植物生长调节剂对换锦花等石蒜属植物小鳞茎发育影响的研究

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石蒜属(Lycoris)植物主要原产我国,是一类具有很高观赏价值和药用价值的球根花卉,其抗逆性和适应性强,因此广泛用于园林绿化和生物制药。但是,由于石蒜属鳞茎自然繁殖系数低、发育缓慢等限制因素,难以达到种球的产业化开发要求,目前仍停留在野生资源直接利用阶段。因此,如能提高鳞茎繁殖系数、加速鳞茎膨大发育、缩短生长繁育周期,并改良其观赏性状,将对石蒜属植物的资源保护、开发利用具有重要实践意义。本文在对换锦花(L. sprengeri)野生资源调查的基础上,研究了不同生长发育阶段的换锦花和忽地笑(L. aurea)扦插诱导小鳞茎过程中生理生化的变化。并利用外源CPPU、CC、SA以及BA、NAA五种植物生长调节剂,采用叶面喷施、浸球扦插的方式,探讨植物生长调节剂对红花石蒜(L. radiata)和忽地笑小鳞茎生长发育的影响,以期为生产实践提供一定参考。最后,针对石蒜属植物初代建立较困难的问题,优化换锦花培养条件,并尝试诱导其愈伤组织。主要研究结果如下:1.实地调查了浙江省温州南麂岛换锦花野生资源,发现稀少但保存完好的换锦花群落,同时审阅相关文献资料,发现换锦花适应性与抗逆性强,其伴生植物群落较丰富,野生生境存在差异,说明换锦花具有较广的生态幅。2.换锦花鳞茎发育初期,GBSS酶活性较高,淀粉和糖含量较高,碳水化合物积累较快;随着鳞茎的发育,淀粉酶与淀粉合成酶(SSS与GBSS)活性均逐渐升高,淀粉代谢加快。忽地笑扦插鳞茎块诱导小鳞茎前期,养分含量较低;待小鳞茎完全形成后,养分含量逐渐升高。同时研究得出,GA水平降低可能是诱导鳞茎形成的重要条件;较高的GA/ABA比值与较高的IAA水平可以作为新鳞茎形成的标志。3.红花石蒜二年生小鳞茎叶面喷施植物生长调节剂CPPU、CC以及SA后,小鳞茎的鲜重、周长显著增加。CPPU使小鳞茎中淀粉、可溶性总糖含量增加,淀粉酶活性与淀粉合成酶活性也相应升高,笔者认为,CPPU促进石蒜小鳞茎膨大可能是通过提高淀粉代谢相关酶活性,加速养分代谢,从而促进鳞茎内养分的积累来实现。CC组鳞茎内JA水平较对照明显增加,CC促进石蒜小鳞茎的发育可能与内源激素水平变化有密切关系,但尚需进一步验证。4.适宜浓度的CPPU、CC、SA、NAA以及BA溶液浸球扦插对忽地笑诱导小鳞茎也有一定影响。CPPU与CC以及低浓度的SA诱导小鳞茎的系数较高,.且质量较佳,小鳞茎内相关养分含量也有所增加。CC使忽地笑小鳞茎内p-淀粉酶活性大大降低,这可能是因为适宜浓度的CC处理具有促进淀粉合成酶活性,抑制淀粉酶活性的生理作用。5.通过对换锦花、忽地笑与红花石蒜鳞茎内淀粉酶活性的测定,发现鳞茎中p-淀粉酶活性在淀粉酶总活性中占比80%左右,同时其在小鳞茎发生发育过程中与淀粉酶总活性变化趋势一致,说明β-淀粉酶可能在石蒜属植物淀粉代谢中占主导作用。6.针对石蒜属植物初代体系建立较为困难的问题,本试验得出,利用升汞处理多年生鳞茎9~11min效果较佳;多年生鳞茎中层鳞片是较佳的外植体;培养基中添加适宜浓度的活性炭,可以有效的抑制外植体褐化,同时活性炭还有益于石蒜属植物生根;在NAA为1.0mg·L-1浓度前提下,当BA为4.0~8.0mg·L-1时,初代芽诱导率较高;换锦花愈伤组织诱导时,花丝与雌蕊是较佳的愈伤诱导外植体;2,4-D浓度为2.0mg·L-’时,BA浓度为1.0~2.0mg·L’时是较佳的愈伤诱导激素配比。
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