【摘要】：百合(Lilium L.)是集觀賞、食用、藥用價值于一身的重要經(jīng)濟作物。其中,蘭州百合(Lilium davidii var.unicolor Salisb)是重要的高品質(zhì)食用百合,岷江百合(Lilium regale Wilson)抗性強,是耐鹽堿育種中親本選育的優(yōu)良材料,卷丹(Lilium lancifolium Thunb.)是百合中唯一的三倍體原生種,兼具食用和藥用價值,東方百合(Oriental hybrids)品種觀賞價值高,材料容易購買,常應(yīng)用在扦插等栽培試驗中。多倍體育種是恢復(fù)植物育性、提高抗性并增加植物食用及藥用價值的主要育種手段�，F(xiàn)有百合多倍體育種研究主要集中在豐富觀賞性狀等特性的改良提高上,對食用、藥用和抗性性狀改良的報道較少。為獲得育性恢復(fù)、抗性增強、食用和藥用價值提高的百合新種質(zhì),本研究以誘導劑浸泡為處理方法,以組織培養(yǎng)和鱗片扦插為培養(yǎng)、繁殖手段,以卷丹、岷江百合、蘭州百合和東方百合‘Sorbonne’和‘Siberia’外層鱗片為試材,對百合體細胞染色體加倍及其快速擴繁體系進行了研究。主要試驗研究結(jié)果如下:1、采用秋水仙素和Oryzalin浸泡蘭州百合、岷江百合和卷丹組培苗外層鱗片,鑒定并成功獲得了四倍體蘭州百合,但未獲得岷江百合和卷丹加倍植株。蘭州百合適宜的誘導劑處理為:0.05%的秋水仙素處理48 h加倍率最高,達33.3%;在多倍體鑒定過程中,適合百合流式細胞儀分析的裂解液為Galbraith’s buffer;以‘中國春’為對照,經(jīng)鑒定二倍體蘭州百合基因組大小為35.3±0.9 G,四倍體基因組大小為70.2±0.6 G;根尖染色體計數(shù)顯示,二倍體蘭州百合核型公式為2n=2x=24=2m+2sm+6st+14t,四倍體蘭州百合核型公式為2n=4x=48=4m+4sm+12st+28t;對鑒定出的二倍體和四倍體蘭州百合進行細胞學和營養(yǎng)成分的鑒定,氣孔密度較二倍體顯著降低,但是保衛(wèi)細胞長較二倍體顯著增加;四倍體鱗片內(nèi)多糖含量較二倍體高50%。岷江百合和卷丹加倍植株未獲得。2、采用秋水仙素和Oryzalin浸泡‘Sorbonne’和‘Siberia’種球外層鱗片,雖未獲得加倍的植株,但是在進行扦插加倍試驗中,發(fā)現(xiàn)了一種試劑A,該試劑能夠使扦插的鱗片在短時間內(nèi)誘導出小鱗莖并顯著提高鱗片扦插繁殖系數(shù)。3、建立了百合鱗片扦插高效快繁體系。該體系中,試劑A使扦插鱗片快速誘導小鱗莖的最優(yōu)處理組合為:4%的試劑A浸泡處理外層鱗片12 h,該處理能使‘Sorbonne’鱗片扦插繁殖系數(shù)提高至2.25,使‘Siberia’扦插繁殖系數(shù)提高至2.60,使卷丹鱗片扦插繁殖系數(shù)提高至2.50。4、建立了四倍體蘭州百合植株的擴繁體系。組培擴繁:四倍體蘭州百合適宜的分化培養(yǎng)基為:6-BA(1 mg/L)、NAA(0.1 mg/L),p H為6.0,蔗糖濃度為30 g/L,適宜的養(yǎng)球培養(yǎng)基為MS基本培養(yǎng)基,pH為6.0,蔗糖濃度為90 g/L。鱗片扦插擴繁:以二倍體蘭州百合球為試材,4%的試劑A浸泡外層鱗片12 h,使二倍體蘭州百合鱗片扦插繁殖系數(shù)提高至2.12;待四倍體蘭州百合擴繁至一定規(guī)模,將該處理作用于四倍體百合球外層鱗片,從而建立四倍體蘭州百合植株的擴繁體系。
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S682.29
【圖文】：

