γ-氨基丁酸对蓝莓玻璃化试管苗的恢复作用及机制研究

作     者：张换换 

作者单位：大连理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：夏秀英

授予年度：2021年

学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090201[农学-果树学] 

主      题：蓝莓试管苗 玻璃化恢复 γ-氨基丁酸 生理代谢 显微结构 

摘      要：试管苗玻璃化是植物组织培养过程中出现的生理性病变。玻璃化试管苗形态及解剖结构异常,生理代谢紊乱,增殖、分化、生根困难,移栽成活率低,且难以恢复正常,给试管苗商业化生产造成了极大的经济损失和人工浪费。γ-氨基丁酸(GABA)是一种四碳非蛋白质氨基酸,在促进植物生长发育,提高植物抗逆性上均具有重要作用。本文以不同品种蓝莓玻璃化试管苗为材料,研究了培养基中添加GABA对蓝莓玻璃化苗恢复生长、增殖分化、生理代谢及解剖结构的影响,主要结果如下:1.培养基中添加适宜浓度(0.5～0.7 g·L)的GABA可提高‘奥尼尔’玻璃化试管苗的恢复率,增加试管苗叶绿素含量,提高试管苗的高度及增殖倍数,增加试管苗的鲜重,其中0.5 g·L效果最好,该浓度也可促进‘南好’等多个品种蓝莓玻璃化试管苗恢复后的生长分化。2.0.5 g·LGABA可显著提高‘奥尼尔’及‘南好’试管苗的可溶性糖、抗坏血酸(As A)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性;显著降低超氧阴离子自由基(O)产生速率和丙二醛(MDA)含量。3.0.5 g·LGABA显著增加了试管苗生长素(IAA)和异戊烯基腺嘌呤(i PA)的含量,减少了茉莉酸甲酯(JA-me)的含量,同时显著提高了生长促进类激素(IAA、i PA、BR、GA)与生长抑制类激素(ABA、JA-me)的含量比。4.与未添加GABA培养的玻璃化试管苗相比,添加0.5 g·LGABA培养的试管苗的表皮细胞和栅栏组织细胞排列更加紧密、整齐;细胞质密度增大,线粒体数目增多,类囊体片层更加整齐清晰。上述研究结果表明,培养基中添加0.5 g·LGABA一方面可通过增强试管苗渗透调节能力及抗氧化能力,缓解玻璃化对试管苗的伤害,保护细胞结构、维持细胞正常生理代谢,促进玻璃化试管苗恢复正常生长;另一方面可通过提高试管苗内源生长素及细胞分裂素的含量和比例,促进细胞生长、分裂,促进试管苗恢复后的生长。本研究为试管苗玻璃化的防控提供了有效的方法,也为GABA在植物组织培养中的广泛应用提供了依据。