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本研究以从美国进口的高产脂湿地松优良种源的种胚为起始外植体,通过直接器官发生途径研究了高产脂湿地松在组织培养条件下,不定芽的诱导、增殖、伸长、生根以及开放式组培研究。本试验拟通过湿地松组培快繁技术的研究,从而建立高产脂湿地松快速、高效、低成本的繁殖技术体系奠定基础。本研究的主要内容包括:以成熟种胚为材料,进行高产脂湿地松的不定芽诱导、增殖和伸长以及诱导生根等各个环节最佳培养条件的筛选;运用植物形态及解剖学手段,了解其器官发生过程;对湿地松的开放式组培技术进行初步探索,以期达到简化组培流程、降低组培成本的目的。研究结果如下:对外植体的消毒,本试验采用2%NaClO溶液和0.1%HgCl2溶液联合消毒法,二者的最佳消毒时间组合由L9(32)完全正交试验确定。2%NaClO溶液的消毒时间梯度依次为:5min、10min、15min;0.1%HgCl2溶液的时间梯度依次为:30s、60s、90s,结果表明,2%NaClO溶液消毒5min,再用0.1%HgCl2溶液处理时间90s,消毒效果最佳,外植体污染率8%,褐化率控制在18%。不定芽诱导的最佳外植体为完整种胚,去胚根种胚作为外植体的诱导效果与完整种胚相似,但较易形成愈伤组织。不定芽诱导最佳培养条件由L9(34)正交试验确定,基本培养基类型分别为MS、1/2MS、DCR;6-BA的浓度分别为1.0mg·L-1、2.0mg·L-1、4.0mg·L-1;NAA的浓度分别为0、0.05mg·L-1、0.01mg·L-1。最佳培养条件为:MS+2.0mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA,不定芽诱导率可达67.3%。不定芽增殖的培养条件的筛选采用L16(45)正交试验设计,基本培养基类型分别为:MS、1/2MS、WPM、DCR;6-BA:2.0mg·L-1、2.5mg·L-1、3.0mg·L-1、3.5mg·L-1;NAA:0.025mg·L-1、0.05mg·L-1、0.1mg·L-1、0.15mg·L-1。结果表明,最优的激素组合为:3.0mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA,平均芽增殖系数达到6.90,且增殖芽较健康。不定芽伸长最适基本培养基为DCR培养基,不添加任何植物激素,添加适量的活性炭有利于芽的伸长,当AC添加量为0.05%时,芽长势最佳。不定芽生根培养条件的确定采用L9(34)正交试验方法,设计三因素3水平试验,参照无土栽培原理,基本培养基类型依次为:DCR、WPM、PDA;基质类型依次为:琼脂、椰糠、珍珠岩;IBA浓度梯度依次为:0、0.1mg·L-1、0.5mg·L-1。结果表明,最佳培养条件为:PDA+0.1mg·L-1IBA+椰糠,生根情况最好,生根率达到73%,且生根苗易于移栽成活。通过对湿地松培养物的形态及解剖学观察,了解湿地松的器官分化过程。对愈伤组织观察可知,其大致可分两种:器官性愈伤组织、非器官性愈伤组织。非器官性愈伤组织结构松散,颜色偏黄,显微镜下,细胞之间结构松散,未形成器官性结构,不具有器官发生的可能;器官性愈伤组织,细胞结构紧密,显微镜下细胞相对较小,无明显液泡结构,细胞核较大,细胞排列紧密,形成椭圆形类似分生组织的结构,有发育形成芽原基的潜质。通过对芽增殖过程观察可知,芽原基起源于不定芽茎上的表皮层细胞,而与较深层的形成层细胞无关,两者早期并无维管组织联系;根的发生起源于愈伤组织内特定的具有分化能力的细胞,细胞进行分化,形成特定的类似“维管束”的结构,细胞继续分裂,形成芽原基,形成不定根。在高产脂湿地松常规组培成功的基础上,开展湿地松的开放式组培研究,简化生产流程,降低生产成本。研究证明0.8%的NaClO溶液可作为实验器械消毒的有效消毒剂,接种过程持续浸泡,可有效控制污染。对高产脂湿地松开放式组培培养条件的简化筛选试验表明,添加0.01%NaClO溶液代替高压蒸汽灭菌,以市售白砂糖代替蔗糖,且添加量为5g·L-1可有效控制培养基污染,同时大大减少试验成本。