盾葉薯蕷三倍體和二倍體試管苗生物學(xué)性狀比較.pdf

1、盾葉薯蕷(Dioscoreazingiberensis C.H.Wright)又稱黃姜，是我國特有的甾體激素類藥源植物。在湖北、陜西、河南、湖南等地區(qū)均有較大規(guī)模的種植。但由于人們過度采挖，使我國盾葉薯蕷野生資源己面臨枯竭。人工栽培成為盾葉薯蕷來源的一種主要方法，但會出現(xiàn)種質(zhì)衰退嚴(yán)重、薯蕷皂甙元含量低等問題。利用多倍體植物具有生長量較高和抗逆性增強等特點，結(jié)合組織培養(yǎng)技術(shù)，可為培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高抗的盾葉薯蕷優(yōu)良種質(zhì)奠定基礎(chǔ)。本研究室利用

2、組織培養(yǎng)技術(shù)，通過胚乳培養(yǎng)獲得了盾葉薯蕷三倍體植株。在此基礎(chǔ)上，本試驗研究的是盾葉薯蕷二倍體和三倍體試管苗的快繁、脫分化、薯蕷皂甙元含量以及不同光照強度下的抗性表現(xiàn)差異等，以評價二倍體和三倍體試管苗生長時期的特性，為研究開發(fā)新品種提供理論依據(jù)。
　　主要研究結(jié)果如下：
　　1.篩選出適宜的試管苗快繁培養(yǎng)基。二倍體與三倍體試管苗的適宜快繁培養(yǎng)基分別為MS+6-BA2.0 mg·L-1+NAA0.2 mg·L-1和MS+6-BA

3、1.5 mg·L-1+NAA0.1 mg·L-1，繁殖周期均為30天，繁殖系數(shù)分別達(dá)到為5.62和4.50，株高分別為5.32 cm和4.07 cm。
　　2.篩選出適宜的試管苗生根培養(yǎng)基。二倍體與三倍體試管苗的適宜生根培養(yǎng)基分別為1/2MS+IBA0.3 mg·L-1+Ce(NO3)35 mg·L-1和1/2MS+NAA0.3 mg·L-1+Ce(NO3)310mg·L-1，生根周期均為45天，生根率分別為98.75％和93.6

4、5％，根數(shù)分別為16.10條和18.50條。
　　3.對二倍體和三倍體愈傷組織的誘導(dǎo)、生長量及可溶性糖和可溶性蛋白含量進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)不論是二倍體還是三倍體，均為莖段的誘導(dǎo)效果優(yōu)于葉片的誘導(dǎo)效果；不論是以莖段還是葉片為外植體，二倍體比三倍體更容易誘導(dǎo)形成愈傷組織。二倍體和三倍體莖段愈傷組織的最佳誘導(dǎo)培養(yǎng)基相同，均為MS+2，4-D1.5 mg·1-1+6-BA1.0 mg·L-1，誘導(dǎo)率分別達(dá)到100.00％和80.00％；葉片愈

5、傷組織的最佳誘導(dǎo)培養(yǎng)基分別為MS+2，4-D1.0 mg·L-1+6.BA0.5 mg·L-1和MS+2，4-D1.5 mg·L-1+6.BA0.5 mg·L-1，誘導(dǎo)率分別為93.75％和56.25％。愈傷組織的生長曲線均呈“S”型，二倍體愈傷組織較三倍體愈傷組織增長速度快，且延遲期和指數(shù)生長期早3天。在各自的生長周期內(nèi)，可溶性糖含量均呈現(xiàn)出“雙峰型”，可溶性蛋白含量均呈現(xiàn)出“單峰型”。
　　4.對二倍體和三倍體莖段、葉片和愈傷

6、組織中薯蕷皂甙元含量進(jìn)行了測定。結(jié)果顯示，二倍體和三倍體葉片分別為2.876％和4.073％，增幅為41.61％；二倍體和三倍體莖段分別為O和1.496％；二倍體和三倍體愈傷組織分別為0.679％和1.676％，增幅達(dá)146.91％。
　　5.對不同光照強度下二倍體和三倍體試管苗的部分生理生化指標(biāo)進(jìn)行了測定。(1)隨光照強度(750 lx、2000 lx和3200 lx)的增加，可溶性糖和可溶性蛋白含量、葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿

7、卜素和葉綠素總含量均呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，并在光照強度為20001x時達(dá)到最大值，且在各處理中，三倍體試管苗中的上述各指標(biāo)含量始終高于二倍體試管苗；(2)隨著光照強度的增加，O2·-含量、MDA含量和相對電導(dǎo)率出現(xiàn)先減少后增加的趨勢，在光照強度為2000 lx時，出現(xiàn)最低值，且各處理三倍體試管苗的O2·-含量、MDA含量和相對電導(dǎo)率均低于二倍體試管苗；(3)隨光照強度的增加，SOD和POD活性均呈現(xiàn)先增加再減少的趨勢，均在光照強度為2