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《华南热带农业大学》 2003年
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胡椒离体培养和抗瘟病无性系选育

刘进平  
【摘要】: 本研究主要包括胡椒(Piper nigrum Linn.)组织培养和抗瘟病无性系选育两个方面的内容。本研究首次对我国广泛种植的印尼大叶种“Type Lampong”的茎尖、合子胚、胚轴片段和子叶片段等外植体进行培养,旨在建立胡椒微繁殖技术体系;胡椒抗瘟病无性系选育是在胡椒茎尖培养的基础上,利用包含病原毒素的辣椒疫霉(Phytophthora.capsici)[曾被命名为棕榈疫霉(Phytophthora palmivora var. piperis或Phytophthora palmivora(Butl.)Butler MF4)]培养滤液进行离体选择、利用EMS对胡椒茎尖进行化学诱变处理,以及化学诱变处理与离体选择相结合进行。 利用各种表面消毒方法对采自海南岛三个地区的胡椒大田植株的外植体进行消毒试验,由于内源性污染,除胡椒熟种子外,其它各种大田外植体的表面消毒均未能成功。以胡椒成熟种子无菌萌发的实生苗茎尖作外植体,在1/2MS(MS或B5)+1.0~2.0mg/1BA+0~0.2mg/1IAA(或NAA)上可实现丛生芽增殖。茎尖水平或竖直接种方法显著影响茎尖的增殖;水平接种茎尖的生长和增殖效果优于竖直茎尖接种方式。茎尖增殖率随BA浓度的增加而提高,但BA浓度大于2.0 mg/1时会使苗芽的质量降低,愈伤组织产生严重,苗芽细小,抽出不明显,颜色发黄甚至变白。附加或不附加100mg/1AdSO_4对丛生芽增殖没有明显影响。生根培养基以1/2MS+1.0mg/1 IBA+0.5 mg/1 IAA为最优,生根率可达100%;在细沙∶土∶椰糠(1∶1∶1)的基质中常规练苗,成活率可达98%以上。 液体纸桥法对胡椒种胚进行培养,在不附加任何生长调节物质的培养基(MS、B5或SH)上只产生单苗,而在附加不同种类和不同浓度的生长调节物质的培养基上则诱导形成愈伤组织,但未能实现分化;以胡椒无菌萌发的实生苗胚轴和叶片切段作外植体进行培养,较易诱导产生愈伤组织,但难以实现分化。 在上述胡椒茎尖丛生增殖技术的基础上,以海南省种植最广,但易感胡椒瘟病的品种印尼大叶种“Type Lampong”无菌实生苗作外植体源,利用辣椒疫霉培养滤液对胡椒茎尖及其增殖形成的丛生芽进行离体选择。辣椒疫霉培养滤液的不同灭菌方法对辣椒疫霉培养滤液的毒性影响显著,过滤灭菌方式可以保持辣椒疫霉培养滤液的毒性,而高温高压灭菌方式则否。随着辣椒疫霉培养滤液浓度的增加,茎尖和丛生芽的的存活率和增殖率都在下降。在存活的茎尖或丛生芽培养中,一部分可正常增殖,其余的形成愈伤组织,或者保持生长停滞的休眠状态。在选择性培养基上继代培养2次后进行生根和移栽,利用离体叶片针刺接种法对温室条件下生长的移栽植株进行抗瘟病测定。以3次抗病检测均无明显症状的植株作为抗病株。随着辣椒疫霉培养滤液浓度的增加,得到的再生植株数量降低,但其中抗病株的比例提高。利用过滤灭菌方式加入选择性培养基的处理中,25%、50%和75% 刘进平 胡椒离体培养和抗瘟病无性系选育2 的辣椒疫霉培养滤液分别获得1 株、4株和3株抗病株,分别占各处理再生植株总数的 l.54O、20.00O和42.86%,共获得8株,占该组处理再生植株总数的8.70%。 为了增加遗传变异,采用EMS对胡椒茎尖进行化学诱变处理。随着EMS浓度和处理 时间的增加,接种茎尖的成活率和丛生率均呈现下降趋势,0.5%的EMS处理30 min后的 成活率和丛生率分别为97.33%和36%,而 1.5%的EMS处理60 min的成活率和丛生率则下 降到ZI.18%和7.06%。另外,EMS化学诱变处理对茎尖培养的鲜重增加也有影响,鲜重增 加随着EMS浓度和处理时间的增加而下降。再生植株群体中抗病植株的频率与EMS浓度 和处理时间成正比例关系,即抗病植株比率随浓度升高和处理时间增加而增加。利用EMS 化学诱变处理但未进行辣椒疫霉培养滤液离体选择培养共获得 22株抗病株(9刀2%)。 利用EMS诱变处理结合体外选择进行抗瘟病选择既具有EMS诱变处理提高突作频率 的优点,又具有体外选择的定向选择的优点,可大幅度提高选择效率,该组处理共获得43 株抗病株(47.78%)。与此相反,在既未经 EMS诱变又未经辣椒疫霉培养滤液离体选择产 生的门 株对照群体中,没有获得抗病株。诱变和离体选择中茵芽出现不同程度的生长不 良和畸形,有少数在生根和移栽后能成活下来并且显示出一定的形态特征上的畸异,如矮 化、茎顶丛生、叶片变小、叶表面变得粗糙和叶色黄化等。
【学位授予单位】:华南热带农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:S573

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