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芍药组织培养体系的研究

作　者: 康冬茹
导　师: 郭先锋
学　校: 山东农业大学
专　业: 园林植物与观赏园艺
关键词: 芍药组织培养再生体系植物激素鳞芽胚愈伤组织
分类号: S682.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

芍药（Paeonia lactiflora Pall.）是我国著名观赏花卉，其组织培养体系的建立对芍药快繁和育种均具有重要意义。本研究以观赏芍药品种‘紫凤羽’、‘蝶落粉池’、‘遍地红’、‘大富贵’、及野生种川赤芍上采集的种子为试材，对打破种胚休眠和胚继续发育进行了系统研究；以‘粉盘藏珠’、‘奇花露霜’、‘丹凤’、‘鲁红’鳞芽为试材，探讨了消毒程序、褐化的抑制、鳞芽萌发、腋芽增殖、组培苗生根等，为芍药优良品种工厂化快繁提供了参考；以芍药不同无菌外植体进行愈伤组织诱导以及愈伤组织增殖培养，对外植体的愈伤组织诱导能力以及最佳培养基进行了探索研究。本研究通过种胚培养和鳞芽培养等构建了芍药的再生体系，还通过愈伤诱导获得了愈伤组织途径最佳外植体和培养基，有利于为芍药的工厂化快繁生产提供技术基础、为进一步的基因工程改良提供基础材料、为芍药新品种的培育提供良好平台。主要结果如下：（1）确定了不同外植体消毒程序外植体的适宜消毒方式因种类而异：种胚以10%次氯酸钠溶液处理15min；鳞芽采用2%次氯酸钠溶液处理10min；无菌子叶和叶片、根等进行愈伤组织诱导时，采用75%乙醇处理15s。（2）探讨了种胚萌发影响因素并筛选出种胚最佳萌发培养基种胚剥皮处理相对于保留种皮更加有利于种胚萌发；光照条件下发芽率要高于暗培养，光照对芍药种胚萌发有一定的促进作用；不同芍药品种的种胚萌发率存在差异性：所选4个品种的种胚萌发率以‘大富贵’最高，‘遍地红’次之，‘奇花露霜’和‘蝶落粉池’均较低。川赤芍上采集种子萌发率低于‘紫凤羽’，但初期长势优于‘紫凤羽’；川赤芍种胚最佳萌发培养基为：MS+GA31.0mg·L^-1+6-BA2.0mg·L^-1（NO.7）；‘紫凤羽’种胚最佳萌发培养基为：MS+GA32.0mg·L^-1+6-BA0.5mg·L^-1（NO.9）；种胚生根最佳培养基为MS+GA30.2mg·L^-1（NO.15）。（3）建立了高效鳞芽快繁体系①初代培养中褐化问题的研究所采用的3种添加剂中，以PVP和AC对褐化的抑制作用较明显，PVP含量为0.5g·L^-1时褐化率最低，为5.00%； AC对鳞芽萌发有一定的促进作用；此外，将外植体材料在抗坏血酸溶液中切割、接种前用无菌水长时间浸泡以及前期采用暗培养等措施，能够有效地降低褐化率。②芽增殖体系的研究以‘粉玉奴’鳞芽进行萌发诱导时，获得理想萌发情况；由于主侧芽对激素反应不同，偶见主芽和侧芽不同时萌动现象，因此将主侧芽分开培养。对‘粉盘藏珠’、‘奇花露霜’和‘丹凤’的侧芽进行萌发诱导，并对‘鲁红’主芽进行丛生芽诱导；各品种侧芽均获得理想萌发率（100%），‘鲁红’主芽在初代培养中即可在叶腋处获得芽再生，增殖率最高为3.17。‘粉玉奴’鳞芽（主侧芽未分离）最佳萌发培养基为：1/2MS+GA31.0mg·L^-1+6-BA1.5mg·L^-1+NAA0.0mg·L^-1+AC1.0g·L^-1（NO.34）；‘粉盘藏珠’侧芽最佳萌发培养基：1/2MS+GA31.5mg·L^-1+6-BA1.0mg·L^-1+AC1.0g·L^-1（NO.47）；‘奇花露霜’侧芽最佳萌发培养基为：1/2MS+GA31.5mg·L^-1+6-BA0.5mg·L^-1+AC1.0g·L^-1（NO.46）；‘丹凤’侧芽最佳萌发培养基为：1/2MS+GA31.5mg·L^-1+6-BA1.5mg·L^-1+AC1.0g·L^-1（NO.48）。‘鲁红’最佳丛生芽诱导培养基为：1/2MS+GA32.0mg·L^-1+6-BA1.5mg·L^-1+AC1.0g·L^-1（NO.52）。③生根方式和方法的研究对3月份已经萌动的‘丹凤’鳞芽进行直接生根探索，所采用纵向劈裂法和速蘸法均未获得生根；组培苗的生根较难，根数少而且没有二级根，所获得最佳生根培养基为1/2MS+IBA0.5mg·L^-1（NO.53）；‘粉盘藏珠’、‘奇花露霜’部分侧芽在萌发培养基上，暴露在空气中的芽基部会有少根形成，推测无菌条件下芍药生根可能需要透气性好的培养条件。（4）获得了不同外植体诱导的愈伤组织以及增殖问题的探索以茎段、叶片、子叶和根为外植体进行愈伤组织的诱导，其中以叶片愈伤组织诱导率最高，子叶诱导的愈伤组织生长速度最快，茎段愈伤组织诱导率和活性均欠佳，根的培养并不能获得愈伤组织的发生。叶片和子叶的最佳愈伤诱导培养基均为：MS+6-BA2.0mg·L^-1+NAA0.5mg·L^-1（NO.66）；茎段的最佳愈伤诱导培养基为MS+6-BA1.0mg·L^-1+NAA0.5mg·L^-1（NO.60）。愈伤组织增殖中发生严重褐变,未取得理想增殖效果。

