【摘要】：輪葉百合(Lilium distichum)和垂花百合(Lilium cernuum Komar.)原產于中國東北地區(qū),是珍貴的二倍體野生百合資源。其花色獨特、耐陰抗寒,但花朵嬌小,植株易染病。多倍體具有器官巨大、植株健壯、抗逆性強等特點,而常規(guī)多倍體育種方法通常會導致大量嵌合體產生。體細胞胚起源于單細胞,遺傳穩(wěn)定性好,繁殖效率高并可避免嵌合體形成,是多倍體育種的良好材料。本試驗首次以輪葉百合和垂花百合鱗片和體細胞胚為外植體材料,利用不同濃度秋水仙素進行多倍體誘導,比較不同誘導時間和處理方式對多倍體誘變率的影響,并綜合使用形態(tài)學觀測、根尖染色體計數(shù)、氣孔觀測等方法對加倍植株進行倍性鑒定,以期為提升兩種野生百合觀賞價值、創(chuàng)制百合新種質、提高繁殖系數(shù)奠定基礎。主要研究結果如下:1.以兩種野生百合無菌苗鱗片為受體,以MS+PIC 1.0 mg·L~(-1)+NAA 0.2 mg·L~(-1)誘導體細胞胚,誘導率分別為89.8%和91.2%。組織學鑒定結果表明:兩種野生百合體細胞胚發(fā)生途徑不同,其中輪葉百合為間接發(fā)生途徑,而垂花百合體細胞胚發(fā)生為直接發(fā)生途徑。從兩種百合體細胞胚起源方式來看,均包括外起源和內起源兩種方式,且以外起源方式為主。輪葉百合在體胚誘導第15 d首先出現(xiàn)外起源,在第21 d出現(xiàn)內起源;而垂花百合在體胚誘導第9 d首先出現(xiàn)內起源,第15 d出現(xiàn)外起源。2.利用不同濃度秋水仙素(0.01%,0.05%,0.1%)作為誘變劑,采用浸泡法和混培法對兩種百合鱗片和體細胞胚進行人工多倍體誘導。當秋水仙素濃度從0.01%-0.1%時,以兩種受體誘導的植株成活率均有下降,且在浸泡法中當秋水仙素濃度為0.1%處理72 h時,混培法中秋水仙素濃度達到0.1%處理20 d時兩種百合致死率均為100%。根據(jù)誘導效果,混培法培養(yǎng)時間長,毒害作用大,誘導過程中的致死率較高;而浸泡法致死率相對較低,增加了多倍體的誘導機率,是誘導百合多倍體的最佳途徑。3.利用根尖染色體計數(shù)法進行倍性鑒定,兩種百合二倍體染色體條數(shù)均為24條,四倍體染色體條數(shù)為48條,在誘導過程中沒有發(fā)現(xiàn)嵌合體形成。并且以鱗片和體細胞胚為受體均可誘發(fā)多倍體產生,但以體細胞胚為受體效果較好,尤其是在輪葉百合中以0.05%秋水仙素中浸泡48 h以及垂花百合中以0.05%秋水仙素中浸泡24 h中四倍體植株誘變率最高,分別為28.57%和23.08%。4.對獲得的兩種百合不同倍性植株進行形態(tài)學和細胞學鑒定。結果表明:在相同條件下,四倍體植株表現(xiàn)為小鱗莖增大,葉片寬厚。非整倍體植株部分出現(xiàn)葉面褶皺,形態(tài)畸形化、矮化。并且多倍體植株的氣孔和保衛(wèi)細胞明顯增大,輪葉百合四倍體氣孔約為二倍體的1.63倍,垂花百合四倍體氣孔約為二倍體氣孔的2倍。兩種百合移栽最佳基質為草炭:蛭石:河沙=1:1:1,四倍體植株較二倍體植株外觀差異顯著且植株更健壯。
【學位授予單位】：沈陽農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S682.29
【圖文】：

1. 前言發(fā)育過程具有胚芽鞘結構，而其它單子葉禾木科植物不具有這一過程形胚和魚雷形胚表現(xiàn)出與其他植物不同：不具對稱性。而這一現(xiàn)象可體細胞胚同時存在兩種發(fā)生途徑所造成的。馮大領等（2009）在黃euteriabipinnataFranchvar.integrifoliola）中發(fā)現(xiàn)，節(jié)間愈傷組織可誘導葉柄誘導的愈傷組織則生成根。在小麥（Triticum Timopheevii Zhuichenko 等（2017）發(fā)現(xiàn)不同生長素對體細胞胚誘導效果差異明顯，且加 4mg·L-1Picloram 以及 4mg·L-1Dicamba 或 3mg·L-12,4-D 其胚性愈高。物體細胞胚發(fā)生的細胞學觀察 r（2015）指出體細胞胚發(fā)生過程中的發(fā)育是在強烈應激和非生理濃度下引發(fā)的。如圖 1-1 所示，外植體受到外界刺激后促進內源生長素增開始分化。因為細胞具有全能性，細胞感知到外植體發(fā)出的發(fā)育信號生并分化出更多胚性細胞。切口 外界刺激 外源激素

1. 前言ploid）一般來說是指植物細胞內含有 2 套完整的染色體組，多倍體（p套及以上的染色體組。根據(jù)染色體組的來源不同，將多倍體劃分為兩autopolyploid）和異源多倍體（allopolyploid），同源多色體是指物種后者則是指不同物種間的染色體加倍（Kihara and Ono, 1926）。在多能會誘發(fā)植物基因組變化、轉錄變化、表觀遺傳變異等，使得植物表變（圖 1-2）（Jackson and Chen, 2010）。

獲得完整的體細胞胚植株（圖3-1 e）。體細胞胚誘導率可達 89.6%，單個鱗片可以獲得體細胞胚植株 8 個。輪葉百合體細胞胚組織形態(tài)學觀察：對輪葉百合各個階段進行組織形態(tài)學觀察，發(fā)現(xiàn)在培養(yǎng)前 11d 鱗片沒有明顯變化，沒有胚性細胞形成（圖 3-3a），只有大量無明顯細胞核的薄壁細胞。培養(yǎng)第 11d，鱗片內開始形成胚性細胞，與相鄰的薄壁細胞相比，胚性細胞小而密集，伴有大量淀粉粒生成，并且可以明顯觀察到胚性細胞增殖現(xiàn)象（圖 3-3 b）；胚性細胞大量增殖形成胚性細胞團（圖 3-3 c）；胚性細胞團聚集形成具有明顯球形結構的球形胚（圖 3-3 d），隨后球形胚繼續(xù)分裂，發(fā)育形成魚雷形胚（圖 3-3 e），繼續(xù)培養(yǎng)，魚雷形胚出現(xiàn)明顯的兩極分化（圖 3-3 f）

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本文編號：2759913