換錦花(Lycoris sprengeri Comes ex Baker)是石蒜科(Amaryllidaceae)石蒜屬(Lycoris)球根花卉。石蒜屬植物花形優(yōu)美、花色豐富,具有極大的觀賞應用價值,但其種球因自然繁殖系數(shù)低、童年期長、膨大發(fā)育緩慢,至今尚未實現(xiàn)人工繁殖。近年來隨著園林應用推廣,野生資源的采挖量不斷增加,導致其資源逐年減少,亟需保護。且國內(nèi)尚無自育石蒜品種,雜交種子培育為種球的苗期長、生長周期長的特性,是石蒜育種的主要限制因子。本文以采自浙江舟山海島的野生換錦花種子為材料,構建其無菌萌發(fā)及小鱗莖形成體系,在不破壞野生資源的前提下實現(xiàn)了對換錦花的離體保存。同時,通過改變切割方式、激素配比、調(diào)整蔗糖濃度等方法,誘導雜交石蒜離體小鱗莖的發(fā)生,比較并優(yōu)化了雜交石蒜的鱗莖切割增殖體系,實現(xiàn)了石蒜屬雜交苗的高效擴繁,為加速石蒜育種進程提供了實驗依據(jù)。在此基礎上,從形態(tài)學、組織細胞學、生理生化水平、分子水平等多層面探究外源蔗糖和6-BA對換錦花離體小鱗莖發(fā)生的影響,為解析換錦花小鱗莖發(fā)生機制,明確外源蔗糖和6-BA在此過程中的作用機制提供實驗基礎。主要研究結(jié)果如下:1.構建野生換錦花種子無菌萌發(fā)及小鱗莖形成體系通過改變消毒方式、預處理方式及培養(yǎng)條件,獲得了野生換錦花種子無菌萌發(fā)及小鱗莖形成的最佳方法:自然陰干或經(jīng)過貯藏的種子40 ℃溫水浴5h預處理后,采用75%乙醇30 s,0.1%HgCl2 10 min結(jié)合2%NaClO 5 min渦旋消毒,接種在含MS+30g/L蔗糖+0.2mg/LNAA培養(yǎng)基中,置于25℃光照條件下培養(yǎng)3個月,可形成膨大的健壯鱗莖。經(jīng)實驗證實,該最佳方法同樣適用于種子粒徑更大的忽地笑(L.aurea),可推廣用于石蒜屬植物。2.比較并優(yōu)化雜交石蒜離體鱗莖的切割增殖體系以雜交石蒜離體鱗莖為材料,采用3種切割方式誘導小鱗莖發(fā)生,結(jié)果表明,保留葉片1.5 cm左右,由基盤底部向上“十”字分切至鱗莖1/2左右是最佳的切割方式。比較發(fā)現(xiàn),MS+60g/L蔗糖+1mg/LNAA+5mg/L6-BA是雜交石蒜誘導小鱗莖發(fā)生的最佳培養(yǎng)基,此時小鱗莖平均增殖數(shù)可達47.86,且培養(yǎng)3個月后小鱗莖狀態(tài)較好,根系及母鱗片形態(tài)正常。3.外源蔗糖對換錦花離體小鱗莖發(fā)生的影響(1)離體條件下?lián)Q錦花小鱗莖發(fā)生階段的劃分通過對不同培養(yǎng)條件下的換錦花離體小鱗莖發(fā)生過程的形態(tài)及組織細胞學觀察,認為換錦花離體小鱗莖發(fā)生過程屬于直接器官發(fā)生型里的腋芽發(fā)生途徑,離體鱗莖切割后0-30 d內(nèi)的小鱗莖發(fā)生主要包含3個典型階段:腋生分生組織形成期(0-6 d)、腋芽形成期(6-15 d)和小鱗莖形成期(15-30 d)。(2)外源蔗糖的有無決定離體小鱗莖能否發(fā)生外源蔗糖的有無是小鱗莖能否發(fā)生的關鍵,而蔗糖濃度只影響小鱗莖及母鱗片的生長狀態(tài)。組織細胞學觀察及碳水化合物含量測定表明,外源蔗糖為離體條件下小鱗莖的發(fā)生提供碳源和能量來源。當外源蔗糖存在時,鱗片內(nèi)的蔗糖及可溶性糖含量在腋芽形成前不斷積累,且鱗片基部淀粉粒的積累為此處小鱗莖的發(fā)生提供物質(zhì)基礎。而外源蔗糖缺失時,碳水化合物含量及淀粉粒數(shù)量均不斷下降,小鱗莖無法發(fā)生。除此之外,蔗糖的存在促進了 MeJA在植物體內(nèi)的積累,抑制了 LsWIP1、LsERS2和LsEIN2基因表達量的異常上升,表明蔗糖可能作為信號分子啟動了相關損傷保護機制,并促進了小鱗莖的發(fā)生。4.外源6-BA對換錦花離體小鱗莖發(fā)生的影響外源6-BA的添加迅速抑制了鱗莖切割后1 d時ABA的含量,加劇了腋生分生組織的分裂程度,加快了腋芽形成前蔗糖及可溶性糖的積累,并最終增加了中、外層鱗片間腋芽的發(fā)生數(shù)量。分子水平上,外源6-BA的添加在6h時顯著促進了蔗糖合成酶基因LsSuSy1、LsSuSy2,生長素響應因子LsARF和細胞分裂素受體基因LsAHK的表達,并且這些基因在小鱗莖發(fā)生過程中的差異表達主要集中在6d之前,可見6-BA影響換錦花離體小鱗莖發(fā)生主要在發(fā)生前期的腋生分生組織形成階段。
【學位單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：S682.29
【部分圖文】：

