大蒜（Allium Sativum L.）试管苗不同再生途径及特征的研究

论文摘要

大蒜（Allium sativum L.）是一种重要的蔬菜和药用植物,主要靠鳞茎进行无性繁殖。大蒜在长期无性繁殖过程中,易感染多种病毒,造成种性退化。利用组织培养技术进行大蒜脱毒种苗繁育,不仅能脱除病毒,还可以提高大蒜繁殖效率,改进繁殖方法,提高鳞茎产量和品质。利用组织培养技术脱除大蒜病毒的方法有两种途径:器官发生途径和体细胞胚胎发生途径。无论在器官发生途径还是体细胞胚胎发生途径上,国内外都进行了较多的深入研究并取得了较好的结果.但研究工作都比较单一而且自成体系,专注于某种途径,所得数据不具有同期可比性,使得在不同途径下再生的大蒜植株及其在驯化移栽后的植株生长性状及产品的商品性状无法进行相互比较.某些再生途径的器官或植株发生过程还缺乏深入探讨或缺乏试验证据。本文以大蒜品种‘三月黄’花序轴为外植体进行离体培养,对其器官发生过程进行了形态学和解剖学观察;以‘正月早蒜’、‘二水早蒜’、‘徐州白蒜’和‘金乡大蒜’4个品种大蒜的胚性与非胚性愈伤组织为材料,进行了形态学及解剖学的观察,测定了氨基酸、糖类、蛋白质及一些保护酶的活性;并通过器官直接发生、愈伤组织和体胚发生3种再生方式,对‘正月早蒜’、‘二水早蒜’、‘徐州白蒜’和‘金乡大蒜’4个品种大蒜的再生试管苗及试管鳞茎形成过程及植株生长发育进行了比较。主要研究结果如下:1.大蒜花序轴离体培养不经过愈伤组织,通过器官直接发生途径形成不定芽,其不定芽起源于大蒜花序轴维管组织韧皮部一侧周围的皮层薄壁细胞,属于外起源;皮层薄壁细胞经脱分化后,由最先形成的拟分生组织发育为茎尖分生组织,然后环绕其形成叶原基,茎尖和叶共同构成一个完整的不定芽;大蒜花序轴离体培养发生的不定芽与花苞中自然形成的营养芽发生部位一致。不定芽通过壮苗、生根培养可正常生根形成植株,如果转接培养周期超过21d,鳞茎形成率可达90.56%。2.大蒜胚性愈伤组织表面光滑且有易分散的椭圆形颗粒,拥有多个连续分生中心;而非胚性愈伤组织表面有瘤状突起,没有多个连续的分生中心。胚性愈伤组织中的可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量均高于非胚性愈伤组织,但游离氨基酸含量仅占非胚性愈伤组织中的55%-67%。胚性愈伤组织中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）等几种抗氧化酶的活性显著高于非胚性愈伤组织。3.愈伤组织途径和体胚途径的增殖系数较高,达9.27-20.11;器官直接发生途径的试管鳞茎形成率较高,为20.11%-43.55%;愈伤组织途径和体胚途径的试管鳞茎形成率在15%以下。器官直接发生途径再生的试管鳞茎鲜重最大,达32.65mg-37.83mg,其萌发率也最高,为46.97%-57.91%。器官直接再生途径的移栽成活率最高,为48.33%-94.38%;愈伤组织途径再生的试管苗移栽成活率最低,仅为20.00%-28.19%.器官直接发生途径试管苗所获鳞茎产品的鲜重最大,为0.76g;愈伤组织途径形成的试管鳞茎所获得的鳞茎产品鲜重最小,仅为0.29g。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 主要缩略语表
• 第一章 文献综述
• 1 植物组织培养的基本原理
• 1.1 基本概念
• 1.2 离体条件下的器官发生途径
• 1.2.1 器官发生途径
• 1.2.2 器官发生不定芽分化发育的方式与特征
• 1.3 离体条件下的体细胞胚胎发生途径
• 1.3.1 体细胞胚分化发育的方式与特征
• 1.3.2 体细胞胚胎发生过程中生理生化变化
• 2 大蒜离体培养的研究进展
