大蒜试管鳞茎发生发育和休眠的调控及生理基础研究

大蒜试管鳞茎发生发育和休眠的调控及生理基础研究

万丽[1]2004年在《大蒜试管鳞茎发生发育和休眠的调控及生理基础研究》文中提出以假茎直径2mm左右的“二水早”大蒜(Allium Sativum L.)试管苗为材料,分别进行了试管鳞茎诱导因子优化试验、试管鳞茎发生发育及休眠调控的生理生化基础研究,为研究大蒜试管鳞茎发生发育及休眠调控提供理论依据。 1.利用响应曲面设计法,对影响大蒜试管鳞茎形成和膨大的主要因子蔗糖、水杨酸和活性炭进行优化设计。通过分析,得出叁因素的最优组合为蔗糖95.8g/L、水杨酸6.8mg/L、活性炭3.4g/L,在这一组合下鳞茎诱导率为99.7%,鳞茎重量为402.1mg。 2.利用高浓度蔗糖进行试管鳞茎定向诱导,研究其形成过程中的组织形态与生理生化变化规律。研究表明:鳞茎形成过程中,无侧芽出现,只有一个生长点;鳞茎总糖含量上升,还原糖含量与可溶性蛋白含量先上升后下降;POD、PPO活性随鳞茎的膨大而不断提高,在鳞茎膨大后期其活性逐渐下降;CAT活性与POD、PPO活性变化相反,呈先下降后上升的趋势;SDS-PAGE及POD同工酶电泳分析表明,鳞茎膨大期的谱带数目增多,谱带染色较深。 3.对不同重量试管鳞茎分别在25℃和15℃下进行发芽试验,结果表明:在25℃下所有试管鳞茎均不发芽,在15℃下试管鳞茎的发芽率随鳞茎重量的增加而升高,500mg以上的试管鳞茎发芽率达到100%;利用赤霉素、低温、低温+赤霉素、变温等方法处理试管鳞茎,以低温+赤霉素解除的休眠效果最好,其次为变温处理和低温处理,处理30天后鳞茎发芽率均在90%以上;单独使用赤霉素处理对解除试管鳞茎休眠没有效果。 4.对大蒜试管鳞茎进行低温和赤霉素+低温处理,研究其在处理过程中的生理生化变化。结果表明:两种处理下鳞茎的糖含量、蛋白含量、酶活性的变化趋势相似,赤霉素+低温处理的与单一低温处理相比,各项指标的变化值更高,特别是处理10天以后差别更明显;在处理过程中,鳞茎的总糖含量下降,蔗糖酶活性升高,还原糖含量先降低后升高,可溶性蛋白含量增加,POD和PPO活性升高,CAT先降低后升高。POD同工酶电泳分析表明:低温处理10天后谱带数目增多,处理15天和20天的谱带染色较深。

朱丽芳[2]2014年在《老鸦瓣组织培养及试管鳞茎诱导技术研究》文中提出老鸦瓣(Tulipa edulis (Miq.) Baker)为百合科郁金香属药用植物,中药材光慈姑(Bulbus tulipae)为其除去绒毛后的干燥鳞茎。光慈姑味甘,性寒,有毒;具有解毒散结,行血化瘀之功效;主治咽喉肿痛,瘰疬,痈疽,疮肿,产后瘀滞。随着中药产业对光慈姑需求量的不断扩大,供需矛盾日益突出。目前光慈姑主要来源于野生,关于老鸦瓣及光慈姑各方面的研究内容较少,人工栽培存在繁殖系数低下等问题。组织培养可在短期内提供大量优质种苗,试管苗瓶内结球可有效提高生产效率。通过对老鸦瓣鳞茎沙藏处理打破休眠,筛选适宜的外植体、植物生长物质、培养条件,诱导出试管苗,并对试管苗进行试管鳞茎诱导,建立起老鸦瓣组织培养及试管鳞茎诱导体系,得出如下结果:(1)老鸦瓣鳞茎在0-2℃低温下沙藏120 d,以75%酒精浸泡30s和0.1% HgCl2浸泡12~15 min配合消毒或采用升汞连续二次消毒法(6+6)min,可在无激素MS培养基诱导产生芽茎(短缩芽茎)、鳞芽;升汞浸泡时间因鳞茎大小而异。诱导产生的芽茎(短缩芽茎)、鳞芽即可为初代外植体。(2)老鸦瓣芽茎(分为芽茎切段、芽茎顶端)和短缩芽茎较适宜诱导愈伤组织,而鳞芽较适合诱导不定芽;在MS+6-BA0.5 mg·L-1+NAA2.0 mg·L-1的培养基上,芽茎顶端愈伤诱导率为78.54%,短缩芽茎顶端的愈伤诱导率为85.46%,鳞芽在MS+6-BA 1.0 mg·L-1+NAA 0.01 mg·L-1的培养基中有较高的不定芽诱导率89.53%;适宜的愈伤组织增殖培养基为MS+6-BA0.5 mg·L-1+NAA2.0 mg·L-1;以黄白、质密,表面光滑湿润的团块状愈伤组织有利于芽分化,适宜的芽分化培养基为MS+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA 0.2 mg·1/1,芽分化率为66.21%,平均芽数为1.73个。愈伤分化的丛生芽最适宜的增殖培养基为MS+6-BA0.5 mg·L-1+NAA0.2mg·L-1,增殖系数为2.48。(3)老鸦瓣冷藏芯芽及子茎(芽茎顶端膨大形成的子鳞茎)等器官为外植体,可直接诱导不定芽。子茎在MS+TDZ 2.0 mg·L-1+NAA 4.0 mg·L-1的培养基中直接诱导不定芽效果最好,不定芽得率为72.92%;芯芽诱导不定芽的适宜培养基为MS+TDZ 2.0 mg·L-1+NAA 2.0 mg·L-1;以子茎不定芽适宜的增殖培养为MS+TDZ 0.2 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1,丛生芽增殖系数达2.23。(4)老鸦瓣芽茎诱导的愈伤分化的丛生芽继代增殖壮苗后即为无根试管苗,可诱导试管鳞茎。丛生芽必须经历低温培养才能诱导出试管鳞茎。蔗糖、6-BA和大量元素浓度是影响试管鳞茎形成的主要因素,NAA对试管鳞茎诱导影响不显着。芽丛(2-5个一簇)接入MS+6.BA0.1 mg·L-1+NAA0.01 mg·L-1+蔗糖80.0 g·L-1培养基后,低温(5±1)℃培养60 d再转入高温(23±2)℃培养,形成的试管鳞茎最多。培养基中添加多效唑,对试管鳞茎形成没有明显的促进作用。而培养基中添加水杨酸时,高浓度(3.0 mg·L-1)水杨酸可以促进试管鳞茎形成。试管鳞茎诱导高温阶段,以(23±2)℃、黑暗培养有利于其形成。

