暖地大叶藓组织培养的研究

【摘要】： 暖地大叶藓(Rhodobryum giganteum (Hook.) Par.)是一种重要的药用苔藓植物,对治疗心血管疾病具有很好的疗效。本论文以暖地大叶藓幼嫩茎尖为外植体,应用组织培养方法,成功地获得了无菌的暖地大叶藓原丝体和植株,在此基础上,研究了培养基类型、机械切割、激素、温度、配子体自身的提取液、培养基组成等对原丝体诱导和生成量的影响,同时比较了组织培养诱导形成的配子体形态、光合和红外光谱特点。主要成果如下: 1、通过培养基的筛选发现改良Knops培养基适合原丝体的扩展生长而且能保持两个月不分化出配子体植株,MS培养基更适合原丝体的分支生长,改良的White培养基中原丝体生长慢同时伴随植株的分化。 2、运用机械切割法和激素诱导法对原丝体的繁殖进行实验,发现机械切割后原丝体繁殖量在一个月内比未切割直接转接的繁殖量增加一倍;低浓度的2.4-D能促进茎段上原丝体的发生。 3、培养基的类型和组成对暖地大叶藓原丝体扩繁有显著的影响。改良Knops培养基的浓度对原丝体生长影响不大,1/10浓度的改良Knops培养基上生长的原丝体跟全量改良Knops培养基上的原丝体生长无显著差异。改良Knops培养基组成成分中硼元素对原丝体生长至关重要,甚至比所有微量元素还重要,从原丝体生长看,不含硼元素的改良Knops培养基上的原丝体比不含微量元素改良Knops培养基上的原丝体更差;改良Knops培养基加适量蔗糖和少量(4g. L-1)琼脂、pH为6.0-7.0的培养基更适合于暖地大叶藓原丝体的生长。 4、原丝体初始转接量对暖地大叶藓原丝体扩繁也有显著影响,本试验中以直径0.8cm左右的原丝体团对原丝体的扩繁生长最为有利。 5、实验表明,暖地大叶藓原丝体生长对温度和水分较为敏感,最适温度是20-22℃。植物激素对原丝体生长有较为明显的作用,6-BA能诱导出愈伤组织团,NAA使原丝体变黑,分支生长少但原丝体纵向生长长,含KT的培养基中原丝体一个月后有较多幼芽分化。 6、组织培养条件下形成的暖地大叶藓植株在形态上有一定程度的分化,论文描述了组培苗的三种类型:大叶顶生型、叶片渐小型和小叶长枝型。不同形态的植株可以从原丝体分化出植株时就有所不同。跟原丝体生长一样,植株分支繁殖形态发生对温度也比较敏感,最适温度也是20℃-22℃。 7、实验室条件下测定了暖地大叶藓生长的光合作用指标,发现组培植株比野生植株有更高的光饱和点,尤其是形态上变异明显的枝长叶小型植株,但光合同化速率不如野生采集的植株高;暖地大叶藓原丝体的光合同化速率较高,与野生植株相近。暖地大叶藓的植株在光强大于饱和点后(≥400μmol m-2 s-1)出现光抑制现象。水分对植株的光合作用起着很大影响,水分丧失较多(VPD10)时光合作用被明显抑制。植株形态的变异有利于植株适应光照较强(≥350μmol m-2 s-1)下生长,而且变异植株对水分的保持有更好的优势。光合荧光参数反映出野生采集的植株叶片具有更高的PSⅡ的最大光化学量子产量和PSⅡ的潜在活性,但实际光量子效率和光合电子传递速率在两种生长条件下的植株差别不大。 8、应用红外和紫外光谱扫描技术对野生和组培条件下暖地大叶藓植株进行光谱比较,发现虽然两者间的波峰位置、数目和波峰高度均存在较大的差异,说明两者的化学组成和含量可能会存在较大差异。 【关键词】：暖地大叶藓 组织培养 原丝体 培养基 激素 机械切割 形态 光合作用 光谱分析
【学位授予单位】：上海师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：S567.239
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-14
• 第一章 文献综述14-34
• 1. 苔藓植物的应用14
• 2. 药用苔藓植物的研究现状14-16
• 3. 药用苔藓植物大叶藓属——回心草的效用和研究现状16-20
• 3.1 回心草在治疗心血管疾病方面的作用研究18-20
• 4. 暖地大叶藓形态和生境简介20
• 5. 苔藓植物的组织培养20-27
• 5.1 苔藓组织培养简介20-21
• 5.2 影响苔藓植物组织培养的因素21-26
• 5.2.1 培养材料21-22
• 5.2.2 消毒方法22-23
• 5.2.3 培养基质23
• 5.2.4 植物激素23-24
• 5.2.5 温度24-25
• 5.2.6 光照25-26
• 5.2.7 pH 值26
• 5.2.8 湿度26
• 5.3 苔藓植物繁殖技术和组织培养的应用26-27
• 6. 苔藓植物的光合生理27-32
