论文部分内容阅读
苹果是我国第一大栽培果树,在我国农业经济发展过程中占有重要的地位,但目前,我国苹果品种结构搭配单一,为进一步增加我国果农的的经济收入、提高我国苹果产业在国际市场上的竞争力,就需要大力推广和生产优质的苹果新品种,芽变选种的方法在苹果新品种的选育工作中占有相当高的地位,而富士品种是我国芽变选种的主力军。本试验所用试材L7就是通过富士芽变产生的,具有成花易、坐果率高、果实大且端正、着色快等优点,但L7母株携带锈果病毒,为使L7在生产上得以快速推广应用,因此本试验旨在通过对L7快繁体系的建立和锈果病毒的脱除筛选出L7无毒苗的最佳获得流程,但在L7植物组织培养过程中发现L7初期组培苗难以快速进入正常组培苗生长状态,表现为植株不增高、不增殖、叶宽大、愈伤组织大及玻璃化等不良生长状态特点,需要较长的时间培养才能转化成正常苗,因此本试验对生长状态转变前后的L7组培苗进行了转录组分析。主要研究结果如下:1.适宜消毒方法的筛选。本试验对1月、4月和6月不同采样时间采取的L7外植体进行0.1%的氯化汞消毒10分钟的处理,结果表明,最适宜L7外植体采样的月份为4月份;对L7外植体进行了 0.1%的氯化汞和5%的次氯酸钠两种不同消毒剂消毒结合5、10、15分钟不同消毒时间的处理,结果表明,消毒时间为10分钟时两种消毒剂对L7外植体的消毒效果都达到最好,但0.1%的氯化汞的消毒效果略好于5%的次氯酸钠,考虑到氯化汞对人体和环境的危害,本试验优先选择用5%的次氯酸钠对L7外植体进行消毒。2.适宜继代增殖条件的筛选。本试验通过比较1/2MS、MS和C17三种基本继代培养基对L7组培苗的继代增殖效果,筛选出适宜L7组培苗生长的基本培养基为MS培养基;将L7组培苗接种在MS附加0.5mg/L、1mg/L、1.5mg/L、2mg/L不同浓度 6-BA 以及附加 0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.15 mg/L、0.2 mg/L不同浓度 NAA 的培养基上进行继代增殖培养,筛选出L7组培苗继代增殖适宜的激素配比为1.5mg/L6-BA和0.1mg/LNAA;为获得大量L7有效新梢用于生根,将接种好的L7组培苗分别进行5、10、15、20 天的前期暗培养、20-25 天、20-30 天、20-35 天、25-30 天、25-35 天的后期暗培养以及全程光培养、全程黑暗培养,得出最佳暗培养处理为前期暗培养15天。3.适宜生根条件的筛选。本试验以1/2MS为基本生根培养基,分别附加0.5mg/L、1mg/L、2mg/L、3mg/L 不同浓度的 IAA,0.05mg/L、0.1mg/L、0.2mg/L、0.3mg/L 不同浓度的NAA以及0.1mg/L、0.3mg/L、0.6mg/L、1mg/L不同浓度的IBA来诱导L7组培苗不定根的发生。结果表明,NAA诱导生根的效果总体好于IAA和IBA,其中IBA诱导生根的效果最差,适宜L7组培苗生根的激素为NAA,最佳浓度为0.2mg/L;为进一步提高L7组培苗的生根效果,将接种好的L7组培苗分别进行2、4、6、12天的不同时间暗培养处理及光培养,得出最佳暗培养时间为6天。4.热处理脱毒试验。在暗培养的状态下,本试验将接种好的L7组培苗先在室温下培养一周,之后分别进行25、30、35、40、45天的变温热处理,结果表明热处理30天时L7组培苗生长效果最好,通过检测L7茎尖锈果病毒的脱除效果得出适宜L7脱毒的热处理时间为35天。5.外源添加物脱毒处理研究。将L7组培苗接种在MS分别附加0 mg/L、5 mg/L、10mg/L、15 mg/L、20 mg/L不同浓度的利巴韦林,以及分别附加 5μM、10μM、15μM、2(μM的不同浓度褪黑素的培养基中,在暗培养的状态下,先在室温下培养一周,之后在变温热处理下培养35天,结果表明褪黑素浓度为25μM时L7组培苗生长状况最好,且脱毒效果最好。6.L7组培苗生长状态转变前后的转录组数据分析。本试验基于Illumina测序平台对组织培养初期生长状态不佳的L7组培苗与组培继代一年后转化成正常生长状态的L7组培苗进行了转录组测序,得出L7组培苗生长状态转变前后的差异表达基因共有1189个,其中生长状态转变前高于转变后的差异基因有635个,生长状态转变前低于转变后的差异基因有554个;对这些差异基因进行GO功能分析后发现差异基因在生物过程中没有显著富集,细胞组分中在核糖核蛋白复合体和核糖体两类富集程度最高,均富集了 133个差异基因,分子功能中在核糖体的结构成分和结构分子活性两类富集程度最高,均富集了 134个差异基因;差异基因进一步进行了 KEGG富集分析后发现,最显著富集的通路为核糖体,富集68个差异基因,KEGG和GO功能分析发现L7组培苗生长状态转变前后的差异表达基因都富集在与核糖体有关的通路上,说明L7组培苗生长状态的转变与核糖体有着密切的联系。