百合组织培养及组织培养过程中的染色体行为

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百合(LiLium spp)是单子叶植物亚纲百合科(LiLiaceae)百合属(Lilium)的所有种类的总称。百合的鳞茎含有丰富的营养,具有很高的食用价值;中医普遍认为百合入药具有补中益气、养阴润肺、止咳平喘的功效;百合也是一种名贵切花,其花形美丽、花色多样,是继鹤望兰和红掌之后的又一只切花新秀。百合的快繁主要有小鳞茎分株繁殖、鳞片扦插及组织培养。本实验利用百合属的兰州百合(Liliun davidii var.Unicolor(hong)cotton)及野百合(Lilium brownii F.E. brown ex Miellez)进行组织培养,从外植体的取材、消毒、初代培养物的建立、激素的种类及浓度的筛选、芽的增殖、根的诱导、移栽及组织培养过程中两种百合染色体的行为和B染色体进行了研究,初步提供了一组用于两种百合组织培养的培养基,阐述了组织培养过程中两种百合染色体的变化和B染色体的有无。 在两种百合的初代培养时,外植体在2001年春季取回。鳞片取回后用毛刷刷去泥土,流水冲洗24h。材料接种前在超净台上用75%酒精浸泡30s后,于0.1%升汞溶液中消毒13min,最后用无菌水冲洗5-6次。将消完毒的兰州百合及野百合外植体切成0.5cm*0.5cm的方块,分别接种于MS+0.6-1.0mg/lBA+0.2mg/LNAA及MS+0.1-0.5mg/lBA+0.1-0.2mg/LNAAH或0.5mg/lIAA的诱导培养基上,诱导率可高达70-100%,并发现外植体有以外层下部与鳞茎盘相连的部分为最佳外植体。增殖培养时,兰州百合的最佳增殖培养基为MS+0.5mg/lBA+0.1mg/lNAA,而MS+0.6mg/lBA+0.1mg/lNAA及MS+1.0mg/lBA+0.1mg/lIAA也有较好的诱导效果,野百合的最佳增殖培养基为MS+1.0mg/lBA+0.1mg/LIAA,而MS+0.7mg/LBA+0.2mg/lNAA及MS+0.9mg/lBA+0.3mg/lNAA也较理想。在23-25℃,2000LX,16h光照,8h黑暗或12h黑暗,12h光照条件下培养,每28-32d左右继代一次,继代6次左右,增殖倍数可达4-5倍。 生根培养时,以1/2MS为基本培养基,附加0.1-0.2mg/lNAA或IAA可使根长的长而壮,活性炭对根的生长有利。根长至1-1.5cm时,开瓶炼苗3-5d后,移栽至盛有蛭石加腐殖土(1:1)的纸杯中,保持70%左右的湿度,60%的自然光,成活率可达80%以上,且移栽后长势良好。 组织培养时染色体存在一定的变异。愈伤组织中兰州百合及野百合的变异率分别为54.4%和49.4%,染色体数目变异范围分别为9-50和12-50条;而芽端分生组<WP=5>织中兰州百合及野百合的变异率分别为17.5%和9.5%,说明愈伤组织中染色体的变异率高于芽端分生组织。激素对组织培养过程中染色体行为有明显的影响,单独使用一种激素如NAA引起的兰州百合及野百合染色体的变异率为3.5%及2.8%,而BA和NAA搭配引起的变异率普遍高于此值。另外不同种类及浓度的激素搭配引起的变异率也不相同。综合诱导率及变异率两种因素认为,No.5及No.11分别为兰州百合及野百合的最佳诱导培养基。组织培养时,继代次数不宜过多。实验中发现,继代次数增多导致染色体变异率的增加,染色体变异率增加使芽的增殖能力降低。兰州百合继代以4-5次较好,野百合以6次为好。不同基因型的百合在组织培养过程中染色体变异率无显著差异。根尖细胞中染色体变异率显著低于组织培养过程中各种组织的细胞。 对兰州百合及野百合的根尖细胞、愈伤组织及芽端分生组织细胞进行普通压片观察,发现野百合各种组织细胞中无B染色体被观察到;兰州百合的根尖、愈伤组织及芽端分生组织细胞中有B染色体,数目为1-2条。
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