多倍体川贝母脱毒苗的诱导
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——培根《园艺植物育种学》复习大纲绪论一、内容提要:选育园艺植物新品种是发展园艺生产的关键途径之一。
各种各样的栽培园艺植物种类及其品种类型都是从野生植物进化而来。
利用园艺植物的自然变异和人工创造变异并进行人工选择的进化就是优良性、适应性、稳定性和整齐性,品种具有特异性等特性。
良种是在适应的地区,采用优良的栽培技术,能够生产出高产、优质,并能适时供应产品的品种。
它有提高单位面积产量、改进产品品质、提高抗病虫害能力以减少农药污染、增强适应性和抗逆性以节约能源、延长产品的供应和利用时期,适应集约化管理、节约劳力等多方面的作用。
园艺植物育种学是研究选育与繁殖园艺植物优良品种的原理和方法的科学,是以遗传学、进化论为主要基础涉及多门学科的综合性应用科学。
它研究的任务是根据遗传变异的规律,合理选择利用种质资源,通过发现和创造变异来选择优良品种,以及提高种性、防止混杂退化、加速良种繁殖的原理和方法。
园艺植物育种有着悠久的历史。
19世纪才有专门的育种机构,20世纪育种理论、方法进步很快,新品种选育成果巨大。
二、思考题:1、了解品种的概念及其属性;2、良种在园艺植物生产中的作用?3、自然进化与人工进化的区别?4、园艺植物育种学的任务和内容?第一章育种对象与目标一、内容提要园艺植物多为周期长的多年生植物,育种年限长,育种目标涉及产量、品质、熟期及抗性等一系列目标性状。
因此,因地制宜选择育种对象,明确育种目标,制订育种方案,是育种工作成败的关键。
二、思考题:1、当前园艺植物育种的总目标是什么?2、园艺产品的品质按产品用途和利用方式大致可分为哪几种?3、制订育种目标的主要根据和原则是什么?第二章园艺植物的繁殖习性、品种类别和育种方法园艺植物繁殖方式不同,其遗传特征就不一样,因而相应采取的育种程序和方法也不同。
此外,栽培植物品种根据其群体遗传组成,可分为自交系品种、群体品种、杂交种品种和无性系品种。
《园林植物遗传育种学》复习题一、名词解释1.诱变育种2.交换 3.种质资源 4.分子育种 5.品种保护 6.雄性不育 7.远缘杂交8.芽变 9.单倍体育种 10.杂交育种 11.多亲杂交 12.回交13.体细胞杂交14.实生选种15.选择育种二、单项选择题1.真核生物细胞分裂的一般过程是:()A. 1N---减数分裂---2N----受精---1NB. 2N---减数分裂---1N----受精--2NC. 1N---有丝分裂---2N----受精---1ND. 2N---有丝分裂---1N----受精---2N 2.对种子进行辐射处理后,选育的群体应该是:()A. M0B. M1C. M2D. M1和M23.通过着丝粒连结的染色单体叫:()A. 姐妹染色单体B. 同源染色体C. 等位基因D. 双价染色体4. 减数分裂过程中细胞分裂了几次:()A.1B.2C.3D.45. 对于南树北移,一下做法正确的是:()A. 适当提早播种B. 适当延期播种C. 适当疏植D. 补光延长日照6. 对于优势育种的表述,以下错误的是:()A. 需要选择亲本,进行有性杂交B. 先使亲本自交纯化,用纯化的自交系杂交获得F1C. F1用于生产D. F1用于留种7. 凡是从外地或外国引进栽培植物或由本地、外地或外国引入野生植物,使他们在本地栽培,这项工作叫做()。
A. 引种B. 育种C. 选种D.留种8. 所有育种途径和良种繁育中不可缺少的手段是:()A. 引种B. 诱变C. 选择D.杂交9. 下列属于近缘杂交的是:()A. 种间B. 属间C. 品种间D.地理上相隔很远的不同生态类型间10. 下列哪一种不是我国特有植物:()A. 银杏B. 水杉C. 珙桐D.鸡蛋花11. 中国传统十大名花不包括下列哪一个:()A. 梅花B. 牡丹C. 芍药D.水仙12. 选择在育种中的作用不包括下列哪一项:()A. 独立的育种手段B. 育种工作的中心环节C. 选择具有创造性作用D.物种进化13.辐射育种时,照射花粉与照射种子相比,其优点是()A.很少产生嵌合体B.便于运输和贮藏C.受环境条件的影响小D.可诱发孤雌生殖14.属于杂种优势的一年生草花品种,每年播种都需保持其优势,利用时()A.可让其自交B.可让该品种与其它品种杂交C.年年用其亲本进行制种D.不利用15.有丝分裂中,纺锤丝附着于染色体的()部位。
