菊芋(Helianthus tuberosus Linn)的離體培養(yǎng)與十二倍體新種質(zhì)選育.pdf

1、菊芋屬菊科向日葵屬的多年生草本植物，是一種集經(jīng)濟(jì)價(jià)值、藥用價(jià)值、觀賞價(jià)值和生態(tài)價(jià)值于一身的能源植物。多倍化是植物進(jìn)化的動(dòng)力，植物多倍化是自然界中的一個(gè)普遍現(xiàn)象，高倍體植物的特征特性優(yōu)于其低倍性品種的例子很多。菊芋是天然的同源異源六倍體(2n=6x=102)，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)菊芋的倍性育種研究尚屬空白。本試驗(yàn)將組織培養(yǎng)和多倍體誘導(dǎo)技術(shù)相結(jié)合，一方面建立菊芋的離體快繁體系，為菊芋的工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)提供理論和技術(shù)支持，對(duì)進(jìn)一步研究其遺傳特性和新種質(zhì)

2、的培育具有重要的理論與實(shí)踐意義。另一方面，利用秋水仙素溶液浸泡法對(duì)菊芋進(jìn)行離體誘導(dǎo)，摸索其最適的誘導(dǎo)條件，以期獲得十二倍體突變類型，增大塊莖、花器官?gòu)亩岣呔沼蟮慕?jīng)濟(jì)價(jià)值、生態(tài)效益以及觀賞價(jià)值，并為今后菊芋的倍性育種研究提供材料和基礎(chǔ)。試驗(yàn)研究結(jié)果如下： ⑴以菊芋幼嫩枝條腋芽為外植體，以MS為基本培養(yǎng)基，附加不同濃度的激素組合進(jìn)行組織快繁研究。結(jié)果表明：外植體消毒采用75％乙醇表面消毒20s和0.1％HgCl2浸泡6min的處理

3、組合效果最佳；最適初代培養(yǎng)基為MS+6—BA0.5mg/L+NAA0.1mg/L培養(yǎng)基；最適增殖培養(yǎng)基為MS+6—BA1.0mg/L+NAA0.01mg/L，增殖系數(shù)可3.40；最佳壯苗培養(yǎng)基為MS+6—BA0.08mg/L；最適生根培養(yǎng)基為MS+NAA0.1mg/L，生根率達(dá)91.7％。 ⑵利用不同濃度的秋水仙素溶液對(duì)六倍體菊芋的組培苗莖尖浸泡不同時(shí)間誘導(dǎo)植株，得到的較好處理組合是：用0.2％的秋水仙素溶液中浸泡72h，可誘導(dǎo)

4、獲得十二倍體再生植株，誘導(dǎo)率為10.0％。秋水仙素溶液的處理時(shí)間越長(zhǎng)、濃度越高，材料受到的藥害越大，誘導(dǎo)成活率越低。誘導(dǎo)后的菊芋生長(zhǎng)緩慢，需要及時(shí)切下莖尖轉(zhuǎn)入新的培養(yǎng)基中，以減少秋水仙素對(duì)壽才料的毒害，并為植株提供充足的養(yǎng)分。 ⑶觀察所獲到的十二倍體與六倍體菊芋，對(duì)兩者之間進(jìn)行差異比較，發(fā)現(xiàn)在外形特征上，十二倍體菊芋葉片肥厚，并有明顯的皺縮，葉色較深，節(jié)間短且粗，植株絨毛增多，而六倍體植株的葉片較薄，顏色較淺，節(jié)間細(xì)長(zhǎng)，植株絨毛

5、較少。通過(guò)對(duì)二者的葉片的長(zhǎng)、寬、厚等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明，十二倍體葉片厚度以及葉片寬度均比六倍體的大，分別為六倍體的152.94％、129.17％，而葉長(zhǎng)和葉形指數(shù)均小于六倍體，分別是六倍體的63.16％，48.74％。在細(xì)胞學(xué)形態(tài)上，十二倍體的保衛(wèi)細(xì)胞大小明顯大于六倍體，長(zhǎng)度為六倍體的149.88％，寬度為六倍體的143.22％；同時(shí)，十二倍體較六倍體的葉綠體數(shù)目明顯增多，葉綠素含量提高，但氣孔密度減小。 ⑷對(duì)兩個(gè)不同倍性的