菊芋(Helianthus tuberosus Linn)的離體培養(yǎng)與十二倍體新種質選育.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)濟價值、藥用價值、觀賞價值和生態(tài)價值于一身的能源植物。多倍化是植物進化的動力，植物多倍化是自然界中的一個普遍現(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)，目前國內(nèi)外對菊芋的倍性育種研究尚屬空白。本試驗將組織培養(yǎng)和多倍體誘導技術相結合，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)提供理論和技術支持，對進一步研究其遺傳特性和新種質

2、的培育具有重要的理論與實踐意義。另一方面，利用秋水仙素溶液浸泡法對菊芋進行離體誘導，摸索其最適的誘導條件，以期獲得十二倍體突變類型，增大塊莖、花器官從而提高菊芋的經(jīng)濟價值、生態(tài)效益以及觀賞價值，并為今后菊芋的倍性育種研究提供材料和基礎。試驗研究結果如下： 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行組織快繁研究。結果表明：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91.7％。 ⑵利用不同濃度的秋水仙素溶液對六倍體菊芋的組培苗莖尖浸泡不同時間誘導植株，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

4、獲得十二倍體再生植株，誘導率為10.0％。秋水仙素溶液的處理時間越長、濃度越高，材料受到的藥害越大，誘導成活率越低。誘導后的菊芋生長緩慢，需要及時切下莖尖轉入新的培養(yǎng)基中，以減少秋水仙素對壽才料的毒害，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，對兩者之間進行差異比較，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)間細長，植株絨毛

5、較少。通過對二者的葉片的長、寬、厚等指標進行測定，結果表明，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％。在細胞學形態(tài)上，十二倍體的保衛(wèi)細胞大小明顯大于六倍體，長度為六倍體的149.88％，寬度為六倍體的143.22％；同時，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對兩個不同倍性的