开题报告定稿.docx

四川农业大学本科生毕业论文（设计）开题报告毕业论文（设计）题目 石海椒不定芽诱导和无菌苗培养培养基的选择选题类型应用型课题来源自选项目学院农学院专 业农学指导教师古玉职 称讲师姓 名许强 年 级2006 级学 号 200600831立题依据2008年7月，作者在四川农业大学读书公寓区发现一种开放着金黄色小花并 伴有清香的野生花卉经过长期观察，发现该植物既可地栽，也可盆栽，具有较 大的观赏价值和园林绿化应用价值经鉴定为石海椒［Reinward tia trigyna另1」名 金雀梅、黄亚麻、迎春柳、过山青、米汤糊，属亚麻科石海椒属植物，原产我国 西南地区、越南、印度及印度尼西亚，适宜生长于阳光充足、通风良好、土壤肥 沃且排水良好的环境21世纪以来，人们物质文化生活水平不断提高，对观赏性 花卉的要求也不断提高传统的观赏性花卉已难以满足需求，寻找新的品种势在 必行从大量的资料和实践观察了解到，野生花卉石海椒具有很大的优势第一， 石海椒的灌丛树势自然圆整，树枝婆娑，叶片四季常青、花数众多、花色金黄、 花形典雅、香气淡雅、花期较长，观赏性极高第二，石海椒喜阳耐荫，即耐热 也较耐寒、耐旱，抗逆性强，适应性广泛。

第三，石海椒的病虫害较少，只需依 季节和天气的变化，对其进行必要的肥水管理即可正常生长和开花结果⑼但石 海椒属于野生花卉，引种和直接移栽都存在各种限制要更好的推广该花卉，首 先要能大量的繁殖生产，对其进行组织培养可解决此问题目前，国内对该植物 研究报道极少，大多数文献［1- 8］仅报道其生长分布状态和药用价值，未见对其 的组织培养为此，本文采用不同的组织培养条件，以石海椒的不同部位为外植 体进行离体培养，选出合适的培养基以期培育出品质良好的完整植株，为该花卉 的大面积推广应用打下基础2文献综述2.1石海椒的形态特征石海椒为常绿半灌木，植株高度为50-120cm左右，茎呈直立状态，圆柱形， 无毛1年生的枝条呈青绿色，2年生以上的茎呈灰色至灰褐色，分枝较多叶片 互生，叶形为椭圆形或倒卵状椭圆形，长度为2.5-7.0cm，顶端圆或锐尖，基部呈 楔形，叶缘全缘或具细锯齿，叶柄短，托叶刚毛状，早落花单生或数朵簇生于 叶腋或枝顶，上部枝条每个叶腋都能着生花朵，在2年生枝条上每个叶腋着生1-2 朵花，多数叶腋又同时长出分枝，每条分枝先开花后长出叶片，每个节上都能开 1朵花在石海椒开花过程中，通常情况下是枝条边开花边伸长，边伸长又边开 花，连续不断，直至开花结束。

同时，在植株下部老的枝条上着生的当年生新梢 上也能开几朵花据初步统计，一株单株每年可以开放百余朵花，每朵花可以开 放23天，一丛植株前后开花时间可以达到25-35天花冠呈漏斗状或喇叭状，直 径2.2-2.8cm；萼片5，宿存；花瓣5，黄色或金黄色；雄蕊10枚，5枚退化，花丝 下部合生；子房3室，花柱3 [1012.2石海椒的研究现状自20世纪80年代以来，我国对石海椒的开发利用不论在程度上，还是在广度 上都有较大发展初步对其观赏价值和药用价值进行了研究，但研究水平还处在 起步阶段，推广范围和幅度都还不够到目前为止，关于石海椒的光温特性、水 分控制、生长发育规律，规模化生产技术、施肥方法和技术等方面的报道极少， 国内的试验研究几乎处于空白状态，这些问题的存在，都较大程度限制了石海椒 的应用，有待进一步深入地探讨2.3我国组织培养应用现状植物组织培养是以植物细胞的全能性为理论基础，从20世纪30年代初期发展 起来的一项生物技术它是指在无菌条件下，将离体的植物器官（如根、茎尖、 叶、花、未成熟的果实、种子等）、组织（如形成层、花药组织、胚乳、皮层等）、 细胞（如体细胞、生殖细胞等）、胚胎（如成熟和未成熟的胚）、原生质体（如脱壁后 仍具有生活力的原生质体）培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件， 诱发产生愈伤组织、潜伏芽等，进而培育成完整的植株，统称为植物组织培养。