l換錦花

Ｆｉｇ．邋１．３邋Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ邋ｏｆ邋Ｌ．邋ｓｐｒｅｎｇｅｒｉ邋ｌａｎｄｓｃａｐｅ邋ｅｆｆｅｃｔｓ邋ｂｅｔｗｅｅｎ邋２０１５邋ａｎｄ邋２０１８邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｓａｍｅ邋ｐｌａｃｅ逡逑１．２石蒜屬種子無菌萌發(fā)研究進展逡逑我國雖然有豐富的石蒜屬植物資源，但基本上都處于野生狀態(tài)。石蒜屬植物逡逑自然繁殖系數(shù)低、淲莖發(fā)育緩慢、幼年期長，加之近年來人工采挖量的不斷增加，逡逑導致其野生資源逐年減少（常樂，２０１１）。對九龍山國家森林公園外蒲山的野生逡逑換錦花資源考察也表明，旅游開發(fā)也對石蒜屬資源保護構成了顯著威脅。石蒜屬逡逑

Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｔｌｉｅ邋ｈａｂｉｔａｔｓ邋ｏｆ邋ｗｉｌｄ邋Ｌ．邋ｓｐｒｅｎｇｅｒｉ邋ｉｎ邋Ｗａｉｐｕ邋ｉｓｌａｎｄ．邋Ｊｉａｘｉｎｇ，邋Ｚｈｅｊｉａｎｇ邋ｐｒｏｖｉｎｃｅ注：Ａ：林下山坡上；Ｂ：竹林間；Ｃ：路旁：Ｄ：海邊的巖石縫中。逡逑Ｎｏｔｅ：邋Ａ：邋Ｏｎ邋ｔｈｅ邋ｈｉｌｌｓｉｄｅ邋ｕｎｄｅｒ邋ｔｈｅ邋ｗｏｏｄｓ；邋Ｂ：邋Ｂａｍｂｏｏ邋ｆｏｒｅｓｔ；邋Ｃ：邋Ｓｉｄｅｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｒｏａｄ：邋Ｄ：邋Ｒｏｃｋｙ邋ｓｅａｍｓ邋ｂｙ邋ｔｈｅ邋ｓｅａ．逡逑圖１．邋３邋２０１５年與２０１８年同一地點換錦花景觀效果比較逡逑Ｆｉｇ．邋１．３邋Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ邋ｏｆ邋Ｌ．邋ｓｐｒｅｎｇｅｒｉ邋ｌａｎｄｓｃａｐｅ邋ｅｆｆｅｃｔｓ邋ｂｅｔｗｅｅｎ邋２０１５邋ａｎｄ邋２０１８邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｓａｍｅ邋ｐｌａｃｅ逡逑１．２石蒜屬種子無菌萌發(fā)研究進展逡逑我國雖然有豐富的石蒜屬植物資源，但基本上都處于野生狀態(tài)。石蒜屬植物逡逑

【參考文獻】

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本文編號：2808332