1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
一.本课题的意义、国内外研究概况、应用前景等
1.研究意义
菘蓝isatis indigotica ft.为十字花科植物,主要分布在华东各省、河南、山西等地,有
2. 研究的基本内容和问题
二.研究的目标、内容以及拟解决的关键问题
1.研究目标
(1)建立菘蓝组培再生体系;
3. 研究的方法与方案
三.研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
1.研究方法
(1)种子消毒方案
表1 种子消毒方案
编号 | 75酒精处理时间(s) | 0.1次氯酸钠处理时间(min) |
1 1 | 30 | 8 |
2 | 30 | 10 |
3 | 30 | 12 |
(2)发芽培养基筛选方案
表2 发芽培养基
编号 | 培养基 | 6-BA(mg·L-1) | NAA(mg·L-1) |
1 1 | MS | 1.0 | 0.0 |
2 | MS | 1.0 | 0.2 |
3 | MS | 1.0 | 0.5 |
4 | MS | 3.0 | 0.3 |
(3)诱导分化培养基
表3诱导分化培养基
编号 | 外植体 | 6-BA(mg·L-1) | NAA(mg·L-1) |
1 1 | 下胚轴 | 0.0 | 0.0 |
2 | 下胚轴 | 0.5 | 0.1 |
3 | 下胚轴 | 1.0 | 0.2 |
4 | 下胚轴 | 2.0 | 0.5 |
5 | 子叶 | 0.0 | 0.0 |
6 | 子叶 | 0.5 | 0.1 |
7 | 子叶 | 1.0 | 0.2 |
8 | 子叶 | 2.0 | 0.5 |
(4)诱导愈伤培养基
表4诱导愈伤培养基
编号 | 培养基 | 6-BA(mg·L-1) | NAA(mg·L-1) |
1 1 | MS | 1.0 | 0.1 |
2 | MS | 1.0 | 0.2 |
3 | MS | 1.0 | 0.5 |
4 | MS | 1.5 | 0.1 |
5 | MS | 1.5 | 0.2 |
6 | MS | 1.5 | 0.5 |
7 | MS | 2.0 | 0.1 |
8 | MS | 2.0 | 0.2 |
9 | MS | 2.0 | 0.5 |
(5)继代增殖培养基
表5继代增殖培养基
编号 | 培养基 | 6-BA(mg·L-1) | NAA(mg·L-1) |
1 1 | MS | 1.0 | 0.2 |
2 | MS | 1.0 | 0.5 |
3 | MS | 1.0 | 0.1 |
4 | MS | 1.5 | 0.2 |
5 | MS | 1.5 | 0.5 |
6 | MS | 1.5 | 0.5 |
7 | MS | 2.0 | 1.0 |
8 | MS | 2.0 | 1.0 |
9 | MS | 2.0 | 1.0 |
(6)生根培养基
表6生根培养基
编号 | 培养基 | NAA(mg·L-1) | IBA(mg·L-1) |
1 1 | MS | 0.1 | 0.0 |
2 | MS | 0.2 | 0.0 |
3 | MS | 0.5 | 0.0 |
4 | MS | 0.0 | 0.1 |
5 | MS | 0.0 | 0.2 |
6 | MS | 0.0 | 0.5 |
7 | MS | 0.1 | 0.1 |
8 | MS | 0.2 | 0.2 |
9 | MS | 0.5 | 0.5 |
(7)多倍体诱导方案
表5不同浓度秋水仙素溶液诱导多倍体
编号 | 外植体 | 秋水仙素浓度() | 浸泡处理时间(h) |
1 | 顶芽 | 0.10 | 12 |
2 | 顶芽 | 0.25 | 24 |
3 | 顶芽 | 0.50 | 36 |
4 | 顶芽 | 0.50 | 48 |
5 | 不定芽 | 0.10 | 12 |
6 | 不定芽 | 0.25 | 24 |
7 | 不定芽 | 0.50 | 36 |
8 | 不定芽 | 1.0 | 48 |
2.技术路线
3.实验方案
(1)实验材料
菘蓝种子
(2)消毒方案的筛选
将挑选出的菘蓝种子用洗衣粉洗净,再将其放在自来水管下冲洗20-30min。然后将种子放在滤纸上吸干表面的水,再放在超净工作台上,开启紫外通风灭菌。用 75酒精和0.1次氯酸钠对外植体进行灭菌处理,处理时间分别为30S、8min,30S、10min,30S、12min,用无菌水涮4-5次后,再用滤纸吸干水,接种到MS培养基上,每瓶接种4-6粒种子,一周后观察。比较不同消毒方案下菘蓝种子的污染情况,以此选出最佳消毒方案。
