湖州铁线莲组织培养开题报告

1. 研究目的与意义

铁线莲是毛茛科铁线莲属（clematis）植物的统称。园林栽培中更为关注的是攀援性种与栽培品种。由于其花朵色泽艳丽，花型变化多，栽培品种丰富， 因而有攀援植物皇后的美誉。其叶的形状、质地、类型变化丰富;花型新颖别致,变化大,花朵色泽调和,独具风采;花期较长,适应性强,并具有耐寒性,广泛分布于世界各地。具有极高的观赏价值,在垂直绿化中具有极其重要的作用。我国该属植物约有133种,全国各地都有分布,尤以西南和华中地区种类较多。可种植于墙边、窗前，或依附于乔、灌木之旁，配植于假山、岩石之间。攀附于花柱、花门、篱笆之上;也可盆栽观赏。少数种类适宜作地被植物。长期以来许多学者对铁线莲属的形态演化、亲缘关系等做过较为全面的研究。

国外对铁线莲的组织培养技术的开发比较成熟，国内也有不少专家学者做过铁线莲的组织培养，但是多集中于国外引进品种，对中国特有品种的铁线莲的组培报道并不多，铁线莲的体胚发生技术的探讨基本上没有相关的报道。有关铁线莲属植物花器官发生发育研究的报道很少涉及,仅有吴海燕等运用扫描电子显微镜(sem)对灌木铁线莲(c. fruticosa)花的形态发生和发育过程进行了观察。还有尽管国内对于毛茛科铁线莲属的研究较多 , 但绝大部分是针对铁线莲属植物的药用价值或对其资源的调查 , 而对于国外铁线莲的引种栽培及其在园林上的应用研究较少。

本实验通过对铁线莲野生种的组织培养，建立中国野生种铁线莲的组织培养体系，了解铁线莲的生物学特性，熟悉组织培养的基本概念，掌握组织培养的基本方法技术，知道不同激素对植物生长分化产生不同影响，以及不同激素配比对植物生长产生的影响，为中国野生种铁线莲的快繁提供技术支持，充分体现其景观和经济价值。而且采用组织培养技术,可在短期内得到大量整齐一致的苗, 对铁线莲的种质资源保护以及开发利用可能有一定的参考价值。

2. 国内外研究现状分析

最早研究胚状体发生要属美国的Steward和德国的Reinert利用胡萝卜贮藏根组织作培养材料,首先观察到来自体细胞组织的胚的启动和发育过程。随后,许多学者对关于体细胞胚胎发生做了大量的研究,除孢子体外,在配子体上(Guha,M aheshwei 1964,N itsch 1969),叶肉细胞上(Kohlen bach 1965)也开始了胚状体研究。1975年仅有13种双子叶植物,2种单子叶植物及8种伞形科植物诱导成功。1979年,Tisserat统计,体细胞胚胎发生包括了32科,13种植物。1981年周俊彦统计为43科106种植物。1993年统计,已有210种植物成功地诱导出胚状体(范双喜1993)。就目前的研究文献上看,人们大多数停留在条件的摸索以及生理生化组织学的研究上,还没对胚状体发生的机理有着清晰的了解。杨和平(1991)提出了大致的生理生化轮廓。植物细胞具有全套基因作为体细胞胚胎发生的分子前提,经过切割或游离,体细胞由于外源理化因子的诱导,内源理化因子发生相应的变化,结果导致一系列酶的活化和钝化接着RNA合成被活化,在染色质探制下进入活跃的周转,在这之前和同时,新的蛋白质(合成与周转也活跃化,随后就是DNA合成加速,导致细胞的活跃分裂和球形胚的形成。再后在内外源信息作用下,通过转录与转译水平复杂而精巧的调控,基因在时间上和空间上得以选择性激活和表达,导致细胞生理代谢的阶段性和区域性差异,结果用于形态建成的物质基础不同,于是实现胚胎发生。近几年来,人们对体细胞胚胎发生的生理生化进行了研究,也可推断出上述结论(刘本叶1995,陈以峰1998,Micha lczuk 1992,Centeno 1997),但真正证实上述观点是否正确,还要在转录及翻译水平做深入的研究。

在19世纪50年代,一些英国、比利时、德国培育者从中国或日本引进铁线莲原生种,做为最初杂交的父母本,培育了很多新品种,现在很多品种都是起源于这个时期。当时,最有影响力的是英国的Jackman Nursery,他们培育的一个品种 Clematis jackmanii (1962年推出) ,至今仍十分流行.到现在,铁线莲已成为欧洲人最喜欢的庭园植物之一^[3]现在,铁线莲已成为欧洲人最喜欢的庭园植物之一,每年的需求量达1000万.从2000年开始,我国就同英国的公司合作,逐渐引进铁线莲品种,对铁线莲进行育苗及栽培方面的研究。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

通过对湖州铁线莲中国野生种铁线莲的组织培养，建立中国野生种铁线莲的组织培养体系，了解外植体、培养基、激素和培养条件对其组培和体胚发生诱导的影响，为中国野生种铁线莲的快繁提供技术支持，充分体现其景观和经济价值。同时胚性愈伤诱导为铁线莲的品种改良和优质种的无性快繁和植物转基因等提供材料和技术基础，具有重要的现实意义。

研究计划

4. 研究创新点

采用组织培养技术,可在短期内得到大量整齐一致的苗，选出优良品种，在品种保藏和作为观赏植物有很高的价值。通过对湖州铁线莲中国野生种铁线莲的组织培养，建立中国野生种铁线莲的组织培养体系。铁线莲胚性愈伤的诱导中，外植体的选择是成功的关键因素之一。因为同一种植物的不同组织及同一组织的不同发育时期对离体培养的反应不同（黄健秋等，1994）

本实验是按照铁线莲的生物学特性，对湖州铁线莲野生种进行组织培养分析不同激素对植物生长分化产生不同影响，以及不同激素配比对植物生长产生的影响。从而熟悉湖州铁线莲组织培养与体胚发生。