海岛棉组培过程细胞形态特性与基因表达差异的研究-生物化学与分子生物学专业论文.docxVIP

独 创 性 声 明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中 不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得新疆农业大 学或其他教育单位的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对 本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名： 时间： 年 月 日 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解新疆农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：新 疆农业大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文 档，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，允许论 文被查阅和借阅。本人授权新疆农业大学将学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。 (必威体育官网网址的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名： 时间： 年 月 日 导师签名： 时间： 年 月 日 新疆农业大学硕士学位论文 新疆农业大学硕士学位论文 海岛棉组培过程细胞形态特性与基因表达差异的研究 海岛棉组培过程细胞形态特性与基因表达差异的研究 PAGE PAGE 11 PAGE PAGE 10 第 1 章 绪论 海岛棉因为其纤维具有强度高、长度最长、细度好、光泽好、柔软度好等优点， 在经济价值上优于陆地棉。虽然新疆作为我国长绒棉种植的唯一地区。但是目前海岛 棉只能在南疆种植，种植面积小，而且产量不高，推广性不好，效益一般，并且随着 全球气候的大幅度变化，土地沙化，病虫害加重等问题的出现[1]，在解决棉花抗病性、 提高纤维品质等问题上遇到了巨大的挑战[2]。常规遗传育种方法虽然能改良棉花品质， 但周期较长，并且还要投入大量的人力与物力。与此相对，借助植物转基因技术向棉 花中导入控制有效性状的外源基因，可以在短期内获得相应改良性状的棉花材料，因 此目前受到人们广泛关注[1]。 棉花组织培养方法主要包括：胚珠培养、体细胞培养、茎尖培养、原生质体培 养、花药和花粉培养。目前，进行棉花转基因研究主要采用体细胞培养方法为基础。 1.1 棉花体细胞培养的研究 1.1.1 棉花体细胞培养历史发展 棉花体细胞培养研究的发展史大致可以分为以下三个阶段: 第一阶段(1970一1978年)是诱导愈伤组织研究阶段。组织培养的起始阶段是愈伤组 织诱导。从陆地棉胚珠的珠孔端诱导产生愈伤组织,然而这一阶段大多数研究停留在愈 伤组织的诱导上，未能得到体细胞胚状体[3]。 第二阶段(1979一1982年)是诱导胚性愈伤和体细胞胚形成研究阶段。虽然首次从野 生棉下胚轴愈伤组织的悬浮培养物中得到了体细胞胚，但是一直未培养出再生苗[4]。 第三阶段(1983年至今)为再生植株研究阶段。1983年，Davidoni S第一次从继代保 持2年多的珂字棉310愈伤获得了再生植株[5]。四年之后，Trolinde等通过技术改进获得 了珂字棉系统易再生材料，从而奠定了棉花再生技术体系[6]。 1.1.2 棉花体细胞胚胎发生的研究 取用棉花不同组织的材料作为外植体，要经过愈伤组织诱导、胚状体发生、再生 植株形成的过程。棉花外植体诱导产生的愈伤组织大致分为两类：胚性愈伤组织和非 胚性愈伤组织。能诱导形成体细胞胚胎的只有胚性愈伤组织。在特定的条件下胚性愈 伤与非胚性愈伤能相互转化，但转化的难易程度各异。一般胚性愈伤组织易转化成非 胚性愈伤组织，而后者较难转化为前者[7]。 棉花体细胞胚胎发生途径与合子胚的发育相似，要经历原胚期、球型胚期、心型 胚期、鱼雷胚期、子叶胚期。在这些时期的胚状体中，只有通过鱼雷胚期的胚状体有 可能进一步形成再生植株。体细胞胚具有双极性，在适当的外界条件下能萌发再生形 成完整植株[8]。体细胞胚胎发生是棉花植株再生的重要途径之一。 1.1.3 影响体细胞胚发生和植株再生的因素 植物组织培养技术在棉花改良的研究上已经取得一定成效，但是再生效率和基因 型依赖性是限制棉花生物技术发展的两个重要限制因素。在棉花离体培养技术中，影 响棉花体细胞胚胎发生和植株再生的因素很多，简单归纳如下: 外植体 外植体类型是影响棉花胚性愈伤组织诱导和胚状体分化的重要因素。合适的外植 体是愈伤组织诱导的第一步。选取不同外植体诱导愈伤组织和体细胞胚胎发生能力不 同。董合忠[9]和张献龙等[10]报道，诱导获得胚胎发生的最佳外植体是下胚轴。 （2）培养基成份 一般用 MS 培养基无机物添加 B5 培养基有机物的培养基（MSB 培养基）进行棉 花体细胞培养。胚性愈伤组织形成后转移到 KN03 加倍且去掉 NH4NO3 的 MSB 培养基 上，能有效促进胚分化[11，12]。张献龙等[10]曾报道培养基中补加 MgSO 、KCl 和 CaCl 4 2