福建柑桔種質(zhì)試管苗離體保存及其生理與解剖學(xué)研究.pdf

1、本試驗(yàn)用福建柑桔屬(Citrus L．)主要栽培品種(系)的胚培養(yǎng)試管苗作為柑桔種質(zhì)資源離體保存的材料。試驗(yàn)中采用限制生長法對(duì)延長永春蘆柑試管苗繼代周期進(jìn)行一系列比較，篩選出限制生長的關(guān)鍵因子及其使用最佳劑量；采用優(yōu)化條件保存了19份供試柑桔種質(zhì)試管苗；研究了繼代過程中試管苗生理指標(biāo)的變化規(guī)律和葉片超微結(jié)構(gòu)的變化。主要研究結(jié)果如下： 1．福建柑桔屬19個(gè)主要栽培品種(系)胚培養(yǎng)試管苗保存材料的建立 收集了福建柑桔屬主要栽

2、培種、品種(系)的珠心胚或合子胚19份，進(jìn)行離體胚培養(yǎng)。試驗(yàn)結(jié)果表明，MS基本培養(yǎng)基適用各種柑桔品種成熟胚離體保存，其中雪柑12個(gè)月存活率高達(dá)90.0％；相對(duì)而言，雜柑類如尤溪蘇柑(橙柚雜種)、建歐桔柚12個(gè)月存活率較低，不及30.0％。試管苗繼代培養(yǎng)時(shí)，在培養(yǎng)基中添加0.2mg/L的IAA可使繼代苗生根時(shí)間提早1-2周，生根率也普遍提高。 2．柑桔試管苗離體保存關(guān)鍵限制生長因子的篩選 以永春蘆柑珠心胚試管苗為材料，進(jìn)行

3、3種限制生長因子(多效唑、矮壯素、甘露醇)試管苗生長和保存試驗(yàn)。結(jié)果表明：3種限制生長因子都不同程度地抑制試管苗的株高和鮮重的增長，其中多效唑的作用效果最好。多效唑0.5mg/L和1.0mg/L兩個(gè)處理可以延長繼代時(shí)間，繼代苗12個(gè)月存活率分別為83.3％和80.0％，明顯高于對(duì)照。矮壯素使用最適濃度為15mg/L，甘露醇使用最適濃度為1-5g/L。 本試驗(yàn)從2006年3月開始采用優(yōu)化條件(在MS培養(yǎng)基中添加0.5mg/L的多效

4、唑)保存了19份福建主要柑桔栽培種、品種(系)試管苗，培養(yǎng)7個(gè)月不繼代試管苗生長狀態(tài)良好。 3．柑桔試管苗限制生長保存中生理變化 以永春蘆柑珠心胚試管苗為材料，在培養(yǎng)基中分別添加不同濃度多效唑、矮壯素以后，試管苗SOD活性開始隨濃度增加而上升，MDA含量隨濃度增加而下降；當(dāng)多效唑濃度超過1mg/L，矮壯素濃度超過20mg/L時(shí)，試管苗SOD活性隨濃度上升而下降，MDA也在體內(nèi)積累呈現(xiàn)上升趨勢，這一結(jié)果表明本試驗(yàn)使用的多效

5、唑濃度應(yīng)低于1mg/L，矮壯素的濃度不能超過20mg/L，超過這兩個(gè)濃度試管苗體內(nèi)清除氧自由基侵害的能力會(huì)下降。培養(yǎng)基添加不同濃度甘露醇，試管苗SOD活性都低于對(duì)照，而MDA含量高于對(duì)照，這表明培養(yǎng)基中添加甘露醇阻礙培養(yǎng)物對(duì)養(yǎng)分、水分的吸收，試管苗因“饑餓”促進(jìn)了膜脂過氧化。 分別在培養(yǎng)基中添加最適濃度的多效唑、矮壯素和甘露醇，從永春蘆柑試管苗的MDA含量和SOD活性的動(dòng)態(tài)變化分析得出：多效唑、矮壯素處理后隨著保存時(shí)間延長，

6、SOD活性始終高于對(duì)照，而MDA含量始終低于對(duì)照，所以多效唑和矮壯素能夠減弱細(xì)胞膜脂過氧化，延緩繼代苗的衰老，延長保存時(shí)間。甘露醇處理后，隨著保存時(shí)間延長試管苗SOD活性一直下降并始終低于對(duì)照，MDA含量始終高于對(duì)照，可見甘露醇抑制培養(yǎng)物生長，延長繼代時(shí)間與培養(yǎng)物體內(nèi)氧自由基的清除沒有相關(guān)性。上述結(jié)果說明，這3種限制生長因子對(duì)試管苗的生長抑制結(jié)果雖然相似，但由于多效唑和矮壯素是植物生長延緩劑而甘露醇是滲透壓調(diào)節(jié)物質(zhì)，所以兩者作用的生理機(jī)

7、制不相同。 4．柑桔試管苗離體保存過程中葉肉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)變化 本試驗(yàn)研究表明，隨著試管苗離體保存時(shí)間的延長，葉肉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)出現(xiàn)逆境脅迫下的超微結(jié)構(gòu)特征，葉綠體中淀粉粒、親鋨顆粒數(shù)量增加，部分葉綠體形態(tài)變形、基質(zhì)空間略有膨大、基粒片層模糊。在同一個(gè)細(xì)胞中，線粒體和細(xì)胞核對(duì)外界環(huán)境條件反應(yīng)的敏感性不及葉綠體。推測隨著試管苗離體保存時(shí)間延長，葉肉細(xì)胞衰老特征愈加明顯，細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)遭破壞后，細(xì)胞透性增加，會(huì)加速細(xì)胞衰老，最終導(dǎo)