翅果油树组织培养及其器官发生的细胞学研究

论文摘要

翅果油树是胡颓子科胡颓子属多年生乔木或灌木,是国家二级珍稀濒危保护植物。其种仁、叶片中含有丰富的人体所需的维生素E、维生素C、不饱和脂肪酸、蛋白质和微量元素等,具有非常高的营养价值和开发价值。其根与固氮菌共生,可以显著提高土壤含氮量,改善土质,具有重要的生态价值。但是翅果油树的种子萌发困难,成活率低,自然繁殖相当困难,通过组织培养实现其快速繁殖,是一条可行之路。前人已经就翅果油树的组织培养技术做了不少研究,但是还存在许多问题,比如出愈率低,褐化严重,生根困难等。本试验以山西省翼城县甘泉林场翅果油树的当年生种子及枝叶为试验材料,研究和比较了翅果油树的器官发生型、器官型、不定芽型三种再生途径;并且初步研究了器官发生型途径中形态发生的细胞学特征。1.外植体的消毒改良了传统的外植体消毒方法,建立了三步消毒法。即首先用无菌水振荡冲洗外植体3次,每次10s;然后用70%乙醇振荡冲洗外植体3次,每次10s;然后用无菌水冲洗3次以上;然后用0.1%HgCl2依次浸泡外植体3次,每次3min;最后用无菌水冲洗3次以上。用此法进行表面消毒的外植体,污染率可降低至10%左右。2.翅果油树器官发生型途径的快速繁殖影响翅果油树愈伤组织诱导的因素有很多,本试验研究了外植体的种类、外植体的切割和接种方式、培养温度、激素配比、暗培养时间等因素对愈伤组织诱导的影响。在多年生野生苗、人工栽培的幼苗、试管无菌种子苗三种外植体来源中,试管无菌种子苗的污染率和褐化率最低,取材最容易,材料类型最多,是最佳的取材来源。在子叶、下胚轴、叶片、茎段、叶柄五种外植体中,下胚轴的出愈率最高,可达90.00%;褐化率最低,只有7.50%;愈伤组织质量最好,嫩绿而疏松,是翅果油树愈伤组织诱导的的最佳外植体类型。外植体的切割和接种方式对愈伤组织的诱导率有影响。茎段横切、水平接种时,出愈率为75.00%,垂直接种时,出愈率为56.25%;叶片垂直于叶脉切时,出愈率为80.00%,平行于叶脉切时,只有25.00%;子叶横切、背面朝上接种时,出愈率为92.50%,腹面朝上接种时,出愈率仅为75.00%。翅果油树组织培养的最适温度范围是24～27℃。在该温度范围内培养时,下胚轴、子叶的愈伤组织诱导率可分别达到97.50%和95.00%。培养温度低于24℃或高于27℃,诱导率下降,且褐化程度增加。翅果油树下胚轴、子叶、茎段、叶片和叶柄诱导愈伤组织的最佳培养基是:1/2 MS+2.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L 2,4-D+0.2 mg/L NAA+30g/L葡萄糖+7g/L琼脂。芽分化的最佳培养基是:1/2 MS+2.0 mg/L 6-BA+0.02 mg/L 2,4-D+30 g/L蔗糖+7.0 g/L琼脂。3翅果油树器官型途径的快速繁殖翅果油树器官型途径快繁的最佳外植体来源也是试管无菌种子苗,其下胚轴和子叶都能直接诱导分化出丛生芽,最佳诱导方法是:先在培养基1/2 MS+0.5 mg/L 6-BA+0.02 mg/L NAA上诱导产生不定芽,分化率为80%;然后在培养基1/2 MS+2.0 mg/L 6-BA+0.02 mg/L 2,4-D上增加芽的数量,分化系数为10左右;最后在培养基1/2 MS+0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA上使芽长大,20天可伸长至3～5 cm。4翅果油树腋芽繁殖途径的快速繁殖利用翅果油树带腋芽茎段诱导不定芽分化时,带一个腋芽的茎段比带两个腋芽的茎段萌发率高;水平接种比垂直接种的生长速度快,但垂直接种的分化系数比水平接种高。分化系数最高的培养基是1/2 MS+2.0 mg/L 6-BA+0.02mg/L 2,4-D,分化率为80%;伸长速度最快的培养基是1/2 MS+0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L 2,4-D+30 g/L蔗糖+7.0 g/L琼脂,20天可伸长至3～5 cm。5.翅果油树的试管苗生根研究了IBA浓度、活性炭浓度、暗培养时间对翅果油树试管苗生根的影响。试管苗生根的最佳培养基为1/2 MS+0.5 mg/L IBA+0.1 mg/L AC+7.0 mg/L琼脂+20 mg/L蔗糖。暗培养8天时,生根率最高,为55%。6.翅果油树器官发生的细胞学研究翅果油树下胚轴愈伤组织起源于维管束形成层、韧皮部外薄壁细胞以及皮层薄壁细胞,脱分化时间为接种第5天,芽原基起源于皮层薄壁细胞形成的愈伤组织,属于外起源。翅果油树子叶愈伤组织起源于皮层薄壁细胞,脱分化时间为接种第5天,芽原基起源于皮层薄壁细胞形成的愈伤组织,也属于外起源。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 缩略词表
• 第一章 绪论
• 1 翅果油树的生物学特征
• 1.1 翅果油树的分布与生长环境
• 1.2 翅果油树的形态特征
• 1.3 翅果油树的营养成分
• 1.4 翅果油树的固氮特性
• 2 翅果油树繁殖技术研究进展
• 2.1 翅果油树传统栽培技术研究进展
• 2.2 翅果油树快速繁殖技术研究进展
• 3 翅果油树器官发生研究进展
• 4 本研究的目的意义和主要内容
• 第二章 翅果油树快繁体系的建立
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 2 结果与分析
• 2.1 消毒方法的优化
• 2.2 种子苗培养基的筛选
• 2.3 器官发生型途径快繁
• 2.4 腋芽快繁
• 2.5 器官型途径快繁
• 2.6 试管苗生根培养
• 3 讨论
• 3.1 外植体的消毒方法
• 3.2 同类激素组合对器官发生的影响
• 3.3 不同快繁途径的比较
• 3.4 翅果油树组织培养的发展方向
• 第三章 翅果油树组织培养中器官发生的细胞学研究
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 2 结果与分析
• 2.1 翅果油树下胚轴及子叶解剖结构
• 2.2 翅果油树下胚轴器官发生的细胞学变化
• 2.3 翅果油树子叶器官发生的细胞学变化
• 3 讨论
• 3.1 愈伤组织形成过程的细胞学变化
• 3.2 芽的起源方式与细胞学变化
• 参考文献
• 图版
• 致谢
• 作者简历