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萱草组织培养扩繁体系建立及其不定芽发生机理研究

段连峰

萱草组织培养扩繁体系建立及其不定芽发生机理研究

段连峰1
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作者信息

  • 1. 聊城大学
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摘要

萱草(Hemerocallis spp.)是世界三大宿根花卉之一,具有极高的观赏、食用、药用和文化价值。国内萱草扩繁主要依赖分株繁殖,繁殖系数较小,难以满足市场需求,尤其是一些新优品种,例如重瓣品种,应用与推广速度受到阻碍。本研究以重瓣品种‘奶油卷’萱草的根状茎和花葶为试验材料,对其组织培养体系进行了系统的研究,并利用石蜡切片、ELISA、HPLC等技术对萱草2种不定芽发生过程中形态学变化、组织细胞学变化及生理生化指标动态进行了研究。主要研究结论如下: 1.以重瓣品种‘奶油卷’萱草为材料,建立了通过根状茎直接再生不定芽和花葶间接再生不定芽的2个不同体系。外植体根状茎先经75%酒精消毒30s后再用2%次氯酸钠消毒10min,外植体花葶先经75%酒精消毒30s后再用2%次氯酸钠消毒5min,污染率均控制在 15%以下,启动率达到 70%以上。“根状茎体系”最佳的初代培养基是 MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+TDZ 0.1 mg/L,不定芽诱导率为 83.3%,平均不定芽为 4.62。“花葶体系”最佳的初代培养基是 MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+TDZ 0.05 mg/L,诱导率和分化率均达到 80%以上。2 个体系最佳的增殖培养基是 MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+TDZ 0.005 mg/L,增殖系数为 6.8。2 个体系最佳的生根培养基是 1/2MS+ 0.3 mg/L NAA,生根率为 80%,生根条数达到 10 以上。2个体系最佳的基质配比是草炭∶蛭石∶珍珠岩=3∶1∶1,成活率达到 90%以上,移栽 2 个月后,种苗高度达到 8 cm 以上,具 6-8 叶,根系发达, 达到出圃要求。 2.通过形态学、组织细胞学观察发现,根状茎不定芽直接发生过程中器官直接发生途径和器官间接发生途径同时存在,以器官直接发生途径为主,花葶间接不定芽发生过程中仅通过器官间接发生途径实现离体再生。2种途径在起源位置、发生时间、增殖方式上不同。器官直接发生途径为多起源,再生潜能细胞起源于表皮内侧薄壁组织和维管束鞘及周围薄壁细胞,主要通过腋芽的方式进行增殖,光培养7d再生潜能细胞启动,14d即可产生不定芽。器官间接发生单起源,再生潜能细胞起源于维管束鞘及周围薄壁细胞,主要通过愈伤组织分化不定芽的方式进行增殖,暗培养7d再生潜能细胞启动,14d产生愈伤组织,转入光照条件下,14d产生不定芽。 3.通过生理生化指标测定,发现不定芽发生过程中可溶性蛋白、内源激素(CTK、IAA)、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)、PPO、多胺(Put、Spd、Spm)及相关氧化酶(DAO、PAO)呈有规律的动态变化,且在器官直接发生和器官间接发生途径中不同,尤其是内源激素、内源多胺含量的动态变化。器官直接发生途径中,IAA和Spm 起关键作用,IAA 上升致使 CTK/IAA 比值的升高,且维持在较高水平,在0.48-0.49 之间,Spm 的变化致使多胺总量经历先升后降的峰值变化,峰值为 18.94 μg/mL。器官间接发生途径中,愈伤组织形成时,IAA、Spm起关键作用,IAA急剧上升致使CTK/IAA的比值降低,降幅为0.25,Spm的变化致使多胺总量经历先降后升的低值变化,最低值为 9.21 μg/mL。愈伤组织分化不定芽时,CTK、Spd、Spm 起关键作用,CTK急剧上升致使CTK/IAA的比值升高,增幅为0.48,Spd、Spm的变化致使多胺总量经历先升后降的峰值变化,峰值为 41.75 μg/mL。

关键词

萱草/组织培养/扩繁体系/不定芽发生机理

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授予学位

硕士

学科专业

风景园林

导师

于守超/李俊

学位年度

2024

学位授予单位

聊城大学

语种

中文

中图分类号

S6
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