论文部分内容阅读
半夏为天南星科多年生宿根草本植物,是我国重要的中药材。由于人们的过度采挖和生态环境的改变,其野生资源濒临枯竭,人工栽培又面临种质混杂、品质衰退、产量下降等问题,不能满足市场的需要。目前,国内对半夏新种质选育研究很少,本试验以不同叶形半夏为材料,通过花药培养、°源生质体培养、多倍体诱导等方法,对半夏的育种工作做了初步的研究,以期找到最佳的诱导方法,为半夏的育种工作奠定基础,期望获得高产优质的半夏新种质。主要研究结果如下:
1.用组织培养方法对3种不同叶形的三叶半夏进行花药培养和单倍体诱导。三叶半夏花药愈伤组织的诱导受小孢子发育时期、培养基、基因型、低温预处理等因素的影响。4℃预处理5d后,三叶半夏花药在N6+2,4-D1.0mg/L+6-BA0.5mg/L+5%蔗糖+0.8%琼脂的培养基中愈伤组织诱导效果最佳。不同叶型的三叶半夏花药都诱导出了愈伤组织,诱导率分别为:桃叶型半夏BX-t最高,为4.25%,芍药叶型半夏Bx-s为2.08%,柳叶型半夏BX-1最低,为0.99%。观察花培植株根尖染色体,结果表明桃叶形半夏BX-t花药培养诱导出的植株染色体已减半。
2.对三叶半夏原生质体分离条件进行研究,用三叶半夏BX-t组培苗幼嫩叶片分离原生质体时,最适渗透压调节剂为0.6mol/L甘露醇;最适酶组合是1%纤维素酶+0.5%离析酶+0.1%果胶酶;最适酶解时间为5h;用CPW11原生质体洗液纯化的效果较好,产量和活力都最高,分别为5.26×105个/gFW和82.4%。
3.以山东桃叶形三叶半夏BX-st为试验材料,利用秋水仙素结合组织培养技术进行了多倍体植株的诱导研究,采用浸渍法和混培法。并对获得的不同倍性半夏进行了形态学、细胞学和光和生理等方面的研究。研究的主要结论如下:
(1)混培法中,以半夏叶柄为材料,秋水仙素浓度为0.1%,处理20d,变异率最高为2.5%;以茎尖为材料,秋水仙素浓度为0.01%,处理20d,变异率最高为25%;以愈伤组织为材料,秋水仙素浓度为0.01%,处理20d,变异率最高为20%。
(2)浸渍法中,以丛生芽为材料,0.03%秋水仙素溶液处理24h效果最好,获得的变异植株最多,变异率也最高,为32.5%。浸渍法优于混培法。
(3)根尖细胞染色体鉴定表明:变异半夏植株的根尖染色体数(2n=182)为原对照半夏(2n=91)的2倍;利用流式细胞仪测定叶片单细胞DNA含量表明,变异植株叶片单细胞DNA含量比对照植株明显加倍。
(4)变异半夏植株与对照半夏植株相比,叶片增厚、叶色加深、叶柄粗壮;叶片气孔器增大,密度变小;叶绿素含量增加。变异植株的净光和速率也比对照半夏的净光和速率高;变异植株的CO2同化能力更强,电子传递速率(ETR)也显著提高,多倍体半夏植株对强光的抵抗能力也显著提高。