誘導下共獲得了 110 株多倍體植株，在 Oryzalin 誘導下獲得了 40 株多倍體植株。a b圖 1 蘭州百合二倍體和四倍體的 DNA 含量直方圖. a 二倍體 DNA 含量分布圖；b 四倍體 DNA 含量分布圖.Fig.1 The diploid and tetraploid G2peaks of Lilium davidii var. unicolor Salisb. a The diploid DNA content distributionmap; b The tetraploid DNA content distribution map;2.2.1.2 根尖染色體壓片及核型分析經(jīng)流式細胞術(shù)粗篩所獲得的多倍體材料，采用根尖染色體計數(shù)對其倍性進行進一步鑒定。蘭州百合二倍體染色體數(shù)目為 2n = 2x = 24，四倍體四倍體染色體數(shù)目為 2n = 4x = 48，通過預(yù)處理不同時間的比較發(fā)現(xiàn)，預(yù)處理時間在 10 h 時預(yù)處理效果最佳，所得染色體圖像最為清晰。

圖 2 蘭州百合二倍體和四倍體根尖染色體圖. a 二倍體蘭州百合染色體； b 四倍體蘭州百合染色體.Fig.2 The chromosome counting of Lilium davidii var. unicolor Salisb root tips. a The chromosome of diploid plants; bThe chromosome of tetraploid plants;經(jīng)根尖染色體壓片對篩選出的多倍體進行鑒定，所得嵌合體個數(shù)及四倍體個數(shù)如表3所示，從表中我們可以看出，秋水仙素加倍的最佳處理組合為秋水仙素濃度為0.05 %，處理時間為48 h時，加倍率最高，為 33.3 %。通過比較分化數(shù)與四倍體加倍率，我們發(fā)現(xiàn)分化數(shù)與加倍率之間呈現(xiàn)負相關(guān)性，即較高的分化數(shù)總是伴隨著較低的加倍率。經(jīng)鑒定，共得到 26 株四倍體植株，將其轉(zhuǎn)移至養(yǎng)球培養(yǎng)基，于 25 ℃的組培室光照繼代培養(yǎng)。表 3 經(jīng)秋水仙素浸泡的蘭州百合鱗片再生植株中嵌合體與四倍體數(shù)Table 3 Number of mixploid and tetraploid regenerated bulbs under the treatment of colchicines soaking method誘導劑InducerDMSO濃度(%)Concentration時間(h)Time分化數(shù)Number ofdifferentiation再生鱗莖百分比 Percent of regenerated bulbs（再生鱗莖數(shù) Number of regenerated bulbs）嵌合體Chimera四倍體Tetraploid對照 39.3±1.0 －a－Colchicine 2 % 0.03 24 h 27.3±0.6 3.7 (1) b 0 (0)

圖 2 蘭州百合二倍體和四倍體根尖染色體圖. a 二倍體蘭州百合染色體； b 四倍體蘭州百合染色體.Fig.2 The chromosome counting of Lilium davidii var. unicolor Salisb root tips. a The chromosome of diploid plants; bThe chromosome of tetraploid plants;經(jīng)根尖染色體壓片對篩選出的多倍體進行鑒定，所得嵌合體個數(shù)及四倍體個數(shù)如表3所示，從表中我們可以看出，秋水仙素加倍的最佳處理組合為秋水仙素濃度為0.05 %，處理時間為48 h時，加倍率最高，為 33.3 %。通過比較分化數(shù)與四倍體加倍率，我們發(fā)現(xiàn)分化數(shù)與加倍率之間呈現(xiàn)負相關(guān)性，即較高的分化數(shù)總是伴隨著較低的加倍率。經(jīng)鑒定，共得到 26 株四倍體植株，將其轉(zhuǎn)移至養(yǎng)球培養(yǎng)基，于 25 ℃的組培室光照繼代培養(yǎng)。表 3 經(jīng)秋水仙素浸泡的蘭州百合鱗片再生植株中嵌合體與四倍體數(shù)Table 3 Number of mixploid and tetraploid regenerated bulbs under the treatment of colchicines soaking method誘導劑InducerDMSO濃度(%)Concentration時間(h)Time分化數(shù)Number ofdifferentiation再生鱗莖百分比 Percent of regenerated bulbs（再生鱗莖數(shù) Number of regenerated bulbs）嵌合體Chimera四倍體Tetraploid對照 39.3±1.0 －a－Colchicine 2 % 0.03 24 h 27.3±0.6 3.7 (1) b 0 (0)

【參考文獻】

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