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西瓜高效离体再生体系建立及玻璃化现象研究

谢永红  
【摘要】:本试验以4个西瓜品种‘早春红玉’、‘早佳8424’和‘抗病京欣’以及实验室品种编号‘F27’西瓜幼苗为材料,主要研究了西瓜离体再生过程中外植体灭菌方式、基因型、苗龄、外植体类型、各阶段培养基中激素种类和浓度等因素的影响。初步探讨了降低西瓜不定芽玻璃化率各因素的优化,以建立西瓜的高效低玻璃化离体再生体系,为西瓜的遗传转化和新品种选育提供参考。本试验主要研究结果如下:1.西瓜高效离体再生体系的建立(1)直接从西瓜种子催芽后长出的幼苗上获得外植体可以提高外植体供给速度,提高效率。外植体在75%酒精灭菌30s后转入0.1% HgCl2灭菌处理10min能有效降低外植体污染率和死亡率,是本试验最佳灭菌组合。(2)不同基因型的西瓜外植体之间诱导情况差异显著。同样诱导培养条件下,抗病京欣的不定芽诱导率和平均诱导芽数分别达82.54%、4.93,其次是早佳8424、F27,诱导情况最差的是早春红玉。(3)不同苗龄的外植体不定芽诱导情况不同,子叶刚刚由黄色转为浅绿色的变色期时诱导率最高。而由于外界环境条件和种子自身情况的不同,变色期子叶在不同苗龄阶段均有分布。因此,本试验中以变色期来确定外植体生长发育情况而非生长日期排除了外界条件的影响,获得了更高的诱导率。(4)本试验中抗病京欣的顶芽和子叶近轴端两种外植体的不定芽诱导率均达到85%以上,但子叶近轴端诱导的不定芽生长健壮,诱导率高,并且便于遗传转化,为本试验的最佳外植体。(5)外植体在只添加6-BA的培养基中也能诱导产生不定芽,但是浓度过高会使不定芽玻璃化情况加重,应控制在4mg/L以内。2,4-D对西瓜不定芽诱导具有明显抑制作用,添加2,4-D后不定芽诱导率明显下降。当6-BA配合低浓度生长素IAA或NAA时比单独使用能获得更高的诱导率,且IAA效果优于NAA,最佳诱导培养基激素组合为6-BA 3.0mg/L+IAA 0.2mg/L,诱导率达91.65%,不定芽平均诱导芽数达6.36。(6)不定芽转入添加KT的培养基中能获得很好的伸长效果,最适浓度为KT 0.2mg/L,不定芽生长正常,一个月左右就能达到生根要求。(7)不定芽在添加NAA和IBA的1/2MS培养基中均能诱导生根,但NAA会诱导不定芽产生愈伤组织后再产生不定根,此类试管苗移栽后基本不能成活。IBA能诱导产生形态正常的不定根,IBA 0.3mg/L时诱导不定根的效果最好,诱导率高达94.2%,平均根数为3.1。试管苗炼苗移栽后成活率达55%。2.对影响西瓜不定芽玻璃化因素的优化在降低西瓜不定芽玻璃化率的各因素优化试验中,在培养温度和光周期稳定不变的条件下,采用正交水平设计探究6-BA、NH4NO3、琼脂、CaCl2、AgNO3五个因素对西瓜不定芽产生玻璃化的影响,发现添加6-BA 1.5mg/L,琼脂浓度8g/L, CaCl2 4mmol/L,AgNO3 60umol/L,并将培养基中NH4NO3含量减少为标准MS含量的1/4能显著降低试管苗玻璃化率,远远低于对照平均42.5%的玻璃化率。


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