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草莓花药培养中显微结构变化及愈伤起源研究

王茂良  
【摘要】: 草莓(Fragaria ananassa Duch.)为蔷薇科草莓属多年生常绿草本植物,是世 界七大水果之一,在各国的小浆果生产中一直居于首位。从花药培养中获取单倍 体植株是进行草莓花药培养的初衷,但由于其小孢子难于恢复分裂及花药孢子体 部分的易于脱分化,使由花药培养获取草莓单倍体植株变的极为困难。本试验通 过对草莓花药培养中影响出愈率的因素、愈伤起源及花药解剖结构的变化进行较 系统的观测,进一步对影响草莓花药培养出愈率的因子进行了研究,并初步对草 莓花药培养时药壁、药隔及小孢子产生愈伤组织的进程及其对外加激素变化的反 应进行了探讨。结果表明:①品种基因型、培养基中所附加的激素种类与浓度 和Fe盐含量、以及接种前的冷处理对草莓花药培养的出愈率均有不同程度的影 响。试验中宝交早生和鸡心草莓的花药出愈率最高分别达到了95.4%和89.02%, 而四季草莓的花药出愈率仅为63.3%,同时前两者对外界激素浓度变化的反应也 较剧烈。合理的激素种类与配比和铁盐含量是产生愈伤组织所必需的,较高的细 胞分裂素与生长素浓度比(KT/NAA达到(2mg/L)/(0.1mg/L),BA/NAA达到 (0.5mg/L)/(0.1mg/L))可促进花药产生愈伤组织。培养基中无铁盐时,花药不 能脱分化而产生愈伤组织,四季草莓和鸡心草莓均于基础铁盐含量(FeSO_4. 7H_2O (27.8mg/L)+Na_2EDTA(37.3mg/L))的培养基上表现出了最高的出愈率(57.45% 和60.58%)。接种前于4℃低温下处理4天也有利于刺激花药产生愈伤组织。② 鸡心草莓花药培养中的愈伤组织主要起源于花药的孢子体部位,只有极少量的小 孢子能恢复分裂能力。花药壁层细胞产生愈伤组织的能力受激素种类与浓度变化 的影响明显,其产生愈伤组织的延续时间也较长。而且高的NAA/BA浓度比(达 到(0.1mg/L)/(0.5mg/L)在一定程度上可抑制药壁产生愈伤组织。少数花药的 药隔结构中靠近药室处的组织在培养到第5天时即膨胀、变形并突入药室,但到 接种后20天仍未能得到来源于药隔的愈伤组织。③花药在培养过程中,不但外 观上由最初的黄绿色变为褐色,增大扭曲,而且其显微结构也发生了明显的变化。 药壁中层细胞在培养过程中多数解体,纤维层和表皮细胞则多数在受到外界刺激 后而增大变圆并逐渐恢复分裂,从而使药壁呈多层细胞叠垛状;药隔组织在培养 初期的变化也很明显,但在随后的培养进程中(到培养20天)除少量解体外, 大多数未发生进一步的变化;只有极少量的小孢子在培养中增大,其中又仅有一 小部分进行分裂形成二核花粉。


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