全文目录

中文摘要  8-10
Abstract  10-12
1 前言  12-31
  1.1 芍药属组织培养技术的应用现状  12-17
    1.1.1 芍药属无菌体系建立  13-17
      1.1.1.1 外植体类型  13-14
      1.1.1.2 外植体取材时间  14
      1.1.1.3 外植体(品)种源  14-17
      1.1.1.4 外植体消毒方式  17
  1.2 芍药属牡丹组织培养体系的研究  17-21
    1.2.1 胚培养  17-19
    1.2.2 芽培养  19-20
    1.2.3 嫩茎培养  20
    1.2.4 叶片和叶柄培养  20
    1.2.5 花粉和花药培养  20-21
    1.2.6 根培养  21
  1.3 芍药属芍药组织培养体系的研究  21-25
    1.3.1 胚培养  21-22
    1.3.2 芽培养  22-23
      1.3.2.1 启动培养  22
      1.3.2.2 增殖培养  22-23
      1.3.2.3 生根培养  23
    1.3.3 愈伤组织体系  23-24
      1.3.3.1 愈伤组织诱导以及增殖  23-24
      1.3.3.2 芍药愈伤组织脱分化  24
    1.3.4 体细胞再生体系  24-25
  1.4 芍药属植物组织培养中存在问题的研究  25-30
    1.4.1 褐化问题  25-26
      1.4.1.1 褐化机理的研究  25
      1.4.1.2 褐化影响因素的研究  25
      1.4.1.3 抑制褐化措施的研究  25-26
    1.4.2 玻璃化问题  26-27
      1.4.2.1 玻璃化现象  26-27
      1.4.2.2 玻璃化的影响因子的研究  27
    1.4.3 生根难问题  27-29
      1.4.3.1 生根的影响因子的研究  27-28
      1.4.3.2 不同的生根模式的研究  28-29
    1.4.4 移栽驯化问题  29-30
  1.5 研究目的和意义  30-31
2 材料与方法  31-36
  2.1 技术路线  31
  2.2 实验方法  31-35
    2.2.1 芍药胚培养  31-32
      2.2.1.1 实验材料  31
      2.2.1.2 外植体的处理  31-32
      2.2.1.3 初代培养  32
      2.2.1.4 生根培养  32
    2.2.2 芍药鳞芽培养  32-35
      2.2.2.1 实验材料  32-33
      2.2.2.2 外植体的处理  33
      2.2.2.3 初代培养  33-34
      2.2.2.4 增殖培养  34
      2.2.2.5 生根培养  34-35
    2.2.3 芍药愈伤组织培养  35
      2.2.3.1 实验材料  35
      2.2.3.2 外植体的处理  35
      2.2.3.3 初代培养  35
      2.2.3.4 继代培养  35
  2.3 数据统计和分析  35-36
3 结果与分析  36-48
  3.1 芍药胚培养  36-39
    3.1.1 种皮、胚龄、光照和品种差异对种胚萌发的影响  36
    3.1.2 不同激素组合对‘紫凤羽’种胚萌发的影响  36-37
    3.1.3 不同激素组合对川赤芍种胚萌发的影响  37-38
    3.1.4 不同浓度赤霉素对胚苗生根的影响  38-39
  3.2 芍药鳞芽培养  39-45
    3.2.1 消毒剂、光照和添加剂和对初代培养中褐化问题的影响  39-41
    3.2.2 不同激素组合对‘粉玉奴’鳞芽萌动的影响  41-42
    3.2.3 不同激素组合对各品种侧芽萌动的影响  42-43
    3.2.4 不同激素组合对‘鲁红’丛生芽诱导的影响  43-44
    3.2.5 不同激素组合对‘丹凤’鳞芽直接生根的影响  44-45
    3.2.6 不同激素组合对组培苗生根的影响  45
  3.3 愈伤组织培养  45-48
    3.3.1 茎段愈伤组织的诱导  45
    3.3.2 叶片愈伤组织的诱导  45-46
    3.3.3 子叶愈伤组织的诱导  46-47
    3.3.4 根愈伤组织的诱导  47
    3.3.5 愈伤组织的继代增殖  47-48
4 讨论  48-50
  4.1 鳞芽培养增殖体系中腋芽诱导问题  48
  4.2 鳞芽培养中组培苗生根率低及解决办法  48
  4.3 胚培养在芍药育种中的作用  48-49
  4.4 鳞芽培养和愈伤增殖培养中的褐化问题  49-50
5 结论  50-51
参考文献  51-57
致谢  57-58
攻读学位期间发表论文情况  58-59
图版说明  59
Plates Introduction  59-61

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