草莓花药培养中显微结构变化及愈伤起源研究

【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。