由于是在试管内培养，而且培养的是脱离植株母体的培养物，因此也称之为离体 培养或试管培养根据外植体来源和培养对象的不同，又分为植株培养、胚胎培 养、器官培养、组织培养、原生质体培养等［11］2.3.1在植物育种上的应用单倍体育种：单倍体植株往往不能结实，在培养中用秋水仙素处理，可使染 色体加倍而成为纯合二倍体植株，这种培养技术在育种上的应用称为单倍体育 种单倍体育种具有高速、高效率、基因型一次纯合等优点，因此，通过花药或 花粉培养的单倍体育种已经作为一种崭新的育种手段，并已开始育成大面积种植 的作物新品种1964年印度的植物胚胎学家Guha和Maheshwar i将毛叶曼陀罗 (Datura inoxia)的花药培养在适当的培养基上，使花粉转变成了胚状体，并从胚 状体培养出了单倍体植株HQ这一发现引起了植物学及遗传育种工作者的广泛 重视，随后进行了大量的研究近40年来，已通过花药(或花粉)培养技术诱导出 被子植物，包括一些杂种的单倍体，共计247种，它们分别属于88个属，34个科 这一时期在药用植物的花药培养方面也做了很多的工作，已成功地从地黄 (Rehmannia glutinosa)、乌头(Aconitum carmichaeli)、薏苡(Coix lacryma)、宁夏枸 杞(Lyclum berbaum)、人参(P.ginseng)、平贝母(Fritillaria ussuriensis)、柑橘(Citrus reticulate Blanco)等药用植物的花粉中成功诱导出了完整植株［13］。

胚胎培养：在植物种间杂交或远缘杂交中，杂交不孕给远缘杂交带来了许多 困难而采用胚的早期离体培养可以使胚正常发育，并成功地培养出杂交后代， 再通过无性系繁殖获得数量较多、性状一致的群体胚培养已在50多个科属中获 得成功远缘杂交中，可将未受精的胚珠分离出来，在试管内用异种花粉在胚珠 上萌发受精，产生的杂种胚在试管中发育成完整植株，此法称为“试管受精” 用胚乳培养可以获得三倍体植株，为诱导形成三倍体植物开辟了一条新途径三 倍体加倍后能得到六倍体，可育成多倍体新品种细胞融合：通过原生质体融合，可部分克服有性杂交不亲和性而获得体细胞 杂种,从而创造出新种群或育成优良品种，这是组织培养应用最诱人的一个方面， 已获得40余个种间、属间、甚至科间的体细胞杂种、愈伤组织，有些还进而分化 成苗目前，采用原生质体融合技术已经能将不易杂交的植物:如番茄与马铃薯、 烟草与龙葵、芥菜与油菜等)原生质体融合后获得属间杂种随着原生质体融合、 选择、培养技术的不断成熟和发展，今后可望获得更多有应用价值的经济作物体 细胞杂种及新品种基因工程：用基因工程的方法，把目标基因切割下来并通过载体使外来基因 整合进植物的基因组是完全有可能的，这项研究如果获得成功，将克服作物育种 中的盲印性，而变成按人们的需要操纵作物的遗传变异，育成优良品种。

目前这 项研究成为最热门的领域，但植物的遗传背景比原核生物更为复杂，因此，要用 基因工程实现作物改良以增加产量和改善品质，这是21世纪生物技术领域要解决 的一个重大科学问题培养细胞突变体：无论是愈伤组织培养还是细胞培养，培养细胞均处在不断 分生状态，容易受培养条件和外界环境(如射线、化学物质等)的影响而产生诱变， 从中可以筛选出对人们有用的突变体，从而育成新品种例如，对植物抗病虫性、 抗寒性、耐盐性、抗除草剂毒性、生理生化变异株等的诱发为新品种筛选和选育 提供了丰富的变异材料目前，这种方法已筛选出抗病、抗盐、高赖氨酸、高蛋 白、矮秆高产的植物突变体，有些已应用于生产［I4】2.3.2在植物脱毒上的应用果树、花卉、蔬菜等植物病毒病不下500多种，由于病毒通过无性繁殖传递， 在母体内逐代积累，种性退化严重，表现为作物生长受到抑制，形态畸变，产量 下降，品质变劣，严重时只好拔除病株，因而造成很大经济损失，而目前生产上 对病毒病的防治尚无特效药物通过植物组培脱毒技术来生产脱毒苗却可以实现 防治目的，因此植物组培脱毒技术显得非常重要植物组培脱毒技术有茎尖培养脱毒、花药培养脱毒、愈伤组织脱毒、珠心胚 培养脱毒、茎尖微体嫁接脱毒等，其中由于茎尖培养脱毒效果好，后代遗传性稳 定，是目前植物无病毒苗培育应用最广泛、最重要的一个途径。

