宝莲灯组培褐化作用机制的初步研究

作     者：冯代弟 

作者单位：安徽农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈剑平;王燕

授予年度：2015年

学科分类：090706[农学-园林植物与观赏园艺] 0907[农学-林学] 09[农学] 

主      题：宝莲灯 组织培养 切伤 褐化 胁迫 酚类物质 

摘      要：本论文以子房培养获得的宝莲灯(Medinilla magnifica)无菌植株作为研究材料,通过植株形态学和组织解剖学观察切伤后宝莲灯植株生长发育的动态变化,了解宝莲灯褐化特性及伤口褐化对植株生长的影响;通过对切伤后宝莲灯植株内酚类物质含量及多酚氧化酶活性的动态变化分析,研究伤口褐化对植株影响的生理代谢基础;最后在对宝莲灯转录组测序的基础上,利用数字基因表达谱技术对褐化相关调控基因进行差异分析,初步探索植物组培褐化的分子作用机制。主要研究结果如下:1.宝莲灯根部切除后伤口处发生褐化导致植株生长减慢、叶片逐渐转为砖红色且第15天左右最为严重,但培养后期植株生长能够恢复正常;组织解剖学观察显示大量鞣质在叶片栅栏组织细胞的胞质内积累,同时,叶绿体也表现出肿胀、淀粉粒增多等胁迫反应。研究表明,伤口处褐化的发生对培养植株的生长造成了胁迫,但不具有致死性。2.切伤后宝莲灯叶片中的叶绿素含量显著降低而花青素含量显著升高,这可能是叶色变化的主要原因;植株内类黄酮、花青素等酚类物质含量也在切伤后2天显著上升。3.数字表达谱测序发现有1552个基因发生上调表达,有1734个基因发生下调表达。上调基因主要参与类黄酮合成、苯丙氨酸合成及糖酵解代谢等途经;而下调基因主要与光合作用、植物激素信号转导等途径有关。本研究利用宝莲灯的无菌植株初步揭示了组培褐化的特性及作用机制,为有效消除组培褐化对植物的危害提供了理论基础。