地錦與五葉地錦種質(zhì)創(chuàng)新研究.pdf

1、地錦(Parthenocissussp.)為具良好觀賞效果的園林、城市垂直綠化、美化植物，也是生長迅速、適應(yīng)性廣、耐旱耐瘠的荒漠、石質(zhì)山地、公路和鐵路創(chuàng)面植被恢復(fù)的優(yōu)良材料。國內(nèi)外最常栽培的兩個(gè)種是地錦(P.tricuspidata)和五葉地錦(P.quinquefolia)。地錦吸盤發(fā)達(dá)，附著力強(qiáng)，但生長較慢，五葉地錦生長快、抗性強(qiáng)，但吸盤不發(fā)達(dá)，附著力弱。這一嚴(yán)重影響地錦推廣應(yīng)用的問題一直未能解決，對地錦的利用也一直處于自然式的隨機(jī)

2、應(yīng)用狀態(tài)，有目標(biāo)的育種工作尚未開展。本論文通過種間雜交、組織培養(yǎng)、原生質(zhì)體培養(yǎng)及秋水仙素誘變等手段，對地錦進(jìn)行種質(zhì)創(chuàng)新研究，企圖為選育具更高觀賞價(jià)值和具綜合優(yōu)良性狀的地錦新品種奠定種質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下： 1.地錦與五葉地錦種間雜交研究(1)通過對地錦和五葉地錦開花生物學(xué)研究，確定兩個(gè)種進(jìn)行雜交時(shí)，以在開花前1d或開花當(dāng)日去雄，開花后1～2d授粉為宜。 (2)地錦和五葉地錦的花粉可以在各自柱頭表面正常萌發(fā)，花粉

3、管可伸入花柱中，自交結(jié)實(shí)率5.6％和2.9％。 (3)經(jīng)兩年的正反交試驗(yàn)，授粉小花2萬余朵，未獲雜種果實(shí)。觀察表明，異種花粉粒多數(shù)不能在柱頭表面萌發(fā)，或者萌發(fā)后的花粉管呈現(xiàn)卷曲纏繞、先端膨大、破裂等異常表現(xiàn)，在授粉后2～48h的花柱中，未能觀察到花粉管。由此認(rèn)為，地錦與五葉地錦種間雜交不親和，為柱頭不親和類型。 2.地錦與五葉地錦組織培養(yǎng)研究 (1)地錦、五葉地錦的花絲、花藥、卷須、幼胚、胚乳等外植體，在含6-B

4、A2mg.L-1和2，4-D0.5～4mg.L-1的改良B5培養(yǎng)基中均可誘導(dǎo)出愈傷組織，各外植體誘導(dǎo)率最高的2，4-D濃度分別為：地錦花藥帶花絲，1mg.L-1，誘導(dǎo)率62％；地錦卷須，4mg.L-1，誘導(dǎo)率72％；地錦幼胚4mg.L-1，誘導(dǎo)率100％；地錦胚乳，0.5mg.L-1，誘導(dǎo)率18％；五葉地錦花藥帶花絲，0.5mg.L-1，誘導(dǎo)率78％，五葉地錦花藥，0.5mg.L-1，誘導(dǎo)率52％；五葉地錦卷須，0mg.L-1，誘導(dǎo)率9

5、8％；五葉地錦幼胚，0.5mg.L-1，誘導(dǎo)率48％；五葉地錦胚乳，0.5mg.L-1，誘導(dǎo)率4％。 (2)用正交設(shè)計(jì)的16組培養(yǎng)基進(jìn)行愈傷組織的分化培養(yǎng)，有3組培養(yǎng)基從地錦幼胚愈傷組織成功誘導(dǎo)出體細(xì)胞胚，三組分化培養(yǎng)基為：①改良B5基本培養(yǎng)基；②改良B5基本培養(yǎng)基+2mg.L-16-BA+0.1mg.L-1NAA+300mg.L-LH；③改良B5基本培養(yǎng)基+2mg.L-16-BA+0.5mg.L-1NAA+100mg.L-1L

6、H+AC5％。體胚誘導(dǎo)率分別為33％、33％和13％，而只有無激素的改良B5培養(yǎng)基上誘導(dǎo)出的體胚能正常萌發(fā)，成苗率53％。這是國內(nèi)外地錦屬植物體細(xì)胞胚胎發(fā)生的首例成功報(bào)道。 3.地錦和五葉地錦原生質(zhì)體提取和培養(yǎng)研究(1)用纖維素酶(cellulaseR-10)、果膠酶(PectolyaseY23)、甘露醇的混合酶液提取地錦和五葉地錦無菌苗幼葉、五葉地錦胚乳愈傷組織及地錦幼胚愈傷組織的原生質(zhì)體，對影響原生質(zhì)體提取得率及活力因素進(jìn)行

7、分析，對不同材料原生質(zhì)體得率進(jìn)行比較，結(jié)果表明，纖維素酶對原生質(zhì)體提取得率有極顯著影響，不同材料原生質(zhì)體提取得率有顯著差異，得率最高的為五葉地錦幼葉，最低為地錦幼胚愈傷組織。適宜地錦幼葉原生質(zhì)體提取的酶液組合為：纖維素酶0.5％、果膠酶0.3％、甘露醇0.6M、酶解8小時(shí)，原生質(zhì)體得率可達(dá)9.85×106個(gè)/g。 (2)對提取的原生質(zhì)體進(jìn)行液體淺層、固液結(jié)合及固體等方式培養(yǎng)，對原生質(zhì)體形成的愈傷組織以Ms和改良B5培養(yǎng)基附加不同

8、濃度NAA、6-BA、2，4-D、PEG、KT、ZT等進(jìn)行分化培養(yǎng)。結(jié)果僅五葉地錦胚乳愈傷組織來源的原生質(zhì)體在固體培養(yǎng)基中形成新的愈傷組織，其它方式培養(yǎng)的不同材料原生質(zhì)體均無分裂或僅形成數(shù)十個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞團(tuán)后便解體；用30余組配方進(jìn)行了五葉地錦胚乳愈傷組織原生質(zhì)體形成的新愈傷組織的分化培養(yǎng)，繼代6～10次后仍無分化跡象。 4.地錦與五葉地錦化學(xué)誘變研究 (1)用不同濃度秋水仙素處理地錦不同發(fā)育時(shí)期體胚及地錦、五葉地錦叢生芽

9、誘導(dǎo)多倍體，結(jié)果表明，秋水仙素對體胚及叢生芽的生長有不同程度抑制作用，對根系生長的抑制尤為明顯。以0.05％秋水仙素處理48小時(shí)以上對地錦體胚萌發(fā)有顯著抑制作用，0.1％濃度處理96h產(chǎn)生完全抑制。 (2)0.05％秋水仙素處理1cm體胚48小時(shí)可誘導(dǎo)3.3％地錦體胚產(chǎn)生多倍體嵌合植株，多倍細(xì)胞比率40％。以0.1％秋水仙素處理地錦叢生芽24小時(shí)，多倍體誘導(dǎo)率可達(dá)13.3％，多倍細(xì)胞比率62.5％～75％。說明秋水仙素處理叢生芽