单元过关检测卷(B卷)第2章细胞工程(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共20小题,每小题2.5分,共50分。
每小题只有一个选项符合题目要求)1.花药经离体培养形成试管苗,通常需要经过的两个阶段是()A.脱分化形成愈伤组织,再分化形成根、芽B.分化形成愈伤组织,进一步分化形成根、芽C.通过减数分裂形成配子,配子再发育形成根、芽D.先用秋水仙素处理花粉,再进行花药离体培养2.下面的简式表示植物组织培养的大致过程。
据此判断,下列说法错误的是()①②③④A.若①是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞,则④可能出现不同植物的遗传特性B.若①是二倍体的花粉,则④是单倍体植株,经染色体加倍后可得到性状稳定遗传的品种C.若①是人参细胞,对②进行扩大培养可提高细胞产物人参皂苷的产量D.若①是具有杂种优势的农作物细胞,则利用③进行繁殖会发生性状分离3.植物体细胞杂交尚未解决的问题有()A.去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体B.将杂种细胞培育成植株C.让杂种植物按照人们的需要表现亲代的优良性状D.尚未培育出属间杂种植物4.下列关于植物细胞工程的叙述,正确的是()A.植物细胞只要在离体状态下即可表现出全能性B.制备原生质体时可利用酶或植物激素去除细胞壁C.愈伤组织经过细胞的增殖会形成新的植物组织、器官D.叶肉细胞经脱分化形成愈伤组织离不开植物激素的作用5.若要获得脱毒苗,一般选取植物体的哪一部位进行组织培养?()A.叶B.花粉C.根D.茎尖6.下列关于细胞融合的说法,错误的是()A.植物细胞在融合之前需经酶处理B.细胞融合过程依赖细胞膜的功能特点——流动性C.融合后,动植物细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息D.动、植物细胞融合均需要诱导剂诱导7.与植物体细胞杂交相比,动物细胞融合的原理及其特有的诱导因素分别是()A.细胞膜的流动性、离心B.细胞膜的流动性、灭活病毒C.细胞的全能性、电刺激D.细胞的全能性、灭活病毒8.下列关于单克隆抗体制备的说法,正确的是()A.将特定抗原注射到小鼠体内,可以从小鼠血清中获得单克隆抗体B.经特定抗原免疫过的B淋巴细胞在体外培养时可分泌单克隆抗体C.诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后,发生融合的细胞均为杂交瘤细胞D.筛选出杂交瘤细胞后,需利用特定抗原进行检测,再次筛选能分泌特定抗体的细胞9.下列有关细胞工程的说法,正确的是()A.植物体细胞杂交实际上是不同植物体细胞的细胞核融合的过程B.胡萝卜的愈伤组织重新分化形成根、芽等器官的过程称为脱分化C.悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累和营养物质缺乏等因素而分裂受阻D.动物细胞培养的原理与植物组织培养的原理是相同的10.下列叙述不属于动物体细胞核移植技术的应用前景的是()A.加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育B.增加濒危物种的存活数量C.将正常的造血干细胞移植到病人体内,恢复病人的造血和免疫功能D.利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器11.下列有关哺乳动物精子和卵子的发生以及受精的叙述,正确的是()A.采集到的精子和卵子相遇即可发生受精作用B.排卵就是排出成熟卵子的过程C.卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成D.受精过程中,透明带和卵细胞膜都会发生生理反应,以防止其他精子入卵12.为了加快优良种牛的繁殖速度,科学家常采用胚胎移植的方法。
