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白桦的组织培养和遗传转化研究

詹亚光

  本研究将生物技术应用于白桦(Betula platyphylla Suk.)的遗传改良,首次对白桦离体再生技术和再生机理进行了系统研究,分别从愈伤组织和腋芽增殖两个途径确立了一套较为完整的白桦组织培养再生系统,揭示了白桦离体再生机理,并进一步向白桦导入抗虫基因,获得转化植株。本研究结果填补了白桦组织培养和转基因植株再生的空白,为白桦的遗传改良和无性繁殖开辟了一条行之有效的新途径。主要研究结果如下:1、从休眠芽、展叶芽和种子建立初始培养,研究各阶段影响再生诸因素的作用,选出了各阶段适合不同外植体的最佳培养基和激素组合,并进一步优化,建立起白桦腋芽增殖和愈伤组织再生两种途径的组培系统。愈伤组织诱导率达70%以上,分化率达90%以上,生根率达95%以上,移栽成活率85%以上。不同白桦无性系的愈伤组织诱导率、分化率、生根率及增殖倍数和形态特征明显不同。选出了适于上述两种繁殖途径的优良无性系9817号。2、通过农杆菌介导,首次获得白桦抗虫转基因植株,经分子生物学检测,在卡那霉素抗性转化植株中,有34%检测出GUS活性,76.5%的Southern 斑点杂交呈阳性反应,初步证明抗虫基因转入白桦中。建立了白桦遗传转化和转基因再生系统,卡那霉素抗性愈伤组织转化率达10%-22%,卡那霉素抗性愈伤组织的分化率达到33.3%,抗性不定枝的生根率达80%以上。筛选出白桦转基因的合适除菌剂为羧苄青霉素,选择剂为卡那霉素并确定最佳使用浓度。3、揭示白桦茎段、叶片和叶柄的愈伤组织主要来源(皮层的薄壁细胞),愈伤组织的分化、不定芽和不定根的起源,不定芽发生与愈伤组织的木栓化以及不定根发生与愈伤组织形成间的抑制关系等。描述了愈伤组织形成和不定芽分化阶段内源激素、核酸和蛋白质的变化特点,分析关键因素的作用。……   
[关键词]:白桦;组织培养;遗传转化;器官形成;核酸;蛋白质
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:东北林业大学2001年