基于離體快繁技術(shù)的沙漠葳(Chilopsis linearis)四倍體誘導(dǎo)及其特性分析.pdf

1、沙漠葳(Chilopsis linearis)屬紫葳科(Bignoniaceae)落葉灌木，原產(chǎn)于北美，屬陽(yáng)性喜光樹種，具生長(zhǎng)快、美觀、抗旱、耐高溫等特點(diǎn)。適應(yīng)性強(qiáng)，能適應(yīng)不同類型的土壤環(huán)境、對(duì)流沙和季節(jié)性洪水的沖積具有較強(qiáng)的抵抗力，耐鹽堿能力強(qiáng)，可在pH值8.32，含鹽量0.2％的土壤環(huán)境中健壯生長(zhǎng)，是理想的園林綠化樹種和盆栽花卉。沙漠葳的花、葉和樹皮都具有抗菌、清熱作用，體內(nèi)含有化學(xué)物質(zhì)拉帕醇(Lapachol)，其衍生物β—拉帕醇

2、(β—lapachol)可以干預(yù)HIV-1病毒的復(fù)制從而延緩愛滋病的病發(fā)進(jìn)程。自2000年甘肅省治沙研究所首次從美國(guó)引進(jìn)，國(guó)內(nèi)僅在引種馴化、栽培育種、抗旱等方面有少量研究報(bào)道，國(guó)外研究主要集中在生理、生態(tài)、藥理和解剖特征等方面。 本研究以沙漠葳二倍體種子為試驗(yàn)材料，結(jié)合組織培養(yǎng)和多倍體誘導(dǎo)技術(shù)，一方面建立沙漠葳離體快繁體系，為保護(hù)和改良這一資源提供寶貴的試驗(yàn)材料，為其工廠化生產(chǎn)育苗提供理論和技術(shù)支持；另一方面，采用秋水仙堿溶液進(jìn)

3、行離體誘導(dǎo)，摸索最適誘導(dǎo)條件，并獲得四倍體突變類型，為今后優(yōu)良品種的選育，特別是觀賞價(jià)值增高、抗逆性增強(qiáng)的新品種選育打下基礎(chǔ)。 主要研究結(jié)果為： (1)沙漠葳二倍體組織培養(yǎng)研究結(jié)果表明：沙漠葳種子無(wú)菌萌發(fā)最適宜的滅菌方法為清水浸泡30min，0.5％HCI浸泡20min，處理后用75％乙醇浸泡20s，無(wú)菌水清洗2次，再用0.1％升汞(加1-2滴吐溫-80)浸泡6min，無(wú)菌水清洗4次，接入MS培養(yǎng)基，萌發(fā)率為86.7％。

4、取土壤萌發(fā)沙漠葳種子子葉和莖段作外植體，最適宜的滅菌方式為洗滌劑浸泡10min，自來水沖洗30min，75％乙醇浸泡20s，0.1％升汞處理6min，成活率為90.0％；莖段較子葉適合作為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)。幼嫩莖段最適初代培養(yǎng)基MS+6—BA2.0mg/L，成芽系數(shù)為4.7，出芽率100％；最適分化培養(yǎng)基為MS+6—BA0.5mg/L+IBA0.02mg/L，增殖系數(shù)可達(dá)7.5；增殖系數(shù)最高培養(yǎng)基為MS+6—BA1.0mg/L+IBA

5、0.02mg/L，增殖系數(shù)可達(dá)9.0；最適生根培養(yǎng)基為1/2MS+IBA0.2mg/L+2％白砂糖，生根率可達(dá)96.7％：最適移栽基質(zhì)為沙+珍珠巖+椰糠=1：1：1(體積比)，移栽成活率為75％。 (2)在建立沙漠葳二倍體離體再生體系基礎(chǔ)上，以秋水仙堿為誘變劑，采用浸泡法和混培法進(jìn)行四倍體誘導(dǎo)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：秋水仙堿能有效誘導(dǎo)四倍體產(chǎn)生；浸泡法以0.2％秋水仙堿溶液處理43h效果最好，誘變率為46.7％，純合四倍體占40％；其中，浸

6、泡法較混培法誘導(dǎo)效果好，誘變率高，且純合四倍體比例大。 (3)對(duì)四倍體(2n=4x=80)和二倍體(2n=2x=40)沙漠葳進(jìn)行了外部形態(tài)特征、氣孔密度、保衛(wèi)細(xì)胞大小及葉綠素含量等的對(duì)比研究。結(jié)果表明：四倍體植株葉片變長(zhǎng)、變寬、葉形指數(shù)變小，葉片增厚、顏色加深；四倍體葉片厚度、長(zhǎng)度、寬度和葉形指數(shù)分別是二倍體的121.6％、145％、189.7％和76.6％。四倍體保衛(wèi)細(xì)胞變大，單個(gè)保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)葉綠體數(shù)目增加，氣孔密度變小，葉片葉

7、綠素含量增加；四倍體保衛(wèi)細(xì)胞長(zhǎng)度和寬度、其內(nèi)葉綠體數(shù)目、氣孔密度、葉綠素含量，分別為二倍體的167％、158％、185％、60％、134％。經(jīng)方差分析得出葉片厚度、長(zhǎng)度、寬度，保衛(wèi)細(xì)胞的長(zhǎng)度、寬度，保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)葉綠體數(shù)目，氣孔密度和葉片葉綠素含量均達(dá)到顯著水平，因此，均可作為鑒別沙漠葳四倍體和二倍體的重要指標(biāo)。 (4)對(duì)沙漠葳四倍體與二倍體進(jìn)行抗逆性對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果表明：同樣的低溫下，四倍體植株比二倍體植株的電解質(zhì)外滲率低，其耐寒力

8、較二倍體強(qiáng)。沙漠葳四倍體的葉片持水力為二倍體的169％；利用沙利文法測(cè)得的細(xì)胞損傷率四倍體為二倍體的34.67％；兩種方法同時(shí)說明四倍體其抗旱性明顯增強(qiáng)；細(xì)胞膜對(duì)熱的穩(wěn)定性的測(cè)量中，四倍體滲透率為二倍體的79.2％，抗熱性增強(qiáng)。 (5)運(yùn)用AFLP(Amplified Fragment Length Polymorphirm)分子標(biāo)記對(duì)沙漠葳二倍體和同源四倍體基因組進(jìn)行比較。20對(duì)引物共獲得1058條帶，其中差異位點(diǎn)59個(gè)(5.