短葶山麦冬组织培养技术与机理研究

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短葶山麦冬Liriope muscari(Decne.)Bailey为百合科山麦冬属植物,集药用、观赏于一体,根内含皂苷、多糖等成分,叶可观赏,是重要的园林地被植物。本研究旨在以短葶山麦冬的优良品种的各个器官为外植体,在前人研究的基础上,对短葶山麦冬组培苗芽诱导机理、愈伤组织诱导机理、继代增殖机理、壮苗机理、生根机理进行探讨,研究添加外源激素(6-BA、NAA、2.4-D等),内源激素含量的变化,通过对其组织培养机理的研究,有效地提高芽的诱导率、继代增殖系数及生根率,形成一系列的短葶山麦冬组织培养体系,以便进行工厂化生产。研究的主要成果如下:(1)消毒方法选用75%的酒精消毒30s,0.1%的Hgcl2消毒8-16min。外植体中种子发芽的小苗的污染率最低,花蕾的存活率最高。短葶山麦冬的外植体的采集要考虑季节性,茎尖的最佳采集季节是3月份。(2)茎尖芽诱导的最佳培养基为MS+6-BA1.0mg·L-1+NAA0.2mg·L-1,诱导率最高,出芽时间较快,6-BA的诱导效果比较显著。ZT的激素含量是逐渐降低的,GA3的激素含量先小幅上升,后又逐渐降低,一直保持在较低的水平,低浓度时GA3对芽体的生长有利。ABA的激素含量一直处在较低的水平。IAA/ZT、IAA/GA3、ABA/GA3处于一个相对稳定的水平,IAA/ABA处于较高的比例且一直上升。(3)最佳的继代增殖配方为MS+6-BA4.0mg·L-1+NAA0.2mg·L-1,增殖系数达到6.09。6-BA是影响短葶山麦冬增殖系数的显著因素。短葶山麦冬组织培养继代代数在第六代时达到最大增殖系数。增殖培养过程中,ZT的激素含量变化为先高后低的。GA3的激素含量变化较为复杂,先上升后下降。 IAA激素含量先减后增,但激素含量变化不大。ABA激素含量水平较稳定,含量一直在增加。(4)最佳的壮苗配方为MS+GA30.01mg·L-1+6-BA0.01mg·L-1,同浓度GA3激素组合壮苗的效果GA3+6-BA>GA3+IBA>GA3+NAA,高浓度GA3抑制苗的生长。ZT的激素含量先降后逐渐平稳。GA3的激素含量明显增加。IAA激素含量变化不大前期平稳,后期下降。IAA、ABA的曲线平稳,ABA的激素含量一直处在较低的水平。(5)最佳生根配方为1/2MS+IBA1mg·L-1+蔗糖30g·L-1,生根率为60.42%,平均生根条数最多为8.13。培养基种类、IBA、蔗糖均对生根率有显著的影响,影响的主次关系依次为培养基>蔗糖>IBA>NAA。碳粉对生根率无显著的影响,但是可促进组培苗提前生根。生根粉中ABT1的生根效果要优于ABT3,ABT1为2mg·L-1时生根效果最好,生根率为67.45%,在1-3mg·L-1范围,随着生根粉浓度的增加,短葶山麦冬的生根率呈现先增后减的趋势,生根粉含量低时,根系弱,苗生长不佳,生根粉含量高时又抑制苗的生长。IAA、ZT的曲线平稳,呈现增长的趋势。GA3的含量逐渐降低。此时期的GA3可能参与的植株的生根培养。ABA的激素含量一直处在较低的水平,但含量是逐渐增加的。因此可推断生根培养中组培苗产生了内源激素ABA,促进了根的生成(6)不同移栽基质配方对短葶山麦冬移栽成活率有着极显著影响,移栽成活率以红壤土:珍珠岩:沙=6:3:1基质最高,可达93.33%。(7)愈伤组织诱导的最佳配方为MS+2,4-D1mg·L-1+6-BA1.5mg·L-1+NAA0.5mg·L-1+蔗糖20g·L-1。2,4-D、6-BA、NAA这三者都对愈伤组织诱导率有影响。影响的主次关系是蔗糖>2,4-D>6-BA>NAA。不同外植体对愈伤组织诱导有极显著的影响,诱导愈伤组织最好的材料为山麦冬茎尖,诱导为100%。愈伤组织培养过程中,IAA与ZT的比例适中有助于愈伤组织的生成。ABA含量相对稳定且含量较少,ABA含量过高不利于愈伤组织的形成,低浓度利于愈伤组织的形成。(8)愈伤组织继代培养的最佳处理为MS+2,4-D1mg·L-1+6-BA1mg·L-1+NAA1mg·L-1,增长量为0.98g。极差分析的结果为R2,4-D>R6-BA>RNAA。2,4-D、6-BA、NAA对愈伤组织诱导率影响的主次关系是蔗糖>2,4-D>6-BA>NAA。(9)愈伤组织出芽效果最好的为处理MS+6-BA4mg·L-1+NAA0.2mg·L-1,与茎尖增殖培养的诱导结果相似,6-BA对愈伤组织的芽诱导起极显著的作用。
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