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光皮树(Swida wilsoniana),是一种高产野生油料树种,具有较高的经济价值。光皮树在自然条件下生长缓慢,结果率不高,果实品质不佳,出油率不高。
本文首次建立光皮树无菌繁殖体系,以茎段诱导的幼苗为外植体,研究不同外源激素配比以及不同培养条件对其器官分化的影响,率先较为系统地研究了光皮树组织培养过程中基本培养基、各类激素浓度及其配比、蔗糖浓度以及其他培养条件对其再生的影响;系统研究了整个组培过程,并培养出健壮的植株;同时,对光皮树再生过程中内源激素的变化规律进行了研究,以期探讨植物组织培养中内源激素的作用机理,为外源激素的合理添加提供了理论依据。主要研究结论如下:
(一)光皮树组织培养(1)光皮树幼芽消毒的最佳方案为:先以75%酒精进行表面消毒10s后,再以0.1%HgCl2消毒9min。用此方法消毒,死亡率最低(69.33%)。
(2)不同时期及不同类型的外植体,经酒精和升汞消毒灭菌后接种在启动培养基上,其污染率和无菌外植体获得率有较大差异。春梢带芽茎段作外植体,其污染率最高,为32.5%,无菌外植体获得率最低,为45.0%;冬梢带芽茎段作为外植体,污染率最低,为15.0%,无菌外植体获得率较高,为57.5%,可能是因为春季嫩枝生长最快,而相反冬季生长得最慢的缘故。另外,带顶芽的茎段为外植体比带腋芽的茎段更适宜。
(3)光皮树无菌体系的建立最佳培养基培养为WPM+NAA0.05mg·L-1+6-BA1.0mg·L-1,不定芽数量最多,萌芽率高达44.67%,且芽生长健壮,叶色较绿,叶片伸展。
(4)增殖培养的最适培养基为:WPM+BA1.0mg·L-1+IBA0.1mg·L-1+ZT0.5 mg·L-1+PVP300 mg·L-1,当蔗糖浓度为30 g·L-1时,增殖速度最快,无菌苗生长健壮。在此过程中,添加300 mg·L-1的PVP有利于抑制光皮树组培苗的褐化现象,培养温度为(25±2)℃,光照强度为1000~2500 lx,每天光照12h。
(5)生根的最适培养基为:1/2WPM+KIBA1.00mg·L-1+PVP300 mg·L-1,生根率达95.17%,平均根数4.65%,平均根长2.80cm。移栽基质选择糠壳灰、黄泥、细沙的比例为2:1.5:1,成活率可达90%。
(二)内源激素测定光皮树再生过程中,各时期内源激素的变化趋势有所不同:GA在光皮树增殖培养过程中对不定芽的形成初期起着重要的作用,而在生根培养过程中对根源基有抑制作用。IAA对丛生芽发生起促进作用,而后期则有负作用;生根培养过程中,IAA对跟的伸长起促进作用。ZR在光皮树增殖和生根培养过程中的第18天都出现了峰值,说明ZR对不定芽和根的形成都有促进作用。ABA在光皮树整个组织培养过程中的含量都很低,说明ABA可能光皮树再生体系建立的负调控因子。