• 2.1 大蒜离体培养概况
• 2.2 大蒜不同离体培养下植株再生途径
• 2.2.1 大蒜离体培养器官发生途径
• 2.2.2 大蒜体细胞胚胎发生途径
• 3 大蒜试管苗及试管鳞茎的应用
• 3.1 试管鳞茎的诱导
• 3.2 大蒜试管苗及试管鳞茎的应用
• 4 问题和展望
• 参考文献
• 第二章 大蒜花序轴离体培养器官发生途径的解剖学特点及植株再生研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 处理方法
• 1.2.1 外植体处理及培养
• 1.2.2 培养条件
• 1.2.3 驯化移栽
• 1.3 观察和数据统计
• 1.3.1 形态学和解剖学观察
• 1.3.2 数据调查及统计分析
• 2 结果与分析
• 2.1 形态解剖观察结果
• 2.1.1 大蒜花序轴离体培养过程中芽形成的形态学观察
• 2.1.2 大蒜花序轴离体培养过程中芽形成的解剖学观察
• 2.2 大蒜花序轴离体培养再生试管苗、试管鳞茎生长状况
• 3 讨论
• 3.1 大蒜花序轴离体培养的植株再生途径
• 3.2 大蒜气生鳞茎形成过程与花序轴离体培养植株再生过程的比较
• 参考文献
• 第三章 不同品种大蒜胚性与非胚性愈伤组织形态解剖及生理特征的比较
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 处理方法
• 1.2.1 胚性愈伤组织（EC）的诱导
• 1.2.2 非胚性愈伤组织（NEC）的诱导
• 1.3 形态学和解剖学观察
• 1.4 生理生化指标的测定
• 1.5 不同愈伤类型的大蒜愈伤诱导率和芽分化率的调查及统计分析
• 2 结果与分析
• 2.1 胚性与非胚性愈伤组织形态及组织结构的差异
• 2.2 胚性与非胚性愈伤组织可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量的差异
• 2^·|-产生速率及SOD、POD和CAT活性的差异'>2.3 胚性与非胚性愈伤组织O₂^·|-产生速率及SOD、POD和CAT活性的差异
• 2.4 不同愈伤类型的大蒜愈伤形成和成芽能力的差异
• 3 讨论
• 3.1 胚性与非胚性愈伤组织在形态及解剖结构上的差异
• 3.2 胚性与非胚性愈伤组织在生理指标上的差异
• 3.3 胚性与非胚性愈伤组织在抗氧化酶活性上的差异
• 参考文献
• 第四章 大蒜不同途径再生试管苗及试管鳞茎的比较
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 外植体处理
• 1.2.2 植株再生途径
• 1.2.3 试管苗及试管鳞茎驯化移栽
• 1.3 数据调查及统计分析
• 1.3.1 植株再生阶段各途径相关指标数据统计
• 1.3.2 驯化移栽阶段各途径相关指标数据统计
• 2 结果与分析
• 2.1 不同品种大蒜的植株再生情况
• 2.1.1 器官直接发生途径再生植株的比较
• 2.1.2 愈伤组织器官发生途径与体胚途径再生植株的比较
• 2.2 不同途径形成的试管苗及试管鳞茎形态指标比较
• 2.3 不同途径再生的试管苗及试管鳞茎移栽生长情况
• 2.3.1 试管苗成活率及试管鳞茎萌发率的比较
• 2.3.2 试管苗及试管鳞茎田间生长状况比较
• 2.3.3 试管苗及试管鳞茎形成鳞茎产品的比较
• 3 讨论
• 3.1 不同再生途径对试管苗增殖系数及试管鳞茎形成率的影响
• 3.2 不同再生途径对试管苗移栽成活率和试管鳞茎萌发率的影响
• 3.3 不同再生途径对鳞茎产品的影响
• 参考文献
• 全文结论
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