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库尔勒香梨在试管内的适应特性研究

张元杭  
【摘要】: 本论文以试管内生根困难的新疆名优果木库尔勒香梨(Pyrus sinkiangensis Yü)为材料,研究库尔勒香梨试管苗在生根和增殖过程中对矿质元素的适应特性,总结影响试管苗生长的关键因子。通过培养基的调配,以及培养条件的优化,力图提高库尔勒香梨试管苗的培养效果。并在此基础上总结出高效实用的组织培养方案。主要结论如下: 1.库尔勒香梨试管苗的生根机理复杂,影响因素较多。除了温度,光照,空气湿度,以及培养基的物理化学性质和元素组成等环境因素以外,增殖处理时试管苗的生长状态和激素浓度也对后期的生根效率有着重要的影响作用。一元方差分析表明,采用不同的激素和接种方式的试管苗,生根率都形成了显著的差异。因此,在进行生根处理以前,最好能够先转入低的分裂素含量的培养基中进行一段时间的培养,促进外植体的激素平衡,以达到较好的生根效果。 2.运用通径分析的方法研究了培养基中N, K, Ca, Mg四种大量元素对库尔勒香梨试管苗生根状况的影响。各种大量元素对生根率的既有直接的作用,也有协同作用所产生的间接作用。Mg元素的含量与生根率达到了显著的负相关,Ca元素的含量与生根率达到了极显著的负相关。在四种元素中,Ca对试管苗生根率的直接作用和净作用都是最大的。针对难生根的木本植物的生根培养基的优化,应该充分考虑到元素之间的相互作用,围绕最关键的几种大量元素进行调配。 3.对均匀设计、配方筛选、营养成分分析得到的生根培养基进行形态和光合生理特征对比分析。发现库尔勒香梨试管苗光合强度与生根率、展叶数、茎长等生长质量指标明显相关。不同通过生根培养基的优化可明显改变试管苗的光自养能力,调配培养基组成也是提高试管苗光自养能力一项高效、实用的技术,如与目前光自养培养的提高二氧化碳和光照强度等措施结合,将起到更好效果。 4.通过设置不同的分裂素和琼脂浓度,研究了这两种因素对库尔勒香梨增殖过程中玻璃化现象的影响。结果显示,在MS培养基中添加NAA0.5mg.L-1,6-BA2.0mg.L-1,琼脂7.0g.L-1可以取得高的增殖效率和低的玻璃化比例,这种搭配是适合于库尔勒香梨增殖的。通过叶绿素荧光,叶绿素含量等生理指标的测定,研究了玻璃化现象发生的生理机制。结果表明,正常苗和玻璃苗的叶绿素SPAD值具有极显著差异,含水量具有显著差异,荧光参数没有形成显著差异。总结认为,玻璃化试管苗的光系统Ⅱ并没有受到损伤。玻璃苗光合速率低的原因在于光能吸收较少,而不是在于光能转化阶段。 5.改良Philippe与Gon?alves提出的培养基调配方法,分别分析了试管苗完整植株、田间生长的茎叶和叶片三种材料的N,P,K,Ca,Mg五种元素含量。对比分析了三类材料来源调配培养基的离子成分含量、生根效果。发现以田间生长植株的茎叶为材料,Philippe与Gon?alves调配的培养基NH4+、总NO3-、PO42-含量差异较大,其中采用的G1处理生根率92.7%,显著高于以Philippe方法的P2处理,且茎叶生长良好。同时发现营养成分分析的材料不同,培养基优化效果差异较大,采用Gon?alves方法,以茎叶为材料进行营养成分调配的G1处理显著高于以叶片为材料的G2处理。因此,通过植株营养成分分析调配培养基的方法和取材部位均对香梨等试管苗生根效果产生影响。建议对生根困难的植物,可按照Gon?alves方法,以田间植株新生长的功能茎叶为材料,进行大量元素含量分析,优化试管苗生根培养基。 本研究着重从培养基优化的层面分析了试管苗的营养需求的可塑性变化。重视培养质量与培养效率的协调,在适应性的基础上进行培养条件的优化,将为离体繁殖技术丰富和完善提供更加有效的理论指导。


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