• 6.1 光照、温度和水分对苔藓植物光合作用的影响28-31
• 6.1.1 光照对苔藓植物光合作用的影响28-29
• 6.1.2 温度对苔藓植物光合作用的影响29
• 6.1.3 水分对苔藓植物光合作用的影响29-31
• 6.2 苔藓植物的叶绿素荧光动力学研究31-32
• 7. 光谱在苔藓植物研究中的应用32-34
• 第二章 研究目的和意义34-36
• 第三章 暖地大叶藓的组织培养36-60
• 1. 材料与方法36-42
• 1.1 外植体来源和培养基36
• 1.1.1 外植体来源36
• 1.1.2 培养基36
• 1.2 实验方法36-42
• 1.2.1 外植体来源及灭菌36-38
• 1.2.2 原丝体的扩繁38
• 1.2.3 基本培养基的筛选38-39
• 1.2.4 机械切割增殖法39-40
• 1.2.4.1 机械切割法增殖原丝体39
• 1.2.4.2 机械切割法诱导叶片产生原丝体39
• 1.2.4.3 2.4-D 对叶片和茎段的原丝体诱导39-40
• 1.2.5 培养基成分对原丝体生长的影响40-41
• 1.2.5.1 Knop 培养基不同浓度对原丝体生长和分化的影响40
• 1.2.5.2 矿质元素对原丝体扩展生长和分化的影响40
• 1.2.5.3 糖源类型和浓度对原丝体生长和分化的影响40
• 1.2.5.4 pH 值对原丝体生长的影响40-41
• 1.2.5.5 琼脂含量对原丝体生长的影响41
• 1.2.6 原丝体原初接入量对原丝体后期生长的影响41
• 1.2.7 温度对原丝体生长的影响41
• 1.2.8 温度与光照双因素结合对原丝体生长的影响41-42
• 1.2.9 植物激素对原丝体生长的影响42
• 1.2.10 原丝体愈伤组织的鉴定42
• 2. 实验结果42-55
• 2.1 外植体消毒42-43
• 2.2 基本培养基筛选43-44
• 2.3 切割对原丝体生长和繁殖的影响44-45
• 2.4 最佳组培条件45-53
• 2.4.1 Knops 培养基不同浓度对原丝体生长和分化的影响45
• 2.4.2 矿质元素对原丝体生长和分化的影响45-46
• 2.4.3 培养基中糖含量对原丝体生长的影响46-48
• 2.4.4 改良Knops 培养基琼脂含量对原始体生长和分化的影响48
• 2.4.5 培养基pH 对原丝体生长的影响48-49
• 2.4.6 原丝体的原初接入量对后续扩展生长的影响49-50
• 2.4.7 温度对原丝体生长的影响50-51
• 2.4.8 温度和光照两因素结合对原丝体生长的影响51
• 2.4.9 激素对原丝体诱导和生长影响51-53
• 2.4.9.1 四种植物激素对原丝体的作用51-52
• 2.4.9.2 激素对叶片诱导原丝体的影响52-53
• 2.5 原丝体愈伤组织诱导和结构观察53-55
• 3. 讨论55-60
• 3.1 有关外植体的消毒方法55-56
• 3.2 关于最适培养基56-57
• 3.3 关于切割原丝体对后期原丝体繁殖的影响57
• 3.4 关于最适组培条件57-58
• 3.5 关于激素对叶片诱导原丝体的影响58-60
• 第四章 组培条件下暖地大叶藓配子体的形态分化及其影响因素60-68
• 1. 材料与方法60
• 1.1 组培条件下植株形态观察60
• 1.2 温度和光照对不同形态植株繁殖的影响60
• 2. 实验结果60-66
• 2.1 组培条件下植株形态变异的描述60-66
• 2.2 光照和温度对不同形态植株繁殖的影响66
• 3. 讨论66-68
• 3.1 关于组培条件下植株形态的分化66-67
• 3.2 不同形态植株的繁殖情况以及与光照温度的关系67-68
• 第五章 暖地大叶藓原丝体以及不同形态配子体的光合和叶绿素荧光比较68-72
• 1. 材料与方法68-69
• 1.1 光合作用参数的测定68
• 1.2 叶绿素荧光参数测定68-69
• 2. 实验结果69-71
• 2.1 野生植株、组培植株和原丝体的光合作用指标比较69-70
• 2.2 野生和组培条件下植株叶片叶绿素荧光参数比较70-71
• 3. 讨论71-72
• 第六章 不同来源暖地大叶藓材料的光谱比较72-76
• 1. 材料与方法72
• 1.1 红外光谱测定72
• 1.2 紫外光谱的测定72
• 2. 实验结果72-76
• 2.1 红外光谱分析72-74
• 2.2 紫外光谱分析74-76
• 参考文献76-86
• 附表86-88
• 致谢88-89
• 硕士期间的成果89

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