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西葫芦雌核离体培养条件的优化及植株再生

宋金亮  
【摘要】:西葫芦具有较高的营养价值和保健功能,是重要的瓜类蔬菜作物之一。但其育种研究相对滞后,新品种更新速度慢。优良纯合自交系的选育对加快西葫芦育种进程具有很高的现实应用价值,通过离体雌核培养技术获得单倍体,经人工或自然加倍即可得到双单倍体纯合系,便于配置杂交组合,缩短育种年限。因此,本试验以5份杂种一代西葫芦为供试材料,以MS+TDZ(0.06mg.L-1)+6-BA(0.5 mg.L-1)为诱导培养基。以MS培养基为成苗培养基,对未授粉子房进行离体培养,探究了消毒处理、基因型、采样时期、预培养以及接种方式对胚状体诱导的影响;同时对再生植株进行倍性鉴定与形态学观察,并分析影响再生试管苗驯化、移栽的主要因子,以期优化西葫芦离体雌核培养再生体系。本试验的主要研究结果如下:1、西葫芦子房切片进行消毒时所选用的酒精浸泡时间和次氯酸钠浓度均对胚状体的诱导效果有影响。75%的酒精浸泡1 min基本能杀死胎座组织并使胚珠持有较高的生活力;选用1%的次氯酸钠进行消毒时,并不能完全杀死外植体上的微生物,污染率较高,当次氯酸钠浓度为3%时,子房切片胚状体诱导数和诱导率最高,平均每瓶切片产胚24个,胚状体诱导率高达33.8%,随着次氯酸钠浓度(5%、7%、10%)的升高,胚状体诱导数和诱导率开始逐渐降低。由此可知,3%的次氯酸钠是西葫芦未授粉子房诱导胚状体最适的消毒浓度,不仅起到了杀菌消毒的效果,对胚珠的损伤也较小。2、在相同的诱导条件下,供试的5份西葫芦品种均有胚状体发生,不同基因型在胚状体诱导效果上存在显著差异,‘ZY 10’的胚状体诱导数和诱导率最高;在子房开花前12 h采样,平均每瓶切片胚状体诱导数较多,与开花前24 h差异不显著。3、西葫芦未授粉子房切片经35℃黑暗热激预处理5 d,膨大胚珠数、转绿胚珠数、胚状体诱导数及诱导率均较对照提高。此外,35℃热激处理还有助于胚珠膨大突出胎座所形成的愈伤组织;将未授粉子房切片在4℃低温条件下分别处理0 d(CK)、1 d(L24)、2 d(L48)和3 d(L72)时发现,低温处理1~2 d对胚状体诱导数影响不大,而冷处理3 d胚状体诱导数急剧下降,说明短时间的低温处理对胚状体的诱导影响不显著,低温处理时间过长将不利于胚珠的膨大,并阻碍胚状体的诱导和分化。4、切片培养与切片预培养后剥离胚珠培养两种培养方式各有优缺点,其中,切片培养操作简单,不存在剥离过程中胚珠的损耗,能够充分利用膨大的胚珠,而切片预培养后剥离胚珠培养可以使胚珠充分接触培养基中的营养物质,有助于促进胚状体的诱导;另外,通过形态学观察发现,由胚珠诱导的胚状体在形态上先后经历了球形胚、心形胚、鱼雷形胚和子叶形胚,与合子胚发育过程相似;将子叶形胚转移至不添加激素的MS培养基上,植株再生率较高,为63.9%。5、试验对西葫芦茎尖、根尖和卷须作为染色体鉴定材料的效果进行对比发现,卷须可以作为西葫芦根尖染色体倍性鉴定的替代材料;利用流式细胞仪对39株再生植株进行性鉴定,发现有2株为单倍体、17株为二倍体、10株为四倍体;单倍体叶绿体数目变化范围为3~8,二倍体为6~13,四倍体为11~24,初步将叶绿体数为7,12作为西葫芦鉴定单倍体与二倍体以及二倍体与四倍体的分界指标。6、选取4~7片叶一心、根系3条以上的试管苗,采用先松瓶口炼苗2d再全开瓶炼苗3d的方式进行炼苗,移栽后放到室外进行遮阴驯化,幼苗成活率达96%。


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