茎尖培养之所以 能够除去病毒是因为病毒在植物体内的分布是不匀衡的1943年怀特(White )发 现受烟草花叶病毒(TMV)侵染的番茄根尖不同部位，病毒的浓度不同，离尖端 越远病毒浓度越高［⑸利马塞特(Limasset)等在1949年进一步研究发现，由病毒 感染的植株，不同部位病毒分布不一致在老叶和成熟的组织及其器官中病毒含 量较高；而幼嫩的及未成熟的组织和器官中病毒含量较低，在生长点约0.1〜 1.0mm区域，则几乎不含或含病毒很少［⑹莫勒尔(Mode)等(1952)根据病毒在寄 主植物体内分布不均匀的特点，建立了茎尖培养脱毒方法［⑺目前，通过组织培养实现商业化的脱毒试管苗，在果树、蔬菜、花卉领域已 十分普遍，如马铃薯、甘薯、大蒜、香蕉、柑桔、苹果、葡萄、百合、草莓、矮 牵牛、康乃馨、月季、菊花、牡丹、花叶芋、山茶、甘蔗、草莓等已在中国广泛 应用经脱毒处理的作物产量都可以成倍增加据报道，大蒜经组培脱毒后，蒜 头可增产23.3%〜114.3%，蒜薹增产58.3%〜175.0% ；用脱毒草莓苗进行生产， 可提高果实产量20.7%〜45.5%，果实可溶性固形物含量增加5.3%〜15.3%广 东、福建等地的柑桔无病毒苗的培育获得成功，并大面积应用，福建省宁德县每 年还将10万多的脱毒柑桔种苗出口到国外，取得了很好的经济效益"I。

2.3.3在植物种质资源保存和交换上的应用农业生产是在现有种质资源的基础上进行的，由于自然灾害和生物之间的竞 争以及人类活动对大自然的影响，已有相当数量的植物物种在地球上消失或正在 消失具有独特遗传性状生物物种的绝迹是一种不可挽回的损失利用植物组织 和细胞法低温保存种质，可大大节约人力、物力和土地，还可挽救濒危物种同 时，离体保存的材料不受各种病虫害侵染、不受季节限制，利于种质资源的地区 间及国际问的交换和转移，给保存和抢救有用基因带来了希望例如胡萝b和烟 草等植物的细胞悬浮物，在一20〜一196°C的低温下贮藏数月，尚能恢复生长并 且再生成植株［⑼目前，我国在多个地方建立了植物种质资源离体保存设施 2.3.4在植物有用次生代谢产物生产上的应用利用植物组织或细胞的大规模培养，有可能生产出人类所需要的一切天然有 机化合物，如蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱及其他化合物因此， 近年来这一领域已引起人们的极大兴趣，许多产业部门纷纷投资进行研究目前， 大约已有20多种植物的培养组织中有效物质高于原植物，国际上已获得这方面专 利10 0多项用单细胞培养生产蛋白质，将给饲料和食品工业提供广阔的原料生 产前途；用组织培养方法生产微生物以及人工不能合成的药物或有效成分的研究 正在不断深人，如中国科学院植物研究所的紫草细胞大规模培养、华中理工大学 的红豆杉细胞大规模培养、上海中医药大学的黄芪毛状根大规模培养等［20］，有 些已进行产业化生产，预计今后将有更大发展。

2.4国内外技术现状从20世纪50年代我国植物组织培养创始人之一罗士韦教授在中国科学院上 海植物生理研究所开展了组织培养的研究以来，植物组织培养技术已有丰硕的研 究成果在近10多年来其发展更为迅速，全国各地许多农业科研院所和高校都开 展了植物组织培养研究工作，对农作物、观赏植物、园艺作物、经济林木等上千 种植物进行组织培养研究并取得了成功，同时在实践中总结出很多有益的经验， 如郑文静等较好地总结了植物组织培养中的常见问题和具体解决方法0］;吴毅 明等在植物组织培养的。