滇西北七种水生植物的组织培养研究

论文摘要

摘要:滇西北地区是全球生物多样性重点保护地区，拥有3处国际重要高原湿地（拉市海、纳帕海和碧塔海）。这些湿地在保护这一地区生态环境方面发挥了积极作用。近年来有研究表明，人为活动干扰对纳帕海湿地环境产生了显著影响，使纳帕海湿地植物种类和植被覆盖率锐减，生态系统不断退化，环境质量日趋恶化。所以对该地区进行生态恢复研究已迫在眉睫，而对该地区的野生水生植物进行保护性繁殖和恢复则是进行湿地生态恢复的有效手段。在恢复水生生态系统工程中，通常采用从异地采集水生植物的方法来恢复当地水生植被，此法虽然效果显著，却是一种拆东墙补西墙的作法，不能解决根本问题。而植物组织培养技术是一项成熟的生物技术，可以快速的为相关研究提供大量植物材料。本研究通过试验建立了水葱（Scirpus tabernaemontani）和水毛茛（Batrachiumbungei）的组培体系；对刘氏荸荠（Eleocharis liouana）、杉叶藻（Hippuris vulgaris）、荇菜（Nymphoides peltatum）、狐尾藻（Myripophyllum spicatum）、三裂叶碱毛茛（Halerpestes tricuspis）共5种水生植物的增殖培养基配方进行优化，并对最佳的移栽季节进行筛选。对刘氏荸荠和杉叶藻的最佳水培营养液进行筛选。为水生植物的工厂化育苗和滇西北地区湿地植被恢复奠定了基础，对滇西北地区受损湿地生态系统的恢复起到了积极作用。研究结果如下：（1）水葱外植体消毒方法为：将芽冷藏处理48h后，用70%乙醇处理30s，再用0.1%升汞处理8min。最佳增殖培养基配方为：1/2MS+6-BA2.0+IBA0.02mg/L，加糖20g/L，增殖系数达12.17。最佳生根培养基配方为：MS+AC1g/L、MS+IBA0.01mg/L，生根率分别达100%、85%。炼苗移栽成活率达100%。（2）水毛茛外植体消毒方法为：用70%酒精浸泡30s后在0.1%升汞溶液中消毒4min，污染率为6%。最佳丛芽诱导培养基配方为：MS+6-BA0.5+IBA0.1mg/L，丛芽诱导率达到66.7%。最佳增殖培养基配方为：1/2MS或MS+6-BA0.05+KT0.01+IBA0.01mg/L，培养周期为20d，增殖率达到86.67%。最佳的丛芽诱导培养温度为25℃，最佳的培养方式为液体培养。最适生根培养基配方为：MS+IBA2.0mg/L，生根率达72%。移栽成活率达63.3%。（3）在杉叶藻、刘氏荸荠、荇菜、穗状狐尾藻和三裂叶碱毛茛，5种植物的简化培养中，用食用白砂糖代替分析纯蔗糖作为碳源，将购买碳源的成本降低到原来的21.43%；去掉配方中的山农一号，使每升培养基的配制成本降低4.5元；筛选出了5种植物的最佳培养温度。（4）刘氏荸荠优化后的增殖培养基配方为：MS+IBA0.5+6-BA1.5～3.0mg/L，增殖系数13.6～17.1，培养周期为30d，苗高达到3cm。（5）杉叶藻最佳腋芽诱导培养配方为：1/2MS+6-BA1.0+TDZ1.0+IBA0.5mg/L，诱导时间为3～5d，诱导培养基可重复利用。最佳增殖培养配方为：MS+6-BA3.0+IBA0.5+KT0.05mg/L，培养周期为30d，增殖系数达12。（6）荇菜优化后的增殖培养基配方为：1/3MS+6-BA0.05～3.0+IBA0.05+KT0.5mg/L，增殖周期为25d，增殖系数为5.2～6.5。（7）三裂叶碱毛茛的玻璃化：通过去掉6-BA和所有激素，结合降低培养温度到20±2℃，可以有效的控制玻璃化。三裂叶碱毛茛增殖培养基配方为：MS+6-BA0～0.05+KT0.1+NAA0.1mg/L，培养周期为20d，增殖系数为5～6.9。（8）穗状狐尾藻最佳增殖培养基配方为：MS+6-BA0.5+NAA0.1mg/L，增殖周期为20d，增殖系数达36。增殖阶段可以和生根阶段合并。（9）炼苗移栽试验：春、夏、秋三个季节适于刘氏荸荠、荇菜和穗状狐尾藻的移栽，成活率达到100%；而春、夏两季适于杉叶藻和三裂叶碱毛茛的移栽。（10）基质栽培的营养液筛选：山崎配方为穗状狐尾藻和刘氏荸荠最佳移栽营养液配方。斯泰纳配方是杉叶藻最佳移栽营养液配方。园试配方为荇菜最佳移栽营养液配方。三裂叶碱毛茛组培苗在移栽阶段不用浇营养液。（11）杉叶藻和刘氏荸荠组培苗最合适的水培营养液配方为园试配方；用浓度为100mg/L的IBA浸泡组培苗30min有利于杉叶藻和刘氏荸荠组培苗的水培培养。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 水生植物的定义
