菊芋品种茎尖超低温保存研究

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1、万方数据学校代码：10225学号：S14006学位论文菊芋品种茎尖超低温保存研究指导教师姓名：申请学位级别：论文提交日期：授予学位单位：王玲陈晓玲硕士韩丽东北林业大学中国农业科学院2014年6月东北林业大学学科专业：园林植物与观赏园艺论文答辩日期：2014年6月5日授予学位日期：2014年6月答辩委员会主席：论文评阅人：葺必#素太擎万方数据DissertationfortheDe舯eofM抽terResearchoncryopreserVationofJemsalemCandidate：SuperVisOr：artichokeshoottipsAcademicDegr∞Appli

2、edfor：Speci柚锣：DateofO腿IExamination：UB童ye璐i够：H锄LiProf．、7岫gLingAssociatePr0￡ChenXiaoliIlgMa8terL髓dscapePl髓tandHonicultureJune．5th，2014N0mleastF0rc卿UniVersny鬻眵C删晰心唱UR万方数据摘要菊芋(眦，羽吻淞m抛加淞L．)属菊科向日葵属多年生草本植物，具有很强的抗逆性，多用于东北地区高速路绿化，常作为改善沙漠、盐碱地的绿化植被，菊芋还具有很高的经济价值、观赏价值、生态价值和药用价值，是一种重要的观赏和作物种质资源。菊芋品种较多，常为无性

3、繁殖，采用超低温保存可以长期保存菊芋种质资源。本研究以菊芋品种‘2009331028’为试验材料，以单因素试验优化菊芋茎尖小滴玻璃化法超低温保存体系。并将该体系应用到‘M6’、‘Stampede’和‘Relil(t’这3个菊芋品种中，还比较了菊芋茎尖玻璃化法和小滴玻璃化法超低温保存效果；采用差示扫描量热法(DSC)检测不同处理阶段茎尖的热力学变化和透射电镜观察细胞超微结构的变化；最后利用SSR分子标记检测超低温保存后再生植株的遗传稳定性。主要研究结果如下：1．菊芋茎尖超低温保存最优化体系为：取继代培养4—5周的菊芋试管苗‘2009331028’，剥取2．3mm大小的无菌茎尖分别在

4、含0．4mol／L蔗糖的MS液体培养基中预培养3d，250C下装载30IIlin，OoC下PVS2脱水处理15m．m，小滴玻璃化法进行超低温保存至少24h．在1．2M蔗糖的液体MS卸载液中解冻20mill，每lOmiIl换液一次，将解冻后的茎尖转入恢复培养基中暗培3～5d后转入光照强度1500luX，16Ⅳ8h光周期下培养。存活率和再生率分别为93％和83％。2．运用最优化方案对菊芋茎尖进行玻璃化法和小滴玻璃化法超低温保存后，其存活率分别为34％和93％，再生率分别为26％和83％。菊芋茎尖超低温保存的最佳方法为小滴玻璃化法。3．运用最优化方案对。M6’、‘鼢衄pede’和‘Re

5、likt’这3个菊芋品种进行小滴玻璃化法超低温保存，存活率分别为44％、72％、50％，再生率分别为37％、53％、37％，品种间存在差异。4．根据DSC扫描图谱显示，新鲜茎尖，预培养的茎尖，预培养、装载后的茎尖在降温的过程中都形成冰晶，且结冰的温度和冰晶的体积随着处理的加剧而逐渐降低和减小，放出的热量也相应减小。当茎尖经过PVS2脱水处理，发生了相变潜热即玻璃化转变，4个菊芋品种的DSC结果一致，玻璃化转变温度相近。5．透射电镜观察了菊芋品种‘2009331028’的8个不同处理的茎尖的超微结构，发现脱水主要发生在装载和PVS2处理阶段，菊芋茎尖经过预培养和装载后，细胞中出现质

6、壁分离，胞内小泡增多，核质浓缩，核仁皱缩，线粒体、叶绿体等细胞器出现空洞或扭曲变形，而经过PVS2处理的茎尖最大的变化是细胞中线粒体数量增多。经过超低温保存后，新鲜茎尖、预培养后茎尖和经过装载的茎尖的细胞结构均被破坏，且不可修复，当茎尖经过PVS2脱水处理超低温保存后，大部分细胞结构完整，细胞器虽然较少，但未受到致命伤害，经过恢复培养可以恢复到正常状态。6．采用最优方案超低温保存‘2009331028’茎尖，利用18对SSR引物扩增，对再生植株进行遗传稳定性检测，未发现差异条带。关键词菊芋；茎尖：超低温保存：小滴玻璃化法；差示扫描量热法；细胞超微结构：遗传稳定性万方数据Abs虹丑

7、ctAbstl曩ctJ唧salem觚ichoke(虢，￡册腑埘n击Pm埘L．)，bclongiIIgtoAsteI粥e髓family’isaperennialherb．歌hasastmngresis觚ce，usuallyu鼹dt0g托enmgnlehighway雠d髂aaffbrestationve龋伽onto．mlp∞vedesert朗dsaline．Jemsalemamchokeisanimportantom锄伽【协lcr叩genllplasmresourcew池highec