土傳毀滅性病害，選育抗性品種是最為經(jīng)濟有效的途徑；而塊莖炸片顏色是評價馬鈴薯炸片品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標，目前市場上急需炸片顏色好的加工專用品種。自然界存在著豐富的抗青枯病和炸片顏色優(yōu)良的二倍體野生種和原始栽培種資源，但由于生殖障礙的存在使常規(guī)育種難以利用這些資源，本論文通過對二倍體馬鈴薯原生質(zhì)體培養(yǎng)和體細胞雜交的研究，建立和優(yōu)化原生質(zhì)體培養(yǎng)及體細胞雜交技術(shù)體系，獲得以下主要

2、研究結(jié)果： 1.植物組織培養(yǎng)中常伴有乙烯積累，影響植株形態(tài)建成和器官生長發(fā)育。首次系統(tǒng)地研究了不同濃度硫代硫酸銀(Silverthiosulfate，STS)對馬鈴薯試管苗生長和相關(guān)生理指標的影響，結(jié)果表明：在培養(yǎng)基中附加1mg/LSTS可增加試管苗葉面積和葉綠素含量，抑制氣生根的產(chǎn)生，增加單株葉面積和葉綠素含量，降低可溶性蛋白、脯氨酸和丙二醛含量；試管苗在附加2mg/LSTS培養(yǎng)基上沒有出現(xiàn)形態(tài)異?，F(xiàn)象，但生理指標表明該濃度已

3、經(jīng)對試管曲產(chǎn)生了一定的毒害；培養(yǎng)基中附加4mg/L以上STS，試管苗出現(xiàn)紫色色素沉積、葉片背面生成愈傷等畸形現(xiàn)象，形態(tài)和生理指標顯示有明顯的毒害作用。培養(yǎng)基中蔗糖濃度及培養(yǎng)器皿通氣狀況與乙烯積累的程度密切相關(guān)，研究不同蔗糖濃度以及不同通氣條件下培養(yǎng)基中加1mg/LSTS對試管苗生長的影響，結(jié)果表明：培養(yǎng)基中加1mg/LSTS，試管苗葉面積、單株鮮重及葉綠素含量在含有2～3％蔗糖的培養(yǎng)基上顯著增加：通氣可降低試管苗高度，增加葉面積和葉綠素

4、含量，培養(yǎng)基中加1mg/LSTS于半通氣條件下培養(yǎng)，試管苗葉面積和葉綠素含量最高，丙二醛含量最低；含有2～3％蔗糖的培養(yǎng)基中附加1mg/LSTS，半通氣條件下有利于二倍體馬鈴薯原生質(zhì)體供體材料的培養(yǎng)。 2.正常生理代謝狀況下活性氧處于動態(tài)平衡狀態(tài)，參與調(diào)控細胞周期、細胞壁的松弛與重建等多種生理活動，活性氧積累能引起代謝紊亂和細胞死亡。對不同分裂能力的馬鈴薯原生質(zhì)體分離過程中活性氧及抗氧化酶活性進行了研究，結(jié)果表明：酶解早期(8h

5、以前)ED13的H2O2含量要顯著高于無分裂能力的DH405;D13的SOD活性酶解后期(酶解8小時后)低于DH405，而CAT活性在酶解前期(酶解8小時前)高于DH405?？梢酝茰y，原生質(zhì)體分裂能力上的差異與活性氧及抗氧化酶活性有關(guān)。 3.馬鈴薯原生質(zhì)體培養(yǎng)成功是體細胞雜交的基礎(chǔ)，二倍體馬鈴薯原生質(zhì)體培養(yǎng)研究結(jié)果表明：葉片懸浮培養(yǎng)和整株黑暗培養(yǎng)兩種預(yù)處理方式原生質(zhì)體產(chǎn)量和活力差異不顯著；以0.5mol/L甘露醇為滲透調(diào)節(jié)劑、2

6、5℃酶解12h的條件下，適宜CE171和DH401酶解的纖維酶濃度略高于ED13、HS66和DH405，分別為0.3％和0.4％；ED13和DH41原生質(zhì)體在VKM液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)3～4周，經(jīng)愈傷組織生長培養(yǎng)基培養(yǎng)2周，轉(zhuǎn)至芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基2個月后出現(xiàn)第1個芽，芽轉(zhuǎn)接在MS培養(yǎng)基上2周形成具根莖葉的完整植株，HS66和CE171原生質(zhì)體可形成愈傷組織，但沒有分化出芽；DH405原生質(zhì)體不分裂。 4.對二倍體馬鈴薯原生質(zhì)體電融合參數(shù)的