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白及(Bletillae Rhizoma)作为我国常用中药材之一,其用量随着人们对其研究的不断深入逐年增加,价格也随之水涨船高。野生白及(Bletilla striata(Thunb.)Reichb.f.)资源已经被列入国家珍稀濒危植物名录,被作为重点保护品种进行了保护,因此进行白及人工栽培的研究势在必行。目前白及栽培主要有传统一变二式块茎繁殖栽培、种子直播栽培以及通过组织培养获得幼苗移栽大田栽培三种方式。后两种栽培方式周期较传统栽培更长,这是这两种栽培方法推广应用面临的核心问题,而在冬季白及块茎及芽均停止生长进入休眠期,温度对白及的生长有着重要的影响。本试验以白及种子为材料进行组培萌发及幼苗生长实验,研究不同成熟度种子及植物生长调节剂对其影响;并以优化条件为基础培养无菌组培苗,进行不同低温处理实验,研究其在不同低温下的生理响应,再以低温进行胁迫处理及外源物质对其缓解效应实验,研究不同外源物质对其抗寒能力调节作用,为白及人工栽培提供参考。主要结果如下: 1.开花授粉19周后的种子在萌发率、萌发时间及有胚率上均有优势,以19周种子为材料进行组培苗的培养较好;1/2MS培养基下,组培苗生长呈现“S”型,培养90d后进入迟缓期,可以考虑在90d内进行幼苗的转接;2,4-D能诱导白及种子产生愈伤组织,最佳浓度为1.0mg·L-1,诱导率为100%,6-BA、NAA、IBA及KT处理下均可成苗,其中NAA效果最好,0.5、1.0mg·L-1NAA显著促进幼苗生长。 2.添加一定浓度的外源MeJA、SA及内生菌处理均能在一定程度上提高白及幼苗的抗逆性及总酚含量;一定浓度下MeJA及两种内生菌处理还具有促进幼苗生长的作用,40μmol·L-1MeJA、50mL·L-1(74.5mg·L-1)H.Koningii(康宁肉座菌)及10mL·L-1(31.4mg·L-1)T.Koningiopsis(拟康宁木霉)处理下幼苗生长状况较好。 3.5℃及以下的温度会导致幼苗质膜透性的显著增加及膜质过氧化程度加重,保护酶活性的激发均受到抑制,幼苗受到较为严重的胁迫;而9℃及以上仅影响膜质过氧化程度,且在处理后期幼苗自身SOD、POD活性均能得到激发,以应对环境的变化;白及幼苗叶片中MDA对低温较敏感,轻微的低温环境下就能有显著的积累;SOD能对低温做出迅速响应,但持续的低温会抑制SOD活性,且温度越低抑制程度越大;低温均会抑制POD及CAT活性,但随温度变化不大,POD对低温的响应有一定的延迟。 4.40μmol·L-1外源MeJA预处理可以通过抑制1℃低温胁迫下质膜透性的增加,减轻膜质过氧化程度,提高SOD、POD及CAT活性,来减轻低温带来的伤害,增加白及幼苗抗逆性。5℃低温胁迫下,外源MeJA预处理显著提高了POD活性,但相对电导率、MDA含量未显著降低,可溶性蛋白含量、SOD及CAT活性也未显著提高。这表明外源MeJA预处理在1℃低温胁迫下更能发挥其缓解作用。 5.20μmol·L-1的外源SA预处理可以通过抑制1℃低温胁迫下质膜透性的增加,减轻膜质过氧化程度,提高SOD、POD及CAT活性,来减轻低温带来的伤害,增加白及幼苗抗逆性。5℃低温胁迫下,外源SA预处理显著降低了MDA含量、提高了SOD活性及可溶性蛋白含量,但相对电导率、POD及CAT活性无显著差异。这表明外源SA预处理在1℃低温胁迫下的缓解效果更显著。 6.31.4mg·L-1的T.Koningiopsis处理液进行喷施预处理显著提高了1℃低温胁迫下SOD、POD及CAT活性,降低了恢复阶段的相对电导率,减轻了低温带来的伤害,增加了白及幼苗抗逆性。5℃低温胁迫下,T.Koningiopsis预处理仅显著提高了POD活性。这表明T.Koningiopsis预处理在1℃低温胁迫下的缓解效果更显著。 7.74.5mg·L-1的H.Koningii处理液进行喷施预处理显著提高了1℃低温胁迫下SOD、POD及CAT活性、抑制了胁迫后期(5d)及恢复初期(1d)细胞质膜透性的增加,减轻了低温带来的伤害,增加了白及幼苗抗逆性。5℃低温胁迫下H.Koningii预处理显著提高了1℃低温胁迫下POD活性、抑制了胁迫后期(5d)质膜透性的增加。这表明H.Koningii预处理对1℃低温胁迫的缓解效果更显著。但H.Koningii预处理显著提高了胁迫某些阶段下MDA含量,说明H.Koningii预处理可能会引起细胞膜质过氧化反应,导致MDA的积累。