摘要
百合是百合科(Liliaceae)百合属(Lilium)多年生球根花卉。其花瓣色彩艳丽,气味独特,可做切花、盆花等,具有很高的观赏价值。国内的百合种质资源丰富,约占世界的一半。但国内对百合种质资源的挖掘、保护和利用不足。利用组织培养技术来建立百合高效的再生体系,可以为重要种质资源的保护利用以及种质创新奠定基础。多倍体育种是获得优良性状品种以及实现种质创新的重要技术和手段,通过多倍体育种提高百合的观赏品质、增强抗逆性是高效、便捷的育种途径。本研究建立了‘西伯利亚’百合(Lilium‘Siberia’)、匍茎百合(Liliumlankongense)和紫花百合(Liliumsouliei)三种百合高效的再生体系,并用多种秋水仙碱方法诱导百合再生器官,以期创新多倍体百合种质服务于百合育种和生产。本研究主要结果如下: (1)‘西伯利亚’百合再生体系的优化。以‘西伯利亚’百合鳞片为外植体,MS+0.5mg/L6-BA+0.5mg/LNAA作为不定芽诱导培养基,诱导率高达91.11%;在MS+0.5mg/L6-BA+0.5mg/LNAA+90g/L蔗糖的培养基中,不定芽增殖效果最好,增殖系数为13.4;最佳小鳞茎膨大培养基是MS+90g/L蔗糖,膨大后得到的鳞茎质量最大为0.850g;在不定根诱导培养基1/2MS+0.4mg/LNAA+0.1mg/LIBA中,根系生长最茂盛;在‘西伯利亚’百合愈伤组织诱导中,以无菌苗鳞片为外植体,暗培养下愈伤组织诱导率(48.89%)比光培养下诱导率(13.33%)高。以鳞片为外植体,光暗培养下愈伤组织诱导率分别为4.45%和13.33%。无菌苗鳞片和鳞片在PIC浓度为1.0mg/L的培养基中培养最有利于愈伤组织的诱导,且无菌苗鳞片的诱导率要高于鳞片。 (2)建立两种野生百合的再生体系。匍茎百合鳞茎最适宜的消毒处理是在3%的NaClO溶液中消毒10min;最适不定芽诱导的培养基是MS+1.0mg/L6-BA+0.7mg/LNAA,诱导率为100.00%;最佳小鳞茎膨大培养基是MS+90g/L蔗糖;最佳不定根诱导培养基是1/2MS+0.4mg/LNAA+0.1mg/LIBA,平均根数为8.2条,平均根长为0.93cm。紫花百合鳞茎最适宜的消毒处理是在2%的NaClO溶液中消毒15min;在培养基MS+0.5mg/LNAA中,不定芽诱导率最高为58.33%;小鳞茎膨大效果最好的培养基是在MS培养基中加入60g/L蔗糖;在1/2MS+0.4mg/LNAA+0.2mg/LIBA培养基中,各项生根指标均最高。相比之下,匍茎百合的再生能力要比紫花百合强。 (3)用秋水仙碱对‘西伯利亚’百合进行浸泡法和混培法处理,发现以无菌苗鳞片为外植体进行多倍体诱导时,经过20d的预培养,在秋水仙碱浓度为0.02%的溶液中浸泡36h后,四倍体诱导率高达30.00%,共得到26株四倍体;秋水仙碱浓度为0.02%,混培时间为45d时,四倍体诱导率高达11.11%,得到17株四倍体。浸泡法要比混培法的诱导效果好,且成活率高。以鳞片为外植体,未诱导出多倍体。说明‘西伯利亚’百合无菌苗鳞片比鳞片更适合作为诱导多倍体的材料。在多倍体的鉴定中,肉质且粗糙的叶片、膨大的鳞茎、粗壮的根系以及缓慢的生长速度可作为表型变异的标志,再采用流式细胞仪分析快速筛选多倍体,最后用根尖压片确定植株多倍性。 (4)以种子为外植体的匍茎百合多倍体诱导。用秋水仙碱对种子进行处理后,对表型出现变异的20株植株进行流式细胞学检测,最终鉴定得到4株四倍体植株和16株嵌合体。在秋水仙碱浓度为0.05%,浸泡时间分别为18h和36h时,分别诱导出2株四倍体,共4株四倍体。