人參(Panax ginseng C.A.Mey)、西洋參(P.quinquefolius L)、三七(P.notoginseng(Burk.)F.H.Chen)是三種人參屬代表植物,具有較高的藥用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,自然條件下形成種子至少需要2-3年,基于體細(xì)胞胚培養(yǎng)的人工種子快速繁殖技術(shù)對人參屬藥用植物育種工作的開展有重要意義。本文以三七體細(xì)胞胚為包埋繁殖體,采用滴注法制備人工種子,設(shè)計(jì)單因素和正交試驗(yàn),研究蔗糖、海藻酸鈉、離子交換時(shí)間三個(gè)因素對萌發(fā)率的影響,并對人工種子的短期貯藏進(jìn)行研究,旨在為制作三七人工種子打下實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。此外,還對三者種子生根過程胚乳中營養(yǎng)成分、淀粉酶活性和皂苷含量進(jìn)行分析,以期為人工胚乳配方的研制提供參考依據(jù)。本文主要研究結(jié)果如下:1、通過單因素和正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)篩選出最優(yōu)的三七人工胚乳配方。結(jié)果表明:蔗糖是影響三七人工種子萌發(fā)的主要因素,適宜的包埋配方組合為蔗糖濃度1.0%,海藻酸鈉濃度2.0%。將長約5mm的三七體胚放入此配方的人工胚乳中,用吸管逐個(gè)吸起后垂直滴入2%CaCl_2溶液,離子交換10min,在此包埋配方和離子交換時(shí)間下,萌發(fā)率為83.5%。2、三七人工種子萌發(fā)后60d,對植株的生長指標(biāo)進(jìn)行了測定。結(jié)果表明:包埋后的三七體胚苗,其株高(3.37±0.21)cm、莖粗(1.21±0.18)mm、根長(4.33±0.74)cm、葉面積(3.80±0.34)cm~2·plant~(-1)、鮮重(0.14±0.05)g·plant~(-1)都顯著高于對照組,這說明包埋后的三七體胚苗生長狀況優(yōu)于未包埋的。3、把干化0d、1d、2d、3d后的三七人工種子放在4℃低溫下貯藏10d、20d、30d后轉(zhuǎn)移到不添加任何激素的MS固體培養(yǎng)基中,常溫下培養(yǎng)20d后統(tǒng)計(jì)萌發(fā)率。結(jié)果表明:經(jīng)干化處理后的人工種子萌發(fā)率隨干化天數(shù)的增加呈先下降后緩慢上升的趨勢。4、本文測定了人參、西洋參、三七種子不同生根階段胚乳中營養(yǎng)物質(zhì)含量、淀粉酶活性、皂苷的動(dòng)態(tài)變化。結(jié)果表明:三種人參屬藥用植物胚乳中的蔗糖含量萌發(fā)后均急劇下降,在生根過程中出現(xiàn)了先短暫上升再下降的現(xiàn)象,可溶性總糖,淀粉,可溶性蛋白含量均總體呈下降趨勢。人參、西洋參的α-淀粉酶活性先上升后下降,β-淀粉酶活性則是先下降后上升。三七的α-淀粉酶活性并無顯著性變化,β-淀粉酶活性則先緩慢升高后再下降。在人參胚乳中共鑒定出8種人參皂苷,西洋參中8種,三七中5種。在三者種子生根的過程中,皂苷含量總體呈上升趨勢,當(dāng)胚根伸長至5mm時(shí),人參、西洋參中皂苷含量上升不再明顯,有些皂苷含量開始減少,但三七未出現(xiàn)上述現(xiàn)象。
【學(xué)位單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S567.51
【部分圖文】：

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第二章 三七人工種子包埋配方優(yōu)化2.3.2 人工種子的制作在超凈工作臺(tái)中，將固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)的三七胚狀體約 5mm，放入含有 MS+蔗糖+海藻酸鈉的包埋劑中，用吸管攪勻后將子葉期的三七體細(xì)胞胚吸起垂直滴入 2%CaCl2溶液中，離子交換后形成透明球狀物(示意圖見圖 2.1)，再用無菌水清洗兩次。將清洗好的三七人工種子接種于不添加任何植物生長調(diào)節(jié)劑的(1/2MS+10g/L 蔗糖+6g/L 瓊脂)培養(yǎng)基中，每個(gè)處理 20 粒人工種子，重復(fù) 3 次。將人工種子置于溫度為(20±1)℃，光照強(qiáng)度為 3000Lux 的人工氣候箱中培養(yǎng)，光照時(shí)間為 15h/d。

11圖 2.2 三七體細(xì)胞胚的生長變化圖Fig. 2.2 Changes of somatic embryo of P. notoginsengA：胚性愈傷組織；B：球形胚；C：心形胚和魚雷胚；D：子葉胚A：embryogenic callus, B：globular somatic embryos, C：cardiac and torpedo somatic embryos, D：cotyledonsomatic embryos2.4.2 人工胚乳單因素篩選實(shí)驗(yàn)2.4.2.1 不同濃度蔗糖對三七人工種子萌發(fā)的影響從圖 2.3、圖 2.4 可見：在一定范圍內(nèi)，隨著蔗糖濃度的增加，三七人工種子的萌發(fā)率開始逐漸增加，當(dāng)蔗糖濃度為 1%時(shí)達(dá)到最高，萌發(fā)率(10d)為 76.0%，萌發(fā)率(20d)為 80.0%。當(dāng)蔗糖濃度繼續(xù)增加時(shí)，萌發(fā)率逐漸降低。當(dāng)蔗糖濃度為 9%時(shí)，僅為 28%(萌發(fā)率 10d)、30%(萌發(fā)率20d)。20d 時(shí)雖然 0%的蔗糖濃度下萌發(fā)率為 68%，但可能是由于難以維持人工種子內(nèi)的滲透壓，包埋出的人工種子存在不成球形和養(yǎng)分泄露等問題。1%的蔗糖濃度不僅能為體胚的生長提供碳源還能維持人工種子微環(huán)境的滲透壓，在本實(shí)驗(yàn)條件下更適宜作為三七人工胚乳內(nèi)的蔗糖濃度。而過高濃度的蔗糖可能在一定程度上抑制了三七體細(xì)胞胚的萌發(fā)和生長。

圖 2.3 不同蔗糖濃度對三七人工種子萌發(fā)率(10d)的影響. 2.3 Effect of different sucrose concentration on the germination rate(10d) of artificial seeds of P. notog圖 2.4 不同蔗糖濃度對三七人工種子萌發(fā)率(20d)的影響. 2.4 Effect of different sucrose concentration on the germination rate(20d) of artificial seeds of P. notog

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2811720