宜兴百合离体培养体系建立与形态发生途径研究

论文摘要

宜兴百合别名虎皮百合、黄百合，分类学定名为卷丹[Llium.lancifolium Thunb.（Lilium.tigrinum ker.-Gawl.）]，原产太湖一带的湖州和宜兴。其食用部位是鳞茎，不仅有着丰富的营养价值，而且有着重要的药用价值，被誉为“太湖参”、“中条参”。宜兴百合以无性繁殖为主，但传统的百合繁殖方法，繁殖系数较低，并且长期的营养繁殖，常造成病毒积累和种性退化，影响百合的产量和质量。组织培养技术广泛应用于百合引种栽培，优良品种快速繁殖，去除病毒和更新品种，能够加快百合快速繁殖的速度，缩短百合的生育周期。虽然国内外学者对百合组织培养做了大量的研究，但是对宜兴百合（卷丹）的关注还不够，并且百合种间基因型差异大，在离体培养中的表现也有一定的差异。因此，系统研究宜兴百合离体再生中的各影响因子，探讨不同离体再生途径对解决宜兴百合的种苗繁殖问题是十分必要的。本试验以宜兴百合为试验材料研究了不同外植体及处理方式对离体器官发生的影响，探讨了生长调节物质和培养基对形态发生的作用，并对试管鳞茎形成进行了初步的研究。主要研究结果如下：1、珠芽是宜兴百合一种理想的外植体来源。MS+NAA0.2mg／L+6-BA1.5mg／L+30g／L蔗糖+6g／L琼脂粉培养基中，珠芽不定芽直接再生效果最好，诱导率和分化系数分别达93.8％、5.32。而以试管苗基部为外植体于MS+2，4-D1.0mg／L+6-BA0.5mg／L+1.0g／LAC+30g／L蔗糖+6g／L琼脂粉培养基上培养40d，可获得较高的诱导率和分化系数。宜兴百合的离体培养中，不仅鳞片表现出位置效应，其珠芽和叶片在培养中也存在位置效应。因此，在宜兴百合离体培养中，应以所选器官的形态学下端作为外植体，更易获得成功。2、2，4-D是诱导宜兴百合鳞茎和试管鳞茎形成愈伤组织的必需物质，并且2，4-D浓度为2.0mg／L时，外植体愈伤组织诱导率最高；细胞分裂素种类对愈伤组织形成有很大影响，KT诱导胚性愈伤组织的效果比6-BA好。宜兴百合鳞茎及试管鳞茎鳞片均可在MS+2.0mg／L2，4-D+0.5KT+6L琼脂粉+30g／L蔗糖中，诱导产生胚性愈伤，并可进一步发育成苗。百合试管鳞茎鳞片离体再生过程中，生长调节物质的种类和浓度影响其再生器官的类型，KT、GA3均可促进试管鳞茎鳞片直接形成小鳞茎。基本培养基类型影响宜兴百合鳞茎直接再生的器官类型，无论是培养基中KH2PO4加倍，还是除去NH4NO3加倍KNO3，均有利于小鳞茎的直接发生。但以百合试管鳞茎鳞片为外植体，基本培养基对其再生器官的类型影响不大，以不定芽直接发生为主。此外，在百合试管鳞茎鳞片离体再生过程中，生长调节物质的种类和浓度，特别是KT、GA3均可促进试管鳞茎鳞片直接形成小鳞茎。3、蔗糖对宜兴百合试管鳞茎的直径、鲜重都有很大的影响，90g／L蔗糖是诱导宜兴百合试管鳞茎形成和膨大的理想浓度。在一定时间范围内，适当延长百合继代周期，可以促进植株营养物质向试管鳞茎转移，进而促进试管鳞茎膨大。植物生长抑制剂PP333在对植物茎叶生长产生抑制作用的同时可促进试管鳞茎的形成和膨大。以5.0mg／L诱导效果最佳。SA对植株叶片和根的生长产生明显的抑制作用，同时也有效的增大鳞茎的直径，形成鳞茎的整齐度增加，其中以0.1mg／L SA效果最好。但是添加SA与对照相比，鳞茎鲜重有所下降。因此，如何采取一定保护措施，保持SA对百合试管鳞茎形成有利影响的同时，提高试管鳞茎重量，有待进一步研究探讨。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略词表
• 第一部分 文献综述
• 1 宜兴百合的生物学特性
• 2 宜兴百合的栽培生产概况
