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文冠果成熟胚不定芽诱导和增殖分化培养初步研究

更新时间:2009-03-28

文冠果(Xanthoceras sorbifolia Bunge)为无患子科文冠果属多年生木本植物,又名文冠树、文官果、木瓜等,是我国特有的木本油料植物[1]和优良生态树种。文冠果素有“千花一果”之称,天然果率很低。目前,生产上文冠果繁殖主要以种子繁殖为主[2],但其种子存在休眠性,在未经任何处理的情况下,文冠果的种子发芽率仅为6%[3]。一些学者通过研究解除文冠果种子休眠的方法,大多数只能将其发芽率提高到50%左右[4-7]。一些专家学者利用植物组织培养方法对文冠果进行高效繁殖,但是还存在文冠果继代芽生长缓慢,继代增殖较困难这一瓶颈问题没有解决[8]。本研究以文冠果成熟胚为外植体,直接诱导产生不定芽,再将不定芽进行增殖和分化培养,以期克服继代增殖培养困难的问题,建立一个更加稳定高效的文冠果组培快繁体系。

1 材料与方法

1.1 材料来源

实验材料是2016年8月中旬采集自呼和浩特树木园。

1.2 试验方法

1.2.1 种子采集与保存

图像翻译,类似于语言翻译,是把一个域中的图像映射到另一个域中的相应图像,许多图像处理和计算机视觉任务都可以被看作为图像到图像的翻译问题,其将对象或场景的一个视觉表示翻译为另一个视觉表示。图像到图像翻译的思想至少可以追溯到Hertzmann等[1]的图像类比算法研究,该文在单个输入-输出训练图像对上使用了一个非参数纹理模型。

于8月中旬采集成熟的文冠果果实,在通风条件下自然晾干,待果实自然裂开后,剥去果皮,将种子装在布袋中置于冰箱中冷藏保存,备用。

1.2.2 种子消毒

分化率

1.2.4 不定芽继代增殖培养

两三岁的孩子会对自己和他人的身体表现出浓厚的兴趣:许多孩子喜欢摸自己的生殖器,有时他们也会要求摸妈妈的乳房,跟妈妈一起洗澡。面对这些情况,父母表现出来的态度越坦然,越有利于孩子接收正确的信息。

由图5知机械的共振频带在500 Hz以上,因此对其进行500~5 000 Hz的带通滤波得到如图6所示的频域波形,由于系统噪声淹没了故障频率,对滤波后的信号进行希尔伯特变换并取其包络得如图7所示波形,对其进行谱分析如图8,最后进行低通滤波并将得到的结果进行细化得到如图9所示结果。

接种完成后,置于温度为25℃、湿度为30%~40%的培养架上暗培养7 d后,然后转至25℃、湿度为30%~40%、光照强度为2 000~3 000 lux条件下光照培养23 d,统计分化率。

将种子置于烧杯中,用饱和洗洁精溶液浸泡10 min,然后用清水冲洗种子直至将洗洁精冲洗干净,用常温清水浸泡过夜;将浸泡好的种子用0.5%的高锰酸钾溶液消毒10~15 min,用清水冲洗干净;再用75%酒精消毒1min,用清水冲洗干净,在此期间不断搅拌;将烧杯和剪刀等工具和器皿用75%酒精消毒后备用;操作者的手也要用75%的酒精擦拭消毒。用消过毒的剪刀轻轻地剥去种皮,注意不要伤及胚,剥去种皮的胚用清水冲洗干净后,在流水下冲洗1~2 h,备用。

将在流水下冲洗后的种子置于超净工作台上进行无菌操作:将种子转移至灭菌后的三角瓶等容器中,注意在转移过程中,种子不要接触瓶口和瓶壁,使种子垂直落入瓶底;用70%酒精消毒30 s,用无菌水漂洗3次,每次保持1 min左右;再用0.1%的升汞消毒5 min,用无菌水漂洗5~6次,备用。

仅有规模是不够的,如果不端正教育的理念,纠正教育的偏颇,提升教育的质量和教育资源配置的均衡度,人民还是难以获得优质的、必要的和充分的教育资源,难以满意我们的教育。

将完成消毒的文冠果种子置于经过高压灭菌后的铺有滤纸的接种盘中,左右晃动接种盘使种子表面充分接触滤纸,以吸干种子表面的水分,然后将滤纸去除;用消过毒的接种刀和镊子切去大子叶的先端,然后接种到事先配制好的不定芽诱导培养基上,大子叶背部朝下,切口接触培养基。不定芽诱导培养基以MS为基本培养基,采用6-BA(6-苄氨基嘌呤)、NAA(萘乙酸)和TDZ(噻苯隆) 3种激素不同浓度组合配比而成,详见表1。

2 结果与分析

2.1 不同激素浓度配比对文冠果成熟胚不定芽分化的影响

以MS为基本培养基,采用6-BA、TDZ和NAA 3种激素的不同浓度组合配比对文冠果成熟胚进行了不定芽的诱导,结果见表1。

将培养30 d后分化出不定芽的成熟胚转移至事先配制好的不定芽继代增殖和分化培养基上继续培养20~30 d,观察和记录不定芽的长势和成熟胚继续分化情况。继代增殖和分化培养基以MS为基本培养基,采用6-BA和NAA 2种激素不同浓度组合配比而成,详见表2。

1.2.3 不定芽初代诱导培养

由图1可知,功率一定时,臭氧的转化率与臭氧浓度一致,其主要原因是由于氧气在发生器内的停留时间不同导致的。

 

1 文冠果成熟胚不定芽诱导培养基激素浓度配比及分化率Tab.1 The hormone concentration combination and differentiation rate for the induction medium of adventitious buds of Xanthoceras sorbifolia

  

