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本研究以不同品种牡丹的鳞芽为外植体,探讨了不同生长调节物质和不同环境因子在鳞芽的萌发、增殖以及生根过程中的作用,分析不同培养过程中主要影响因子有效浓度的范围,并进一步对生根试管苗从显微结构上进行了观察研究;同时又以中原牡丹品种“凤丹”幼胚为外植体,初步探讨了在牡丹愈伤组织的诱导、增殖分化过程中主要的影响因子及有效范围浓度,以此建立起牡丹幼胚培养及植株再生体系,为提高其繁殖系数、加快规模化育苗速度、进一步利用生物技术对其品种进行改良等研究奠定基础。结果如下:
1.以“朱砂垒”磷芽和“海黄”茎段为材料,对牡丹外植体消毒方法进行了研究。结果表明,70%酒精对牡丹外植体损伤较大,在对牡丹外植体进行消毒处理时,只需要用0.1%HgCl<,2>,根据取材时间及材料幼嫩程度的不同,牡丹鳞芽消毒时长以8~10min为宜,叶柄以5~8min为佳。
2.以“朱砂垒”、“脂红”、“映金红”三个品种的鳞芽为材料,分别比较不同的生长调节物质(IAA、6-BA、GA<,3>)对三种牡丹鳞芽萌发的影响,结果表明:不同的生长调节物质对不同品种鳞芽萌发率的影响不同, 6-BA对三个不同品种鳞芽萌发的影响都比较明显,低浓度或者不加6-BA的培养基更利于提高牡丹鳞芽的萌发率,培养基MS+6mmol/L Ca<2+>+IAA0.5nag·L<-1>+GA<,3>1.0 mg·L<-1>比较适合鳞芽的萌发。
3.把8个不同的品种,即“凤丹”、“朱砂垒”、“璎珞宝珠”、“乌龙捧盛”、“洛阳红”、“映金红”、“脂红”和“十八号”的鳞芽分别在相同培养条件下进行诱导培养,结果表明8个品种之间萌发率的差异依次为:“朱砂垒”>“脂红”>“璎珞宝珠”>“乌龙捧盛”>“映金红”>“凤丹”>“十八号”>“洛阳红”,其中以“朱砂垒”的萌芽率最高,为85%;“洛阳红”最差,萌芽率仅为25%。
4.利用正交设计进行朱砂垒试管苗增殖试验研究,结果表明GA<,3>和6-BA是“朱砂垒”试管苗增殖过程的重要的生长调节物质,同时,附加0.3 mg·L<-1>的KT可以明显的提高“朱砂垒”增殖培养的增殖系数,但当附加的KT的浓度达到0.5 mg·L<-1>以上时,又会使“朱砂垒”试管苗的增殖受到一定的抑制作用。
5.以“朱砂垒”试管苗为材料,利用正交设计,进行生根诱导试验。通过生根系数、平均根数及平均根长等生长指标研究发现:单一生长物质IBA不能诱导“朱砂垒”
试管苗根的发生,必须适当的附加IAA或者ABT才能诱导生根。蔗糖和FA对“朱砂垒”试管苗生根系数及平均根数也有显著的影响作用,并且,FA和IBA的浓度水平对试管苗的平均根长有很大的影响;从生根系数、平均根数及平均根长三个指标综合分析,培养基1/2MS+6mmol/LCa<2+>+IBA2.0mg·L<-1>+IAA0.5mg·L<-1>+FA10g·L<-1>+ABT0.5mg·L<-1>+蔗糖30g·L<-1>更有利于“朱砂垒”试管苗根的诱导。
6.以“凤丹”幼胚为材料,进行牡丹愈伤组织的诱导试验,比较不用生长调节物质对牡丹愈伤组织诱导的影响,同时又对牡丹愈伤组织的分化增殖进行了研究。结果表明:NAA、基本培养基类型及2,4-D是影响幼胚出愈率的重要因素,各因素不同的水平间都有很显著的差异;MS+6mmol/LCa<2+>的基本培养基和高浓度的2,4-D更利于愈伤组织的诱导,而NAA浓度以1.5 mg·L<-1>为宜,过高或者过低的NAA都会对“凤丹”幼胚的出愈率有明显的抑制作用;在愈伤组织的增殖分化过程中,KT和6-BA起重要作用,是愈伤组织增殖分化的重要因素。