• 1.3 7 种水生植物的生物学特性
• 2 国内外研究概况
• 2.1 水生植物的栽培、常规繁育与引种驯化研究进展
• 2.1.1 水生植物的栽培与常规繁育
• 2.1.2 水生植物的引种栽培研究
• 2.2 水生植物的组培快繁研究概况
• 2.2.1 水生观赏植物的组培快繁研究概况
• 2.2.2 水生蔬菜的组培快繁研究概况
• 2.2.3 生态恢复用水生植物组培快繁研究概况
• 2.2.4 水生植物组织培养中外植体的消毒灭菌研究概况
• 2.2.5 水生植物液体培养研究概况
• 2.2.6 水生植物组培苗的炼苗移栽研究概况
• 2.3 组织培养的简化和优化研究概况
• 2.3.1 培养基的简化和优化
• 2.3.2 培养条件的简化和优化
• 2.3.3 培养器具的简化和优化
• 2.3.4 其它方面的简化
• 3 研究方法
• 3.1 培养基的配制及培养条件
• 3.2 试验结果统计及计算方法
• 3.3 数据处理
• 3.4 主要仪器设备及试剂
• 4 水葱组培体系的建立
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 初代培养
• 4.1.3 继代培养
• 4.1.4 生根培养
• 4.1.5 炼苗与移栽
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 不同消毒处理方式对水葱外植体的影响
• 4.2.2 不同处理方式和添加物对外植体褐化的影响
• 4.2.3 丛生芽的诱导结果
• 4.2.4 6–BA浓度对丛生芽增殖的影响
• 4.2.5 增殖正交试验结果
• 4.2.6 IBA 浓度和活性炭对水葱生根的影响
• 4.2.7 炼苗移栽结果
• 5 水毛茛组培体系的建立
• 5.1 试验材料与方法
• 5.1.1 试验材料
• 5.1.2 初代培养
• 5.1.3 继代培养
• 5.1.4 生根培养
• 5.1.5 炼苗移栽
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 消毒处理结果
• 5.2.2 生长调节剂种类和浓度对初代培养的影响
• 5.2.3 增殖正交试验结果
• 5.2.4 培养温度和培养方式对丛生芽诱导的影响
• 5.2.5 生根培养结果
• 5.2.6 炼苗移栽结果
• 6 5种水生植物组培体系的优化
• 6.1 试验材料与方法
• 6.1.1 试验材料
• 6.1.2 简化培养
• 6.1.3 刘氏荸荠增殖培养基配方的优化
• 6.1.4 杉叶藻增殖培养的优化
• 6.1.5 荇菜增殖培养基的优化
• 6.1.6 三裂叶碱毛茛增殖培养的优化
• 6.1.7 穗状狐尾藻继代培养的优化
• 6.2 结果与分析
• 6.2.1 食用白砂糖代替分析纯蔗糖的组织培养效果
• 6.2.2 抑菌剂（山农一号）的去除对污染率的影响
• 6.2.3 培养温度对组培苗生长的影响
• 6.2.4 刘氏荸荠的继代培养优化结果
• 6.2.5 杉叶藻的继代培养优化结果
• 6.2.6 荇菜的继代培养优化结果
• 6.2.7 三裂叶碱毛茛的继代培养优化结果
• 6.2.8 穗状狐尾藻的继代培养优化结果
• 7 5种植物组培苗的移栽和水培试验
• 7.1 试验材料与方法
• 7.1.1 炼苗移栽季节筛选试验
• 7.1.2 移栽营养液的筛选
• 7.1.3 刘氏荸荠和杉叶藻组培苗水培营养液的筛选
• 7.2 结果与分析
• 7.2.1 炼苗移栽季节对成活率的影响
• 7.2.2 基质栽培营养液种类对组培苗生长的影响
• 7.2.3 不同水培营养液配方对刘氏荸荠生长的影响
• 7.2.4 不同营养液配方对杉叶藻生长的影响
• 8 结论与讨论
• 8.1 结论
• 8.1.1 水葱的组织培养与快速繁殖体系
• 8.1.2 水毛茛的组织培养与快速繁殖体系
• 8.1.3 5 种水生植物组培体系的优化
• 8.2 讨论
• 8.2.1 褐化问题
• 8.2.2 培养方式对沉水植物生长的影响
• 8.2.3 植物生长调节剂的使用浓度范围
• 8.2.4 水培试验相关问题
• 参考文献
• 附表
• 附图
• 个人简介
• 导师简介
• 致谢