大叶藻的组织培养及盐胁迫生理响应研究
大叶藻是海洋高等显花植物，具有巨大的生态价值和经济价值，由于自然环境恶化和人类活动干扰，在全球范围内大面积衰退。大叶藻藻场恢复面临两大挑战：建立人工高效繁育技术，在不破坏自然种群的前提下，获得大量植株用于种群恢复；深入了解大叶藻对盐胁迫的生理响应机制，在径流减少引起近岸盐度升高的情况下，指导种群恢复。因此，本研究通过对大叶藻组织培养技术及盐胁迫响应生理机制的研究，为大叶藻高效快速繁育技术的构建和盐胁迫生理响应机制的阐明提供技术和理论支持，研究结果有助于大叶藻藻场修复理论与方法的进一步完善。研究结果如下： 1.大叶藻组织培养技术研究 消毒剂种类的选择及浓度-时间优化。以消毒剂种类、浓度、处理时间为参数，进行析因分析实验，研究消毒剂种类、浓度及处理时间对外植体灭菌效果的影响。研究结果表明，0.1％氯化高汞处理8分钟为最有效的消毒方式。 辅助消毒剂种类的选择及浓度-时间优化。研究了辅助消毒剂的种类、浓度及处理时间对外植体灭菌效果的影响，结果表明0.5%碘伏处理1小时为最有效的辅助消毒方式。 抗生素种类筛选与最小抑菌浓度优化。为保证外植体能够在无菌的环境中正常生长，需要在培养基中加入抗生素进行长期抑菌，为尽量减少抗生素的不利影响，研究了不同抗生素种类的最小抑菌浓度。研究结果表明，培养基中加入100μg/mL的卡那霉素及25μg/mL的硫酸新霉素为最优组合。 外植体部位选择。以染菌率为指标，比较研究了大叶藻植株茎尖与茎段作为外植体的适合程度。研究结果表明，茎尖部分比茎段部分的染菌率低50%左右，更适合作为组织培养的外植体。 褐变作用抑制研究。通过对活性炭含量、光照强度及外植体部位的优化，研究了抑制褐变作用有效方法。研究结果表明，培养基中加入0.3%活性炭，减弱光照强度，选择茎尖部分作为外植体，都是较为有效的方法。 综合以上研究结果，大叶藻组织培养有效方法及步骤为：(1)外植体部位选择，选择茎尖作为外植体；(2)外植体表面清洁处理，使用洗洁精溶液除去外植体表面附着的泥沙及微藻等生物；(3)消毒剂灭菌处理，按照75%酒精处理15秒，0.5%碘伏处理1小时，0.1%氯化高汞处理8分钟的顺序进行灭菌处理；(4)添加抗生素，培养基中加入100μg/mL的卡那霉素及25μg/mL的硫酸新霉素；(5)抑制褐变作用，培养基中加入0.3%活性炭，减弱光照强度。 2.大叶藻盐胁迫生理响应机制研究 在实验生态条件下，研究了大叶藻对不同盐度海水的生理响应。以细胞膜透性、脯氨酸含量、叶绿素含量及丙二醛含量为指标，研究了不同盐度(0、10、20、30、40、50和60)培养条件下大叶藻的生理响应。研究结果表明：(1)盐度升高导致大叶藻细胞质膜通透性增大，胞外物质向外扩散，无法维持正常生理活动；(2)脯氨酸在大叶藻组织内的积累随盐度升高而增加；(3)大叶藻组织内叶绿素 a含量随盐度升高而降低；(4)大叶藻组织内丙二醛含量对盐度升高而升高。 综合分析以上研究结果，确定大叶藻对不同盐度的生理响应：(1)大叶藻生理活动的适宜盐度范围为10至30；(2)大叶藻生理活动最适盐度为20；(3)盐度大于40，大叶藻生理活动受到影响；(4)盐度大于60，大叶藻细胞膜破坏严重，通透性增大，无法维持基本生理活动。
大叶藻;组织培养;盐胁迫;生理响应
中国海洋大学
硕士
生物科学
唐学玺
2013
中文
S968.4
64
2013-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）