NaCl胁迫对六角果鸢尾愈伤组织生长的影响开题报告

 2021-09-16 08:09

1. 研究目的与意义

尾属(irisl.)植物是一类具有较高观赏价值及经济价值的多年生草本植物。我国鸢尾属植物大约有60种、13个变种及5个变型,约占全球鸢尾属植物的1/5,鸢尾属植物普遍具有较强的抗逆性与净化水体的作用。资料表明,鸢尾属植物普遍具有良好的观赏价值和适应性强、管理粗放等特性,因此该属植物应是目前最佳绿化地被植物种类之一。六角果鸢尾(iris hexagona)原产于美国marsh island,其具有发达的根状茎,在自然条件下逐渐演化形成可以在海水与淡水中生存的变异株,并且,资料显示,六角果鸢尾是路易斯安那鸢尾中唯一可耐受中度盐分的当地物种,栽植在海滨地带可以有效防止海水的侵袭并护保海岸线。

近年来,植物受到盐胁迫已成为全球性的问题,尤其对于海滨地带来讲,其更易受到自然或地质变动影响而受到盐分的侵袭。目前,全球盐碱地面积已达9. 5亿hm2 ,中国盐碱土地约2. 0 108 hm2 ,占总耕地面积10% ,土壤盐碱化已成为重要的环境问题之一,随着化肥用量增加,土壤发生次生盐渍化亦愈来愈重,盐胁迫几乎影响植物所有的重要生命过程,因此盐胁迫下作物生长发育、光合产物分配格局和动态,作物抗盐、耐盐生理生态响应机制是农业科学、生态学领域研究的重要课题。而六角果鸢尾具有的自身耐盐特性使其有望在未来的海滨滩涂绿化建设中发挥重要作用,但是,其繁殖却面临诸多问题。在自然状态下,鸢尾属植物通过种子或分株来繁殖,而研究发现鸢尾属植物种子普遍具有休眠特性,存在于种皮或胚乳中的抑制性物质会导致种子的休眠,分株繁殖是根茎类鸢尾最常用和经济的繁殖方法,也是在最短时间内获得有开花能力的植株,并能保持品种特性的一种方法,但这种方法繁殖系数低,不适用于大规模的商业生产又不能满足大量获得植株的需要。因此,多年来人们试图通过鸢尾属植物组织培养的途径以获得大量的植株。

本项目拟采用胚作为外植体讨论其愈伤组织诱导与培养的条件,并尝试建立六角果鸢尾完整的离体培养再生体系,并对诱导出的愈伤组织施以不同程度的盐胁迫,模拟天然中性盐nacl来探讨六角果鸢尾的耐盐能力及响应机制,通过在盐胁迫条件下对其愈伤组织生理生化指标的检测,以期进一步筛选抗盐突变愈伤组织体系。此项研究为实现具有较高生产经济价值与生态价值的六角果鸢尾产业化生产提供了技术指导,也为其更好的发挥生态作用提供了抗逆理论基础。同时,该项研究对六角果鸢尾种质资源的保护、开发、利用以及利用生物技术对其进行遗传改良均具有十分重要的意义。

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2. 国内外研究现状分析

六角果鸢尾,作为研究盐胁迫和生态适应下植物演化的理想模式植物,近年来人们一直致力于其生理学、生物化学、分子生物学和生态学领域的研究。

在耐盐性研究中,诸多外国学者认为盐胁迫有利于促使六角果鸢尾进行生殖生长,随着盐分的不同,开花时间表现出了不一致,同时盐分胁迫对其内源激素存在显著影响,表现为植物体内aba、ja含量上升而iaa 、sa含量呈下降趋势。除此之外,前人们开始致力于探讨其在基因水平上的耐盐依据,应用rapd-pcr技术,何祯祥识别出淡水和盐沼地生长的六角果鸢尾种群的基因并对其多态性进行评价,得出于淡水沼泽地上生长的六角果鸢尾其种群基因多态性较高的结论。而在六角果鸢尾愈伤组织的水平上进行耐盐愈伤组织的筛选与生理生化动态研究方面,目前尚未见报道。

在六角果鸢尾繁殖方面,在自然条件下,六角果鸢尾生长速度缓慢,其营养繁殖主要通过根状茎来进行,有性生殖主要通过种子来实现,种子萌发在随后的4-12个月内才能完成,此外,由于六角果鸢尾是异花授粉植物,后代往往不能保持其优良性状,迄今为止,关于六角果鸢尾繁殖方面的研究尚十分有限。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:

1.通过改变激素的用量及培养环境的控制,成功诱导出胚愈伤组织,为在日后的研究过程中,通过对环境的条件控制,成功诱导形成胚状体,进一步发育为完整植株,建立无性快繁技术体系,实现其产业化生产奠定一定的技术基础。

2.在不同浓度nacl胁迫下对愈伤组织耐盐性研究,筛选出具有抗盐性的愈伤组织,并进行生理生化检测,为今后六角果鸢尾耐盐耐盐植株的选育与开发,提供技术支撑。

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4. 研究创新点

首次以自然条件下六角果鸢尾耐盐变异株的种子胚为实验材料,进行胚愈伤组织的诱导,并在愈伤组织的水平上进行耐盐愈伤组织的筛选与生理生化检测,阐明愈伤组织的耐盐机理,并进一步筛选耐盐变异株系,是本项目研究的基本特色。

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