(3)发芽培养基的筛选
本实验选取MS为基本培养基,每升培养基加入蔗糖30g、琼脂7g,将pH调成5.8。将配好的培养基平均装入培养瓶中,放进121℃的灭菌锅中灭40min后取出待用。种子实验的培养基是选用不同浓度NAA(0、0.2、0.3、0.5mg/L)和6-BA(1、3mg/L)配比的4种MS培养基。接入种子一周之后观察种子发芽情况并统计结果。
(4)菘蓝下胚轴和子叶的诱导
在获得菘蓝的无菌实生苗后,为了建立菘蓝的再生体系,本实验生长素选择了NAA,细胞分裂素选择了6-BA,其价格低廉,且效果较好,因此选择这两种激素来筛选出适宜菘蓝生产的最佳培养基。本实验以MS作为基本培养基,每升培养基加入蔗糖30g,琼脂7.5g,培养基中分别加入6-BA0.0、0.5、1.0、2.0mg/L,NAA0.0、0.1、0.2、0.5mg/L,共设计8种处理组合,以此筛选出最适宜的激素配比。选取菘蓝的下胚轴与子叶作为外植体,并将它们切成0.5-1.0cm左右的小块,然后将它们接入不同激素组合的培养基中,其中每种培养基接种10瓶,每瓶接种4个外植体,而后放入温度为25℃的光培室进行培养,光照12-14h/d,光照强度1500-2000Lx。
(5)愈伤组织诱导
本实验生长素选择了NAA,细胞分裂素选择了6-BA,来进行菘蓝生产的最适培养基的筛选。本实验以MS作为基本培养基,每升加入30g蔗糖,7g琼脂,将ph调成5.8,培养基中分别附加6-BA1.0、1.5、2.0mg/L;NAA 0.1、0.2、0.5mg/L,进行最适激素配比的筛选。实验过程中选取菘蓝无菌苗的叶片和叶柄作为外植体,将其切成0.5-1.0cm左右的小块,共设计9种处理组合,其中每种培养基接种10瓶,每瓶接种4个外植体,放入25℃的组培室,光照12-14h/d,光照强度1500-2000Lx。
(6)继代增殖培养
在上一步诱导出愈伤组织的基础上,本实验设计了以MS为基础培养基,附加不同浓度的6-BA1.0、1.5、2.0mg/L和NAA0.2、0.5、1.0mg/L,进行最适继代培养基的筛选。将它们接入具有不同激素水平的培养基后,放入 25℃组培室中培养,光照12-14h/d,光照强度1500-2000Lx。30d后观察其增殖情况并进行统计记录,得出最佳继代培养基。
(7)试管苗生根
挑选发育良好的约3-5cm高的试管苗,转移至生根培养基上进行不定根的诱导。本实验选取MS为生根培养基的基本培养基,添加不同浓度的NAA0.0、0.1、0.2、0.5 mg/L,和IBA0.0、0.1、0.2、0.5mg/L,共设计16种处理组合,其中每种培养基接种15瓶,每瓶接种 3个外植体,放入温度25℃的组培室。培养20d后观察生根情况并统计生根率。
(8)多倍体诱导
以种子萌发的幼芽为外植体进行菘蓝的多倍体诱导,本实验选取菘蓝种子萌发的顶芽和愈伤组织形成的不定芽为外植体,分别用浓度为0.1、0.25、0.5、1的秋水仙素溶液处理12h、24h、36h、48h,每组取幼芽30株,分别统计成活率。
4.可行性分析
(1)本试验研究目的明确,实验设计合理且条理清晰,具有很强的针对性。
(2)本试验所涉及的实验方法成熟,具有很强的可操作性,且实验所涉及的仪器试剂已具备。
(3)本试验所需实验材料菘蓝种子已由实验室提供。
(4)指导教师汤兴利有丰富的相关研究经验,能给予我们所需的指导,尽量避免实验过程中的失误。
因此本试验可行性高。
4. 研究创新点
四.特色或创新之处
(1)材料创新
经过在cnki的系统检索,未见关于药用植物菘蓝以顶芽诱导同源四倍体种质的报道。
5. 研究计划与进展
五.研究计划及预期进展
计划时间 | 预期进展 |
2019年2月-2019年3月 | 外植体消毒和无菌系的建立,确定外植体消毒的合理方案 |
2019年3月-2019年4月 | 种子发芽、分化、诱导愈伤、继代增殖和生根培养基的优化筛选,确定最佳培养基 |
2019年3月-2019年4月 | 利用秋水仙素诱导多倍体并统计成活率 |
2019年4月-2019年5月 | 实验数据整理,论文撰写 |
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