植物细胞工程原理与技术智慧树知到期末考试答案章节题库2024年浙江农林大学1.分离原生质体的酶液中加入氯化钙是为了稳定原生质膜。
()答案:对2.培养室通常采用紫外线灭菌。
()答案:对3.不同种植物对农杆菌敏感性差异大,同一种植物敏感性相同。
()答案:错4.孔雀绿能够抑制病毒的合成,但不能使病毒失活。
()答案:错5.酶解处理一般在光照条件下进行。
()答案:错6.指示植物法是病毒检测中最古老最准确的方法。
()答案:错7.胚乳培养的再生植株都是三倍体。
()答案:错8.胚状体和合子胚一样具有两极性。
()答案:对9.植物原生质体是观察大分子吸收和转移的良好材料。
()答案:对10.接种器械一般采用照射灭菌。
()答案:错11.胚培养可用于克服杂种不活性。
()答案:对12.对花药进行预处理的主要目的是为了提高诱导率。
()答案:对13.植物脱毒处理的温度和时间因植物的种类而异,和处理器官的生理状况无关。
()答案:错14.茎尖越小,脱毒效果越好。
()答案:对15.细胞培养周期是指一定起始密度的单细胞,从开始培养到细胞数目和总重量停止增长的过程。
()答案:对16.过滤灭菌微孔滤膜的直径以0.22 μm为宜。
()答案:对17.固体培养是组织培养中最常用的方法。
()答案:对18.能被酚臧红花染成红色的细胞为活细胞。
()答案:错19.采用氯化汞对外植体进行消毒,时间越长越好。
()答案:错20.细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的方法,通过类似于工程学的步骤在细胞整体水平或细胞器水平上,遵循细胞的遗传和生理活动规律,有目的地制造细胞产品的一门生物技术。
()答案:对21.原生质体融合首先是细胞质融合,最后是细胞核融合。
()答案:错22.处于四核胚囊期的子房离体培养成功率高。
()答案:错23.悬浮培养只能用于细胞培养。
()答案:错24.Vir基因的活化是农杆菌Ti质粒转移的先决条件。
()答案:对25.早熟萌发的胚一般能形成许多植株。
第1章无菌操作技术实践第3节植物组织培养技术学业分层测评(建议用时:45分钟)[学业达标]1.下列关于植物组织培养中无菌操作的叙述,错误的是( )A.外植体可以用酒精消毒B.镊子等器械需酒精灭菌C.操作前手需酒精消毒D.培养基需高压蒸汽灭菌【解析】植物组织培养需要严格的无菌操作,包括:培养基需要用高压蒸汽灭菌;操作前手需用酒精消毒,外植体应浸泡在酒精中杀菌;整个操作过程应在酒精灯火焰旁进行,同时对镊子等器械要进行灼烧灭菌。
【答案】 B2.MS培养基与微生物培养基相比,需要提供大量的( )A.无机营养B.有机营养C.甘氨酸和维生素D.激素【解析】微生物培养基以有机营养为主。
与微生物的培养不同,用于植物组织培养的MS培养基需提供大量的无机营养。
【答案】 A3.下列有关植物组织培养所需营养的叙述,错误的是( )A.MS培养基既含硝态氮又含铵态氮B.维生素以辅酶的形式参与生物催化剂酶的活动C.植物生长调节物质包括生长素、细胞分裂素及赤霉素等D.植物组织培养过程中无需从外部供糖【解析】在植物组织培养进行异养的状况下,组织细胞不能进行光合作用,因此在培养基中必须添加糖,以作为细胞的碳素来源和能量来源。
【答案】 D4.某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉,其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。
下列有关叙述,错误的是( )A.消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,又减少消毒剂对细胞的伤害B.在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂,可获得染色体加倍的细胞C.出芽是细胞再分化的结果,受基因选择性表达的调控D.生根时,培养基通常应含α萘乙酸等生长素类调节剂【解析】植物组织培养中消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,又减少消毒剂对培养材料的伤害;植物体细胞的杂交需先除去细胞壁得到原生质体,再在细胞融合诱导剂作用下获得染色体加倍的细胞;细胞分化的实质是基因的选择性表达;植物组织培养过程中,在生根阶段培养基中通常应含有生长素类调节剂。