• 3 百合的传统繁殖方法
• 3.1 种子繁殖
• 3.2 鳞茎繁殖
• 3.3 仔球繁殖
• 3.4 鳞片繁殖
• 3.4.1 苗床扦插法
• 3.4.2 室内砂培法
• 3.4.3 鳞片气培技术
• 3.5 珠芽繁殖
• 3.6 种蕊繁殖法
• 3.7 茎段和叶片扦插繁殖
• 4 百合的离体培养和快速繁殖
• 4.1 外植体的选择
• 4.1.1 鳞片培养
• 4.1.2 叶片培养
• 4.1.3 茎尖、茎段培养
• 4.1.4 珠芽培养
• 4.1.5 花器官培养
• 4.1.6 根培养
• 4.2 百合器官培养中的位置效应
• 4.2.1 同一器官的不同部位分化能力有差异
• 4.2.2 不同来源的同种器官分化能力有差异
• 4.2.3 接种方向不同诱导能力有差异
• 4.3 培养基类型对百合组织培养的影响
• 4.4 植物生长调节剂对百合组织培养的影响
• 4.5 继代次数对分化能力的影响
• 4.6 其他影响因素
• 4.7 再生植株的染色体数量变异
• 4.8 百合离体再生途径
• 4.8.1 器官发生途径
• 4.8.2 体细胞胚胎发生途径
• 4.9 百合试管鳞茎的形成生理和影响因素
• 4.9.1 内源激素调节
• 4.9.2 碳水化合物及蛋白质代谢
• 4.9.3 生长延缓剂
• 4.9.4 环境因子
• 4.9.5 其他影响因素
• 5. 本研究的目的及意义
• 参考文献
• 第二部分 试验研究
• 第一章 外植体来源及处理方式对宜兴百合离体器官发生的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 材料及预培养
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 不同植物生长调节剂配比对百合珠芽不定芽发生的影响
• 1.2.2 不同植物生长调节剂配比对百合叶片小鳞茎发生的影响
• 1.2.3 鳞茎鳞片不同部位分化小鳞茎的比较
• 1.2.4 切割方式对百合珠芽不定芽诱导的影响
• 1.2.5 叶片不同部位分化小鳞茎的比较
• 2 结果与分析
• 2.1 不同植物生长调节剂浓度及其配比对百合珠芽不定芽发生的影响
• 2.2 不同植物生长调节剂配比对百合试管苗叶片不定芽发生的影响
• 2.3 鳞茎鳞片不同部位对不定芽分化的影响
• 2.4 切割方式对百合珠芽不定芽诱导的影响
• 2.5 试管苗叶片不同部位分化小鳞茎的比较
• 3 讨论
• 4 结论
• 参考文献
• 第二章 不同培养条件对宜兴百合离体培养形态发生途径的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 植物生长调节物质对形态发生的影响
• 1.2.2 基本培养基对形态发生的影响
• 2 结果与分析
• 2.1 植物生长调节物质对形态发生途径的影响
• 2.2 基本培养基对形态发生途径的影响
• 3 讨论
• 4 结论
• 参考文献
• 第三章 宜兴百合试管鳞茎形成的初步研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 蔗糖浓度对宜兴百合试管鳞茎形成的影响
• 1.2.2 继代周期对宜兴百合试管鳞茎形成的影响
• 1.2.3 多效唑对宜兴百合试管鳞茎形成的影响
• 1.2.4 水杨酸对宜兴百合试管鳞茎形成的影响
• 2 结果与分析
• 2.1 蔗糖浓度对宜兴百合试管鳞茎形成的影响
• 2.2 继代周期对宜兴百合试管鳞茎形成的影响
• 2.3 多效唑对宜兴百合试管鳞茎形成的影响
• 2.4 水杨酸对宜兴百合试管鳞茎形成的影响
• 3 讨论
• 4 结论
• 参考文献
• 全文结论
• 致谢