杨颖[3]2015年在《贮藏温度和外源水杨酸对老鸦瓣休眠和生长的影响》文中研究表明老鸦瓣Tulipa edulis(Miq.)Baker为百合科药用植物,鳞茎入药,药材名为光慈姑。近年来,由于光慈姑在临床上被广泛用于乳腺癌、痛风等多种疾病的治疗,市场需求日趋紧俏。目前,光慈姑药材仍需依靠野生采挖,由于过量采挖及除草剂的大量使用,野生资源日益减少,出现供不应求的局面。探索老鸦瓣人工栽培技术,并最终实现大规模规范化栽培是解决供需矛盾的必经之路。但在老鸦瓣人工栽培实践中,尚有一些问题亟待解决:老鸦瓣鳞茎具有自然休眠的特性,且休眠时间较长,导致生产周期延长并且大大降低了土地利用率;自然状态下,鳞茎打破休眠后即开始萌发出土,但出苗不整齐,从现苗到苗齐大约需要40天的时间,不利于集中管理;老鸦瓣鳞茎自然生长过程中产量偏低;生长后期,日照增强,外界温度升高,易导致老鸦瓣倒苗,从而缩短生长期,不利于产量的提高。本试验研究低温对老鸦瓣鳞茎休眠解除的影响及外源水杨酸对老鸦瓣鳞茎萌发、膨大及倒苗的生理调控作用,以期为老鸦瓣规范化栽培提供依据。主要研究结果如下:(1)初步探索发现4℃冷藏10周可以有效打破老鸦瓣鳞茎的休眠,冷藏6~8周为老鸦瓣鳞茎打破休眠的关键时期,4℃冷藏能够延长老鸦瓣生长期并提高鳞茎产量。(2)4~15℃温度冷藏能不同程度的打破老鸦瓣鳞茎休眠,较高冷藏温度(10℃和15℃)利于鳞茎生根及芯芽的伸长,较低的冷藏温度利于鳞茎出苗,如FT(Fluctuating Temperature)和4℃。老鸦瓣鳞茎芯芽顶端露出外鳞片可作为鳞茎解除休眠的形态标志。FT处理冷藏8周和4℃冷藏10周对老鸦瓣鳞茎快速萌发及提高出苗整齐度效果最好,在本试验范围内,确定这两个处理为老鸦瓣鳞茎解除休眠的最适温度及时间。(3)不同浓度的水杨酸对老鸦瓣生长发育具有不同的影响。10 mmol·L-1水杨酸处理促进萌发和生根的效果最好,且促进收获期鳞茎鲜重和干重的增加;0.1 mmol·L-1水杨酸处理促进鳞茎鲜重及直径增加。0.01 mmol·L-1水杨酸处理促进叶绿素含量的提高;1mmol·L/1水杨酸处理促进叶片净光合速率及蒸腾速率的提高;水杨酸喷施处理可抑制气孔导度及胞间CO2浓度的提高,可在一定程度上促进倒苗期老鸦瓣的光合作用;促进脯氨酸和可溶性蛋白含量的提高,抑制丙二醛的积累,保持SOD活性。水杨酸对倒苗期老鸦瓣植株的生长及耐热性提高有一定帮助,利于老鸦瓣延缓倒苗。

参考文献:

[1]. 大蒜试管鳞茎发生发育和休眠的调控及生理基础研究[D]. 万丽. 南京农业大学. 2004

[2]. 老鸦瓣组织培养及试管鳞茎诱导技术研究[D]. 朱丽芳. 南京农业大学. 2014

[3]. 贮藏温度和外源水杨酸对老鸦瓣休眠和生长的影响[D]. 杨颖. 南京农业大学. 2015

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