瘿木因其多变的色彩,美丽大方的纹理被广泛的应用于珍贵家具的贴面和各种各样的工艺品的制作上。但由于瘿木自身形成的特殊过程,使瘿木生产受到限制。本课题研究的目的是利用微生物的致病性进行瘿木的培育,以获得更多的瘿木原材料。本文以毛白杨雄株-D组织培养苗为实验材料,利用根癌农杆菌侵染植物的特性,对毛白杨雄株-D进行了野生根癌农杆菌致瘤基因的转化,建立了转致瘤基因的毛白杨的再生体系;对被致瘤根癌农杆菌侵染的毛白杨雄株-D的茎及发生的瘿瘤,进行细胞组织学观察;最后对致瘤根癌农杆菌接种毛白杨雄株-D后,其在植物体内的分布进行了检测。 本试验主要得出以下结论: 1.毛白杨雄株-D被根癌农杆菌侵染后,取第5d和第30d肿瘤及其附近的茎组织,进行解剖结构观察发现:当致瘤农杆菌侵染毛白杨茎组织时,形成层细胞和木质部薄壁细胞对农杆菌最为敏感,接种位置的形成层向外分裂的细胞数量明显增多,同时木质部的薄壁细胞以及髓心部位也产生大量细胞,并逐渐分化成木质部细胞,这说明该部位可能是肿瘤细胞形成过程中,细胞发生分裂的起始部位。由于冠瘿细胞的大量增生,对茎的组织结构也产生了一定的影响,寄主的茎横切面呈不规则圆形,增生部位的髓射线明显增多,而正常植株只有少数几列或者不明显。维管束中,导管数量减少,接种部位下寄主维管束增生后,导管口径增大,而接种部位以上寄主维管束中导管口径变小。在瘤体组织中可明显观察到维管束的分化,通常木质部成分被韧皮部成分包被,木质部元素呈树状分支或涡旋状分布,并和寄主维管束相连接。 2.用根癌农杆菌(Agrobacterium tumfacience)三个菌株感染转双抗虫基因毛白杨雄株-D无菌苗,诱导冠瘿瘤,结果表明1-1-2菌株的的毒性(致瘤能力)最强,毛白杨雄株-D冠瘿组织经除菌后能在无激素的培养基上良好生长,MS培养基附加TDZ0.1mg/L+IBA1.0mg/L诱导毛白杨再生植株的频率最高。对诱导分化的再生植株进行高压纸电泳和PCR检测,有三个系号检测到冠瘿碱,同时也检测到外源基因(iaaH,tml,chvD)的特异扩增条带,这表明Ti质粒转化毛白杨雄株-D成功。 3.致瘤根癌农杆菌1-1-2针刺接种组培苗后,在一个月以后进一步分离植物各个器官中的细菌,并采用PCR技术检测目的菌在植物中的分布,在组培苗植株的根,茎,叶,瘤中均分离并检测到了目的菌株的存在,推测毛白杨组培苗茎部被接种以后,根癌农杆菌可能在毛白杨树体内随树液流动而分布到其它各个器官。根癌农杆菌人工接种大田毛白杨雄株后,对树体各个器官进行细菌的分离,结果只在冠瘿瘤中分离并检测到目的菌,在植物体的其他部位没有分离到目的菌。分离满城自然状态下感染根癌病的毛白杨各器官内的病菌,结果只在冠瘿瘤中分离的细菌中检测到根癌农杆菌所特有的iaaH,tml,chvD基因。室内与室外的实验结果出现差异,所以本试验结果还需要进一步验证。