苦苣苔科植物的快速繁殖、離體保存及耐陰性研究.pdf

1、苦苣苔科(Gesneriaceae)植物種類繁多，除少數(shù)種類外，主要生長(zhǎng)于熱帶地區(qū)?？嘬奶剖禽^大的科，全世界約150屬，3700余種。其中有上百種美麗的觀賞品種。該科植物多具有披滿絨毛的葉片，整株植物外形多為蓮座狀，具有顏色鮮艷的管狀或鈴狀花。各種苦苣苔常具有獨(dú)特的開花習(xí)性。 現(xiàn)今在墨西哥、西印度群島以及中、南美洲等地區(qū)具有豐富的苦苣苔資源。許多重要的熱帶美洲苦苣苔種類，如大巖桐(Sinningias)、可倫花(Columne

2、as)、喜蔭花(Episcias)等均生長(zhǎng)在這里。非洲的苦苣苔科植物資源并不豐富，但在東非的一小塊區(qū)域卻是各種艷麗的Saintpaulia的原產(chǎn)地，這種苦苣苔又稱為“非洲紫羅蘭"(African Violet)，現(xiàn)已成為西方國(guó)家室內(nèi)觀賞花卉的重要品種。 一、許多珍貴的苦苣苔科植物生長(zhǎng)在亞洲，其中有芒毛苣苔、唇柱苣苔、半蒴苣苔和臺(tái)閩苣苔等。中國(guó)有58屬(其中27屬375種特產(chǎn)我國(guó))，463種，均屬苦苣苔亞科。人類活動(dòng)使某一物種的中

3、心分布區(qū)遭受破壞，只遺留下少數(shù)邊緣分布區(qū)的種群，這些種群就處于“致危生境”中。我國(guó)很多苦苣苔種類為珍稀瀕危物種，值得研究保護(hù)，許多品種可篩選開發(fā)成為觀賞花卉。 組織培養(yǎng)和快速繁殖是有效保護(hù)瀕危物種的手段之一。以煙葉唇柱苣苔(C. heterotricha)、弄崗唇柱苣苔(C. longgangens)和半蒴苣苔(H. subcapitata)為主要實(shí)驗(yàn)材料，運(yùn)用組織培養(yǎng)的方法，對(duì)苦苣苔植物的快速繁殖過程進(jìn)行探討。于盛夏采取植物嫩

4、葉為外植體離體培養(yǎng)能得到最好的效果：MS培養(yǎng)基附加BA 0.1～3.0 mg l<'-1>，NAA0.1 mg l<'-1>，蔗糖30 g l<'-1>材料增殖快。通過本實(shí)驗(yàn)證明苦苣苔植物的葉片組織具有較強(qiáng)的再生能力。當(dāng)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)，尤其是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的含量適宜時(shí)，某些苦苣苔在3～4個(gè)月內(nèi)可由一片葉子再生1000株以上的小植株。到目前為止，己成功培養(yǎng)了16種(共24個(gè)栽培種)苦苣苔科植物，栽培成活約1500盆(株)。某些種類，如煙

5、葉唇柱苣苔、焰苞唇柱苣苔、菱葉唇柱苣苔、非洲紫羅蘭和大巖桐等，已經(jīng)開花。 二、作者在近五年的研究過程中，在苦苣苔科植物組織培養(yǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，深入研究了苦苣苔葉片外植體的離體保存技術(shù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下： (1)建立了煙葉唇柱苣苔、焰苞唇柱苣苔、刺齒唇柱苣苔、半蒴苣苔、非洲紫羅蘭、大巖桐等20余種苦苣苔一般保存及緩慢生長(zhǎng)保存技術(shù)體系； (2)對(duì)3種苦苣苔的超低溫保存技術(shù)研究表明：用液氮超低溫保存苦苣苔植物葉片外植體是可行

6、的。其超低溫保存技術(shù)可采用的程序?yàn)椋和庵搀w誘導(dǎo)→室溫自然干燥→冰凍保護(hù)劑脫水→液氮保存→基本培養(yǎng)基洗滌→固體培養(yǎng)基再培養(yǎng)。 (3)采用單因子實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)3種苦苣苔葉片外植體玻璃化法超低溫保存程序進(jìn)行篩選、優(yōu)化，建立了一套使用于煙葉唇柱苣苔、菱葉唇柱苣苔、半蒴苣苔外植體玻璃化法超低溫保存程序，即繼代培養(yǎng)20d的外植體→室溫(22℃～25℃)干燥處理3 d→2 M甘油+4 M蔗糖，室溫(22℃～25℃)處理20 min→0℃ PVS

7、4溶液處理20min→液氮凍存→40℃水浴化凍→1.2 M蔗糖+MS基本培養(yǎng)基洗滌→轉(zhuǎn)入MS培養(yǎng)基再培養(yǎng)。 三、苦苣苔科植物許多具有較高的觀賞價(jià)值，許多是我國(guó)特有瀕危物種，適宜在陰處生長(zhǎng)，但其耐陰性國(guó)內(nèi)外尚未見報(bào)道。本文對(duì)3種有代表性苦苣苔植物進(jìn)行遮蔭處理，研究光強(qiáng)對(duì)光合特性、葉綠素含量、解剖結(jié)構(gòu)以及生物量方面的影響。 通過人為控制光強(qiáng)，對(duì)焰苞唇柱苣苔(C.spadiciformis)、非洲紫羅蘭(S. ionantha

8、)和弄崗唇柱苣苔(C. longgangensis)在溫室內(nèi)全光照100％、50％、30％、10％條件下的光合特性、葉綠素?zé)晒馓匦?、葉綠素含量、葉片解剖結(jié)構(gòu)以及生長(zhǎng)性狀進(jìn)行了研究。結(jié)果表明苦苣苔有較低的光補(bǔ)償點(diǎn)(20μmol·m<'-2>·s<'-1>)和光飽和點(diǎn)(600μmol·m<'-2>·s<'-1>)。遮蔭后的凈光合速率明顯大于全光下。研究了實(shí)際量子效率(Phi PSⅡ)和非光化學(xué)淬滅(NPQ)等葉綠素?zé)晒馓匦缘淖兓?guī)律，研究了

9、苦苣苔對(duì)光照強(qiáng)度的適應(yīng)性。遮蔭對(duì)葉綠素含量的影響總體表現(xiàn)為隨光強(qiáng)的減弱葉綠素含量增加，而C<,a>/C<,b>值降低。與對(duì)照相比，遮蔭條件下葉面積增大，葉色深綠，葉片厚度以及柵欄組織和海綿組織厚度小，維管束不發(fā)達(dá)，表現(xiàn)出陰生葉的特點(diǎn)。 植物的光補(bǔ)償點(diǎn)、飽和點(diǎn)以及葉綠素含量、葉綠素a/b值都是衡量植物耐陰性的重要指標(biāo)，植物的葉片解剖結(jié)構(gòu)與耐陰性關(guān)系緊密。3種苦苣苔的耐陰性從強(qiáng)到弱分別為非洲紫羅蘭>焰苞唇柱苣苔>弄崗唇柱苣苔。