培养基编号激素组成/mg·L-16-BATDZNAA接种数/个分化数/个分化率/%10.50.050.01352674.320.50.050.02352160.030.50.050.03351954.340.50.050.04352468.650.50.050.05352674.360.50.050.1353085.770.50.10.01352777.180.50.050.01352777.190.50.040.01352982.9100.50.030.01352880.0110.50.020.01352365.7120.50.010.01351542.9

从表1可以看出:分化率在80%以上的培养基配方有3个,MS+6-BA0.5 mg/L+TDZ0.05 mg/L+NAA0.1 mg/L培养基对文冠果成熟胚分化不定芽的效果最好,分化率为85.7%;其次为MS+6-BA0.5 mg/L+TDZ0.04 mg/L+NAA0.01 mg/L和MS+6-BA0.5 mg/L +TDZ0.03 mg/L +NAA0.01 mg/L,分化率分别为82.9%和80.0%。其余培养基配方分化率均在80%以下,最低的仅为42.9%。

2.2 不同激素浓度配比对文冠果不定芽继代增殖和分化的影响

以MS为基本培养基,采用6-BA和NAA 2种激素对文冠果成熟胚分化出的不定芽进行继代培养,结果见表2。

 

2 文冠果不定芽继代增殖和分化培养基激素浓度配比方案Tab.2 The hormone concentration combination for subculture multiplication and differentiation medium of adventitious buds of Xanthoceras sorbifolia

  

培养基编号培养基继代效果1234MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.05mg/LMS+6-BA1.0mg/L+NAA0.1mg/LMS+6-BA1.0mg/L+NAA0.2mg/LMS+6-BA1.0mg/L+NAA0.3mg/L不能促进成熟胚的继续分化,不定芽生长缓慢,继代30d,叶片出现枯黑现象,每个成熟胚上的成芽数为2~3个56MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.4mg/LMS+6-BA1.0mg/L+NAA0.5mg/L能促进成熟胚继续分化出不定芽,也能促进分化出的不定芽良好生长,继代30d,叶片没有出现枯黑凋落现象,每个成熟胚上的成芽数为5~6个78910MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.05mg/L+1.0g/LMS+6-BA1.0mg/L+NAA0.1mg/L+1.0g/LMS+6-BA1.0mg/L+NAA0.2mg/L+1.0g/LMS+6-BA1.0mg/L+NAA0.3mg/L+1.0g/L不能促进成熟胚继续分化出不定芽,能促进已分化出的不定芽的生长1112MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.4mg/L+1.0g/LMS+6-BA1.0mg/L+NAA0.5mg/L+1.0g/L对不定芽生长和分化的促进作用不明显,继代20d,叶片会出现枯黑凋落现象

注:成芽是指没有玻璃化、生长正常,高度在1.0 cm以上,能用于生根培养的不定芽.

从表2可以看出:MS+6-BA1.0 mg/L+NAA0.4 mg/L和MS+6-BA1.0 mg/ +NAA0.5 mg/L这2个培养基配方对成熟胚增殖和分化效果最佳,不仅能促进已分化芽的健康生长,还能促进成熟胚继续分化出不定芽,增殖倍数可达5~6倍,且培养30 d叶片不出现枯落现象。在培养基中添加聚乙烯醇对成熟胚的继续分化和分化芽的生长没有明显的促进作用,且在培养20 d时就会出现叶片的枯落现象。

3 结论与讨论

在文冠果组培过程中,分化芽继代时间超过15 d,出现分化芽生长缓慢、继代过程中分化芽叶片容易枯落的现象,因此,需要缩短继代时间。本研究表明:文冠果成熟胚在MS+6-BA0.5 mg/L+TDZ0.05 mg/L+NAA0.1mg/L、MS+6-BA0.5 mg/L+TDZ0.04 mg/L+NAA0.01 mg/L和MS+6-BA0.5 mg/L+TDZ0.03 mg/L+NAA0.01 mg/L这3种初代诱导培养基配方中分化率均在80%以上;在MS+6-BA1.0 mg/L+NAA0.4 mg/L和MS+6-BA1.0 mg/L+NAA0.5 mg/L这2种继代增殖培养基中进行增殖培养,不仅能促进已分化芽的健康生长,还能促进成熟胚继续分化出不定芽,将分化系数提高至5~6倍,同时延长了继代时间,培养30 d不出现叶片枯黄或枯黑凋落。

参考文献:

[1] 蔺瑞岚. 北方地区能源树种——文冠果发展可行性探讨[J]. 内蒙古林业调查设计, 2011, 34(5): 96-98.

[2] 李永福, 王冬梅, 李永红, 等. 文冠果繁育技术研究[J]. 中国野生植物资源, 2012, 31(3): 74-77.

[3] 牟洪香, 侯新村. 文冠果的研究进展[J]. 安徽农业科学, 2007, 35(3): 703-705.

[4] 史邵林. 文冠果种子催芽和组织培养研究[D]. 齐齐哈尔: 齐齐哈尔大学, 2012.

[5] 宋群雁. 大庆地区文冠果高效繁殖体系的研究[D]. 大庆: 黑龙江八一农垦大学, 2013.

[6] 张丽, 贾志国, 王朋艳. 不同处理方式对文冠果种子发芽的影响[J]. 贵州农业科学, 2016, 44(6): 115-117.

[7] 赵丹, 金华, 宋鹏飞, 等. 文冠果休眠解除方法研究[J]. 北方园艺, 2016, (12): 16-20.

[8] 张娜, 郭晋平. 文冠果组织培养关键技术环节研究进展与展望[J]. 中国农学通报, 2009, 25(8): 113-116.

 
王美珍,张文军
《内蒙古林业科技》 2018年第01期
《内蒙古林业科技》2018年第01期文献

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