课时跟踪检测(六)植物细胞工程的应用一、选择题:每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1.下列生物技术的应用实例中,运用的原理与其他各项不同的是()A.利用花药离体培养获得单倍体植株B.通过植物组织培养获得胚状体并发育成植株C.将转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育成植株D.利用生物反应器悬浮培养人参细胞,提取人参皂苷解析:选D利用花药离体培养获得单倍体植株,利用了植物组织培养技术,原理为植物细胞的全能性;通过植物组织培养获得胚状体并发育成植株,利用了植物组织培养技术,原理为植物细胞的全能性;将转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育成植株,利用了植物组织培养技术,原理为植物细胞的全能性;利用生物反应器悬浮培养人参细胞,提取人参皂苷,利用的是细胞增殖的原理。
所以D项运用的原理与其他各项不同。
2.植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性因素。
在植物组织培养过程中,关于使用这两种激素更有利于胚状体形成的说法正确的是() A.先使用生长素,后使用细胞分裂素B.同时使用C.先使用细胞分裂素,后使用生长素D.都不使用解析:选B胚状体的胚芽、胚根、胚轴等结构完整,就像一颗种子,已经出现了细胞分化,在植物组织培养过程中,同时使用生长素和细胞分裂素可以使分化频率提高,更有利于胚状体的形成,B正确。
3.下图表示基因型为AaBb的水稻单倍体育种过程,下列说法不正确的是()A.图示花粉发育成的二倍体水稻的基因型为aaBBB.单倍体育种比杂交育种时间短C.AaBb水稻经单倍体育种可育出两种二倍体水稻D.未经秋水仙素处理的试管苗长成的植株高度不育解析:选C由基因型为aB的花药发育成的单倍体水稻幼苗的基因型为aB,秋水仙素处理单倍体幼苗后得到的二倍体水稻的基因型为aaBB ,A 正确;单倍体育种相较于杂交育种来说,明显缩短了育种年限,B 正确;AaBb 植株的花粉的基因型有AB 、Ab 、aB 、ab 四种,所以花粉离体培养形成单倍体幼苗,用秋水仙素处理后形成的二倍体水稻有四种基因型,C 错误;基因型为aB 的花粉离体培养形成单倍体幼苗,单倍体高度不育,故未经秋水仙素处理的试管苗长成的植株高度不育,D 正确。
园艺植物育种学一、名词解释1.诱变育种:是人为的利用物理和化学等因素诱发作物产生遗传变异,在短时间内获得有利用价值的突变体,根据育种目标要求,对突变体进行选择和鉴定,直接或间接地培育成生产上有利用价值的新品种的育种途径。
2.品种:在一定时期内主要经济性状符合生产和消费市场的需求,生物学特性适应于一定地区的生态环境和农业技术的要求,可用适当的繁殖方式保持群体内不妨碍利用的整齐度和前后代遗传的稳定性,以及具有某些可区别于其他品种的标志性状的家养动植物群体。
3.特殊配合力:是指某两个亲本所配特定的杂交组合与所涉及的一系列杂交组合平均值相比,其生产力高低的指标。
4.亲和指数:平均授粉一朵花所结点的种子粒数。
5.品种审定:指对新选育或新引进的品种由权威性专门机构对其进行审查,并作出能否推广和在什么范围推广的决定。
6.品种退化:品种在繁殖过程中,由于种种原因使其逐渐丧失优良性状,失去原品种典型性,这一现象通常称为品种退化。
7.母系选择:无隔离系谱选择法。
8.芽变:来源于体细胞中自然发生的遗传变异。
9.选择育种:利用现有品种或栽培类型在繁殖过程中自然产生的变异,通过选择纯化及比较鉴定获得新品种的一种育种途径。
10.多倍体育种:利用染色体加倍技术,按照一定的育种目标,在其加倍后代中选育亲品种的方法。
11.集团选择法:根据不同的特性把性状相似的优株归并成几个集团,将从不同集团收获的种子分别播种在不同小区,一边集团间或和对照品种进行比较鉴定,从而选出优良集团。
