头花蓼（Polygonum capitatum）再生体系建立及四倍体诱导

【摘要】头花蓼(PolygonumcapitatumBuch.-Ham.exD.Don)为蓼科(Polygonacea)寥属(Polygonum)多年生草本植物。我国许多省市都广为分布,喜欢生长在温湿、少光照的地方,具有抗旱、耐寒等特点。头花蓼应用历史悠久,为贵州苗族用药,其化学成分丰富,含有黄酮类、酚酸类、有机酸等化合物；民间常用于治疗泌尿系统感染、风湿痛。通过建立头花蓼繁殖体系,快速获得大量生长整齐的幼苗,推动其规模化生产的需要：并通过植物组织培养与离体诱导技术相结合获得多倍体,进而培育出植株粗大、生长旺盛、抗逆性强、有效成分合成速率增加等优良品质的新品种。本试验研究了消毒方法、培养基种类、活性炭、植物生长调节剂等因素对头花蓼两种外植体的愈伤组织诱导及分化的影响,并利用秋水仙素对头花蓼不同组织或器官进行不同诱变处理,旨在探索最佳的诱变途径和得到纯合的四倍体植株。最后对四倍体及二倍体的形态学、细胞学及抗逆性等特性进行分析比较,为头花蓼育种的研究提供了基础性资料。主要研究结果如下：1对头花蓼两种外植体消毒处理,筛选出两组消毒效果最佳：采用70%酒精消毒10s后,分别以0.15%HgC12处理叶片消毒6min,污染率为16.67%,死亡率为19%：10%NaClO处理茎段消毒9min,污染率和死亡率均为13.33%。2头花蓼再生体系建立过程中,以茎段作外植体诱导愈伤组织效果较好。通过对不同培养基的培养效果筛选比较,得出MS培养基为最佳培养基,在培养基中添加6-BA1.0mg/L、NAA0.3mg/L有利于形成愈伤组织,叶片、茎段愈伤组织诱导率分别为73.33%和86.67%；MS中添加6-BA4mg/L、NAA0.2mg/L为最佳增殖配合比。3愈伤组织除正常生长外,会出现褐变、畸形或玻璃化现象,在培养基中添加活性炭对头花蓼愈伤组织的褐变有抑制作用。其中附加1OOmg/L活性炭效果最佳,褐变率仅为6.80%,愈伤组织生长和分化效果较好。发现以6-BA8mg/L和IBA0.1mg/L为激素配比,头花蓼愈伤组织不定芽诱导效果最佳分化率为83.33%,不定芽平均数为5.1个,得到了完整的头花蓼再生植株。4采用秋水仙素作为化学诱变剂诱导头花蓼多倍体植株,采用5种方法处理不同组织或器官都可以得到变异株,获得的变异株均为嵌合体。通过对头花蓼材料高成活率和高变异率的综合考虑,发现浸泡法、预培养后涂抹法的诱变效果较好,其中以0.2%秋水仙素处理48h变异效果最佳,诱变率为33.33%。5对恢复生长的变异株进行形态和解剖学比较,发现变异株出现茎秆变粗、叶片增厚、表皮毛增多、保卫细胞增大、单位面积内气孔数减少、上表皮细胞增大、海绵组织和栅栏组织增厚等性状,表现出多倍体特有的巨大性。同时采用改良去壁低渗火焰干燥法进行染色体数目统计,变异株的染色体数目为2n=4x=48,二倍体对照材料染色体数目为2n=2x=24。6对头花蓼四倍体和二倍体的部分生理特性进行比较,发现四倍体植株有机质含量和生理特征均有显著差异,其中叶绿素含量明显增加,叶片持水力略有增加,细胞膜伤害率和电解质渗出率明显降低,呈现极显著差异。头花蓼四倍体的抗旱性、抗热性较二倍体均有所增强。
【作者】郭彪；
【导师】李凌；
【作者基本信息】西南大学，园林植物与观赏园艺，2014，硕士
【关键词】头花蓼；组织培养；秋水仙素；四倍体；倍性鉴定；

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