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在野生植物资源日益受到严重破坏的情况下,保护野生植物已成为国际社会关注和环境保护的热点问题。然而,要想在人类活动频繁的限制条件下保护处于严重濒危、仅存在有限种群的珍稀物种,除了现有资源的自然保护,还需建立濒危植物的营救和种质资源的保存体系。离体快繁技术可作为一个有效途径应用于解决目前一些濒危植物人工培育的瓶颈问题。通过植物繁殖研究,繁育出大量种苗应用于种质资源保护和市场需要可达到挽救濒危植物的目的。
本研究以四种国家Ⅰ级濒危保护植物瑶山苣苔,报春苣苔,单座苣苔和金花茶为研究材料,分别研究其种子繁殖、叶片扦插繁殖和离体组织培养繁殖。通过离体培养建立这四种濒危植物的快繁体系,为其体细胞杂交研究、生产次生代谢物及人工种子的开发利用等奠定了基础;同时,也为今后这四种珍稀濒危植物的推广应用提供了必要的条件。因此,本研究具有重要研究价值和社会经济效益。论文研究结果如下:
1.瑶山苣苔种子萌发实验结果显示,GA3的预处理能缩短种子萌发时间,提高种子萌发率。以高温灭菌的滤纸保湿作为种子萌发的载体基质,以1000mg/LGA3预处理24小时,萌发率达到74.0%,萌发时间为21天。
2.报春苣苔叶片扦插实验结果表明:河沙和珍珠岩1∶1的混合基质最适合报春苣苔叶柄扦插;1.0mg/LIBA的溶液预处理30分钟,扦插50天后,报春苣苔叶柄生根率最高(90.0%),且平均每个叶柄诱导不定芽数为8.8。
3.以单座苣苔和瑶山苣苔的离体叶片为材料,研究了植物生长调节剂对两种苣苔叶片诱导不定芽和体细胞胚发生的影响。实验结果表明:TDZ是诱导单座苣苔叶片离体繁殖的最佳的植物生长调节剂,单独使用TDZ,诱导45天的结果显示低浓度(0.5mg/L)诱导大量的不定芽,平均每个叶片不定芽数量达31.7;高浓度的(2.0mg/L)诱导体细胞胚和少量的不定芽,平均每个叶片体细胞胚数量达59.3。由低浓度BA和NAA组合诱导瑶山苣苔叶片直接形成不定芽,建立了瑶山苣苔离体繁殖再生体系。
4.以金花茶未成熟合子胚萌发的子叶作为外植体,诱导愈伤组织,建立金花茶离体组织繁殖再生体系。实验结果显示,未成熟合子胚萌发的子叶脱分化形成的黄色胚性愈伤在添加不同植物生长调节剂的改良WPM培养基上通过芽器官发生和体细胞胚发生这两种途径获得再生植株,同时形成新形体结构。新形体具有子叶的分化功能,在其表面通过分化形成不定芽和体细胞胚这两种途径获得再生苗,同时又分化形成新的新形体结构,进入下一轮的增殖和分化再生。细胞分裂素(BA、Kn、Zn)对三种再生结构组织的影响具有显著差异。BA利于诱导芽器官发生,诱导体细胞胚最好的是Zn。Kn偏向诱导形成新形体。金花茶再生芽经过伸长、壮苗和生根诱导,形成完整植株移栽驯化,移栽60天后成活率达到66.7%。