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凉粉草组培快繁和多倍体诱导的研究

作　者: 郭朗
导　师: 黄宁珍
学　校: 广西师范大学
专　业: 生态学
关键词: 凉粉草组织培养多倍体诱导秋水仙素
分类号: S567.219
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

凉粉草(Mesona chinensis)又名仙草、仙人草、黑豆腐草等,为唇形科仙草属一年生草本植物,在中国南部、印度和马来西亚均有分布,是一种非常重要的药食两用植物,其性味甘、寒、涩,具清暑、凉血、利尿、抗氧化、抗衰老、抗肿瘤和抗癌等功效,主治中暑、感冒、高血压、黄疸、肾病、糖尿病和关节肌肉疼痛等症,是一种应用广泛的中草药品种,其相关产品的市场份额已突破100亿元。野生的凉粉草主要以宿根繁殖,0℃以下时,地上部分冻死,以宿根过冬。人工种植的凉粉草一般采取扦插方式繁殖,但该方式繁殖效率低且易造成品种退化等问题。因此,本研究以广西梧州凉粉草为实验材料,建立凉粉草离体快繁体系,并在此基础上,以秋水仙素为多倍体诱导试剂,结合离体快繁技术,进行凉粉草多倍体育种研究。结果如下：1凉粉草组培快繁技术研究：以凉粉草去叶茎段为外植体,以75%的乙醇浸泡10s,再以0.1%的HgCl2消毒15min,无菌水清洗5次后转接至培养基中,存活率达60%。凉粉草的初代诱导培养基为MS+6-BA0.5mg/L+NAA0.1mg/L；继代增殖及丛生芽诱导培养基为MS+6-BA0.3mg/L+NAA0.06mg/L+ZT0.3mg/L,繁殖系数7.3/30d；最适生根培养基为1/2MS+NAA0.2mg/L,生根率100%；生根苗移栽到有机质丰富的基质中,于温室大棚中培养40d,成活率达80%。此技术可用于凉粉草种苗的产业化繁育。2凉粉草多倍体育种研究：(1)多倍体诱导：以凉粉草盆栽苗或无菌组培苗为多倍体诱导材料,分别采用了滴液法、混培法和浸泡法进行多倍体诱导研究。结果显示,浸泡法的诱导效果是三种方法中最好的,最佳处理方式为0.01%的秋水仙素溶液浸泡48h,继代培养后诱导率达16.6%。取凉粉草根尖进行染色体观测,发现普通二倍体的染色体数目为2n=2x=32,四倍体的为2n=2x=64；还有一些二倍体和四倍体嵌合体,这些嵌合体通过分离和转接后,也能得到纯合的四倍体。(2)凉粉草多倍体形态特征观测：选取生长环境和生长阶段皆相同的二倍体与四倍体植株进行外部形态和表皮细胞观测。结果显示,四倍体植株生长速度较慢,茎杆矮壮,叶长和叶宽分别为二倍体植株的138%和139%；四倍体叶片保卫细胞的长和宽则分别为二倍体的152%和149%,保卫细胞中叶绿体的数目为二倍体的145%,而叶表面的气孔密度仅为二倍体的63%。(3)二倍体与四倍体在生理生化上的对比：二倍体与四倍体在生理生化上的对比：对生长环境和生长阶段皆相同的四倍体和二倍体植株,测定其根系活力,根茎叶可溶性蛋白质含量和可溶性糖含量。结果显示,四倍体根系四氮唑还原量显著高于二倍体,四倍体根系更为活跃,吸收合成能力更强。在可溶性蛋白质含量方面和可溶性糖含量方面,四倍体根茎叶的含量均显著高于二倍体根茎叶。经方差分析,上述指标差异均达到了极显著水平。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-9
1 前言  9-20
  1.1 凉粉草的研究现状  9-11
    1.1.1 凉粉草的生物学特征  9
    1.1.2 凉粉草的主要品种  9-10
    1.1.3 凉粉草的应用  10-11
  1.2 植物组培技术在国内外的研究进展  11-14
    1.2.1 植物组培技术的简介  11
    1.2.2 植物组培技术的应用  11-13
    1.2.3 植物组培技术与药用植物繁育  13-14
  1.3 植物多倍体研究进展  14-19
    1.3.1 多倍体植株的特征  14-15
    1.3.2 植物多倍体的形成  15-17
    1.3.3 植物多倍体的鉴定方法  17-18
    1.3.4 植物多倍体育种的意义  18-19
  1.4 本研究的目的和意义  19-20
2 凉粉草离体快繁体系的建立  20-27
  2.1 实验材料  20
  2.2 实验方法  20-21
    2.2.1 培养基配制  20
    2.2.2 培养环境  20
    2.2.3 离体快繁体系的建立  20-21
  2.3 结果与分析  21-24
    2.3.1 各种灭菌方式获得凉粉草无菌外植体的效果  21
    2.3.2 以正交实验探寻多种激素配比对凉粉草生长的影响  21-23
    2.3.3 各种激素配比诱导凉粉草组培苗生根的效果  23-24
    2.3.4 生根效果与移栽存活率的关系  24
  2.4 讨论  24-27
    2.4.1 外植体灭菌的成功率  24-25
    2.4.2 组培苗再生方式的选择  25
    2.4.3 不同激素配比对凉粉草生长发育的影响  25
    2.4.4 移栽环境对存活率的影响  25-27
3 凉粉草多倍体诱导及鉴定  27-42
  3.1 实验材料  27
  3.2 试验方法  27-30
    3.2.1 秋水仙素生长点滴液法  27
    3.2.2 秋水仙素浸泡对茎段的诱导  27
    3.2.3 秋水仙素掺入培养基对茎段的诱导  27
    3.2.4 染色体倍性鉴定  27-28
    3.2.5 嵌合体的分离与四倍体的稳定  28
    3.2.6 凉粉草二倍体与四倍体在形态学和细胞学上的对比  28
    3.2.7 凉粉草二倍体与四倍体在生理生化上的对比  28-30
  3.3 结果与分析  30-40
    3.3.1 三种诱导方法的效果对比  30-33
    3.3.2 染色体计数与倍性鉴定  33-34
    3.3.3 二倍体与四倍体在形态学和细胞学上的对比  34-37
    3.3.4 二倍体与四倍体在生理生化上的对比  37-40
  3.4 讨论  40-42
    3.4.1 基于秋水仙素的多倍体诱导方法的探讨  40-41
    3.4.2 倍性的鉴定  41
    3.4.3 嵌合体的分离与利用  41-42
4 结论  42-43
5 实验反思与展望  43-44
参考文献  44-49
附图  49-51
主要缩略语表  51-52
致谢  52-53

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