12.自交系:一般是指异化或常异花授粉植物,经连续多代自交,使异质基因分离、纯合,获得性状一致,遗传性相对稳定,能够自我繁殖的群体,广义的自交系包括自花授粉植物的纯系。
13.雌性系:雌雄同株异花的作物通过选育获得的植株上只生雌花不生雄花,并且这种性状能够稳定遗传的系统。
14.一般配合力:是指一个亲本系或品种在一系列杂交组合中的平均生产力(如产量或其他性状)。
即是该亲本与其他亲本配成的F1的平均值与该试验的全部F1的总平均相比的离差。
阶段质量检测(三)植物的组织培养技术(时间:60分钟;满分:100分)一、选择题(每小题2.5分,共50分)1.下列有关植物组织培养的叙述,正确的是()A.外植体经再分化形成愈伤组织B.二倍体植株的体细胞经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株C.愈伤组织细胞的全能性比外植体低D.脱分化过程伴随着细胞的有丝分裂解析:选D外植体经脱分化形成愈伤组织,全能性提高;二倍体植物的体细胞经组织培养所得子代基因型不变,是否稳定遗传取决于所选材料自身是否为纯合子;脱分化同时伴随有细胞的有丝分裂,形成愈伤组织。
2.下列有关“菊花的组织培养”实验说法错误的是()A.培养基中需要添加一定的营养物质和激素B.在培养基灭菌后加入激素可以避免激素分子被高温破坏C.外植体的消毒既要考虑效果,又要考虑植物的耐受能力D.在组织培养不同阶段,需要使用不同激素含量的培养基解析:选B菊花组织培养中需要添加一定的营养物质和激素;在培养基灭菌前加入激素;外植体进行表面消毒时,既要考虑效果,又要考虑植物的耐受能力;在组织培养不同阶段,需要使用不同激素含量的培养基。
3.用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织,下列叙述错误的是()A.该愈伤组织是细胞经过脱分化形成的B.该愈伤组织的细胞没有全能性C.该愈伤组织是高度液泡化呈无定形状态的一群薄壁细胞D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构解析:选B愈伤组织是外植体经脱分化和分裂形成的;愈伤组织细胞含有该生物全部的遗传物质,仍然具有全能性,且全能性比外植体高;愈伤组织是高度液泡化的无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织;愈伤组织经过再分化可以形成胚状体。
4.下列关于月季的花药培养,说法错误的是()A.花药的选择与培养基的组成影响花药培养的成功率B.在剥离花药时,要尽量不损伤花药,否则不利于愈伤组织或胚状体的形成C.培养出的植株常需作进一步的鉴定和筛选D.诱导产生愈伤组织的分裂方式是有丝分裂解析:选B剥离花药时,要尽量不损伤花药,否则接种后容易从受伤部位产生愈伤组织。
多倍体川贝母脱毒苗的诱导作者:江明殊王跃华刘涛等来源:《江苏农业科学》2015年第03期摘要:以有效组分含量高的多倍体川贝母鳞茎芽为研究对象,开展快速获得脱毒苗的培养研究。
结果表明,对多倍体川贝母鳞茎芽诱导不定根选取在35 ℃高温预脱毒处理后,选取生长状况好的不定根,切取其长度为0.4 mm的生长点区域进行培养,不仅愈伤组织诱导率高(57.89%),而且经检测其脱毒效果也最好(脱毒率为92.87%)。
最佳多倍体脱毒鳞茎芽诱导培养基为MS+3.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L IAA,培养40 d后出芽率达到77.31%;最佳生根培养基为1/2MS+0.2 mg/L NAA+0.2 mg/L IBA,培养30 d后生根率为8917%。
关键词:川贝母;多倍体;脱毒苗;诱导;愈伤组织中图分类号: Q945.39 文献标志码: A文章编号:1002-1302(2015)03-0041-02川贝母(Fritillaria cirrhosa D.Don)是百合科多年生草本植物,具有清热润肺、化痰止咳之功效,是稀有的治疗咳嗽等的良药[1],由于川贝母价格昂贵,加上近年来无计划盲目地采挖,使其自然资源日趋枯竭[2-3],这种状况预计在近几十年内也难以缓解。
川贝母植物的繁殖常采用以种子进行的有性生殖和以鳞茎进行的无性繁殖2种方式。
无论是哪种方式,对于多年生的川贝母植物都会因各种环境因素而使其染上病毒,而且经过长期繁殖,这些病毒会在细胞体内不断累积,从而严重抑制其生长,此外其性状、产量等也会受到影响,最终造成川贝母药材的品质和产量大大地下降。
无论是适应性还是生活力,多倍体植物与二倍体植物相比都有许多优势。
例如,多倍体植物因基因数目增多、基因活性及酶的差异性增强,其生态适应性和对逆境的抗耐性较高[4];随着药用植物基因倍性的增加,通常还能导致次生代谢产物含量的变化,从而得到有效含量较高的产物。
已有报道表明,药用植物多倍体可大幅度提高药材的产量[5-7],而且笔者所在课题组也在前期研究中发现多倍体川贝母的有效含量比自然野生二倍体川贝母高得多。
将川贝母植物的脱毒苗培育技术和多倍体诱导技术进行有机结合,能培育出品质优良、生长速度快、有效组分含量高和抗逆性强的多倍体川贝母脱毒苗,有利于川贝母大规模生产。
1 材料与方法1.1 试验材料本试验材料来自成都大学组培实验室培育的多倍体川贝母鳞茎。
1.2 试验方法1.2.1 多倍体不定根的获得将多倍体川贝母组培鳞茎先接种于1/2MS+0.2 mg/L IBA的培养基中,在培养温度为 21 ℃、光照时间6 h/d且光照度为1 000 lx的条件下继续培养,获得形状粗大的不定根。
1.2.2 多倍体脱毒愈伤组织的诱导培养将多倍体不定根从根基部切下后接入MS+0.3 mg/L 6-BA+150 mL/L甘油的培养基中,设置不同温度条件(35、36、37、38、39、40 ℃,分别记为A1、A2、A3、A4、A5、A6处理)且在无光照条件下进行20 d预培养处理,观察不定根的生长状况,20 d后统计经上述不同方法处理的不定根成活率。
选取最佳温度处理的不定根,在超净工作台上切取根尖生长点处0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mm 区域的细胞(分别记为B1、B2、B3、B4、B5处理),将其接入pH值为5.8的愈伤组织诱导培养基中,在温度18 ℃、光照时间6 h/d、光照度800 lx的条件下培养 30 d,获得多倍体愈伤组织,观察统计愈伤组织诱导率和生长情况。
1.2.3 病毒检测采用双抗体夹心ELISA方法[8](DAS-ELISA)对培育的川贝母多倍体愈伤组织进行病毒检测。
1.2.4 鳞茎芽的诱导选取质地较紧密、生长速度快且颜色为黄白色或淡黄色的多倍体愈伤组织,将其接入添加0、1.0、2.0、3.0、4.0 mg/L 6-BA,0、0.2 mg/L IAA不同浓度激素的多倍体鳞茎芽诱导MS培养基(分别记为C0、C1、C2、C3、C4处理)中,同时以不添加任何激素的MS培养基为对照,在培养温度为20 ℃、光照时间16 h/d、光照度为2 000 lx的条件下培养20 d,获得川贝母多倍体鳞茎芽。
1.2.5 多倍体鳞茎芽的生根培养在超净台上切取生长20 cm的多倍体鳞茎芽作为无根苗,将其转入添加不同浓度NAA (0、0.2 mg/L)、IBA (0、0.1、0.2、0.3 mg/L)激素的1/2MS 生根培养基(分别记为D1、D2、D3、D4处理)中诱导生根,30 d后观察记录鳞茎芽的生根情况。
1.2.6 炼苗和移栽选取长出2条以上不定根的川贝母多倍体脱毒苗,打开瓶盖,在室内炼苗3~5 d后从培养瓶中取出,洗去不定根上的培养基,移栽至消毒后的松软土壤中生长。
2 结果与分析2.1 不同处理温度对不定根生长的影响本研究采用高温作为多倍体川贝母脱毒的前期处理方法,从表1可以看出,随着温度的增加,外植体的成活率呈现逐渐降低的趋势。
当温度为35 ℃时,成活率最高,为6309%;而温度升到40 ℃时,成活率最低,只有27.12%。
符国芳曾报道,对外植体的热处理脱毒通常在35~54 ℃较适宜[9],本研究选取了35~40 ℃作为试验条件,虽然有报道称温度越高对脱毒的效果越好,但从试验结果可以看出,高温对外植体存活率的影响也是较大的。
综合整体因素考虑认为,35 ℃时为不定根前期脱毒的最佳温度。
2.2 不同根尖长度对脱毒效果的影响外植体的大小同样会影响脱毒的效率[10],通常情况下采用茎尖脱毒所选取的茎尖大小一般为0.1~0.5 mm,高于这个范围值脱毒效果不好,太低又不利于愈伤组织的形成。
从表2可以看出,选取不同根尖长度对脱毒的影响有着类似的结果,随着根尖长度的不断增加,脱毒率基本逐渐降低,但是愈伤组织诱导率却与之成反比。
例如,0.2 mm根尖长度的脱毒率最好,达到了95.16%,但是其愈伤组织诱导率只有2216%;1.0 mm根尖长度的脱毒率仅有63.13%,而愈伤组织诱导率却是所取根尖长度中最高的,达到了93.64%。
综合整体因素考虑可知,选取根尖长度为0.4 mm时为最佳,其脱毒率在5个处理中较高,为92.87%,并且其愈伤组织也较易形成,诱导率达到了57.89%。
2.3 不同激素配比对鳞茎芽的诱导影响选取经DAS-ELISA检测后已成功脱毒的不定根愈伤组织,接入含有不同浓度激素组合的多倍体鳞茎芽诱导培养基中进行培养,40 d后的观察统计结果见表4。
研究发现C0培养基在未添加任何激素的情况下,经40 d的培养仍能长出新的鳞茎芽,但是其出芽率比C1、C2、C3、C4处理低得多,仅有2636%,说明外源激素对鳞茎芽起着重要的作用。
C1、C2、C3、C4处理是在C0基础上设置不同6-BA、IAA浓度比的培养基,它们的IAA 浓度都是一样的,都为 0.2 mg/L,而6-BA浓度却逐渐增大。
从表4可以看出,当培养基为C3时出芽率最高,为77.31%。
可能是因为随着 6-BA 浓度的增加,细胞分裂加快,从而对愈伤组织的诱导起到了促进作用;但是当浓度达到一定值时,高浓度的6-BA反而抑制了愈伤组织的生长,这与苏艳等的研究结果[11]是一致的。
2.4 不同激素配比对鳞茎芽生根的影响将获得的多倍体川贝母鳞茎芽在添加了不同浓度NAA、IBA激素的1/2MS培养基中进行培养,结果见表5。
研究发现,不同浓度的NAA与IBA组合对多倍体川贝母鳞茎芽生根的诱导影响也是不同的,其中D1处理为未添加任何激素的培养基,由于培养基中只含有无机盐,仅能维持植物细胞的正常生长,对鳞茎芽的生根未起任何作用,因此生根率低,仅为35.67%;而D2、D3、D4处理在D1处理的基础上添加了外源激素。
综合结果可知,NAA与IBA相结合有利于根的生长,且采用D3培养基时,生根效果最好,生根率达到了89.17%,可作为诱导鳞茎芽生根的最佳培养基。
3 结论与讨论近年来热处理结合茎尖培养是获得无病毒植株的重要途径之一[12],而本研究除用高温处理以外还选用不定根为外植体,这是因为川贝母的鳞片叶比较厚,且将茎尖一层一层包裹在中心,要将茎尖剥离出来非常困难且耗时很长,而不定根直接暴露在外,只须将根冠切除就可以,既简单又高效。
此外,由于茎尖是由鳞片叶一层层包裹而成,脱毒时难以完全处理干净。
最后,因为本研究采用的是多倍体不定根,此根外形粗大,外围无任何包裹,脱毒效果明显,从结果上也可看出,当热处理温度为35 ℃、切取不定根长度为0.4 mm时脱毒效果最佳。
研究还发现,外源激素的浓度对鳞茎芽的诱导起重要的作用,过高或过低的激素浓度都会影响芽增殖及生长效果[13]。
由研究结果可知,随着6-BA浓度的增加,鳞茎的出芽率出现了先提高后降低的变化,可能是由于低浓度的 6-BA 对鳞茎愈伤组织的分化起促进作用,当浓度达到一定量时,反而抑制了细胞的分裂。
NAA、IBA是2种重要的具有调节植物生根作用的外源激素。
IBA是常用的生根激素,能够诱导不定根的形成[14],且NAA对细胞分裂及伸长均有促进作用[15],本研究通过将2种激素进行不同组合后发现最佳生根培养基为1/2MS+0.2 mg/L NAA+0.2 mg/L IBA,在此培养基上长出的根生长状况良好,不仅提高了移栽苗的生根率,还为苗移栽之后的存活率奠定了基础,也为以后大规模种植提供了依据。
此外,多年来用于研究脱毒的材料均为二倍体,而本研究以多倍体不定根为外植体,将川贝母植物的脱毒苗培育技术与多倍体诱导技术进行有机结合,培育出品质优良、生长速度快、有效组分含量高和抗逆性强的川贝母多倍体脱毒苗,不仅缩短了川贝母的生长周期,还大大提高了川贝母的生产质量,对于今后研究资源较为匮乏的药用植物具有重要的意义。
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