白魔芋多倍体诱技术的研究.pdf

摘要 白魔芋多倍体诱导技术的研究 蔬菜学专业硕士研究生 刘好霞 指导教师 张盛林研究员 摘要 albus)是刘佩瑛、陈劲枫于1984年发现并命名的新种，为中国 白魔芋(Amorphophallus 特有，是我国魔芋作物的主栽种之一，其自然分布区主要在我国金沙江河谷地带。四川省西 南部及云南省北部等地区。白魔芋为葡甘聚糖型魔芋的品质最佳种，具有很高的商品价值。 但遗憾的是，该种属小型种，植株矮小，收获的球茎小且根状茎过分发达，导致单株球茎产 量很低，严重影响着产量的提高：并且近年来种源短缺、种质退化问题也比较严重，大大制 约了白魔芋产业的发展。所以新品种的选育及优良品种的扩大繁殖势在必行。 多倍体育种是作物优质高产育种的重要途径之一，所以对白魔芋进行多倍体育种研究具 有极其重要的意义，是提高白魔芋产量和效益的一条非常重要的途径。本试验在活体条件下 采用秋水仙素溶液对白魔芋种子和根状茎进行了多倍体诱导研究，同时在优化了离体快繁体 系的基础上，在离体条件下采用秋水仙素掺入固体培养基的混培法对不定芽和愈伤组织进行 了多倍体诱变育种研究。主要试验结果如下： 1．以白魔芋球茎为外植体建立和完善了魔芋离体快繁体系，为秋水仙素结合离体培养诱 导多倍体奠定基础．结果表明，白魔芋球茎的最佳愈伤组织诱导培养基为MS+6-BAI．0rag／L+ 低愈伤组织和不定芽玻璃化现象的发生。在培养基中添加59／L活性碳和lg／L聚乙烯毗咯烷酮 可有效延后外植体的褐变，降低褐变率。当不定芽长3cm左右时切下转入不含激素的MS培 养基中，一周后开始生根，生根率达100％。将已展叶的生根组培苗移栽到蛭石：牛粪=1：1 的基质中，成活率达到84．O％。 2．在活体条件下，以秋水仙素溶液浸泡处理种子和滴液处理根状茎顶芽，结果表明种子 浸泡法的加倍效果好于根状茎项芽滴液法。种子浸泡法以0．20％秋水仙素溶液处理种子72h的 诱导效果最好。在拥有38．3％的出苗率基础上达到了最高的加倍频率，为21．7％；顶芽滴液法 以0．40％处理5d的加倍频率最高，为20．O％．根尖染色体制片结果显示获得的多倍体植株多 为嵌合体材料，活体条件下最终获得～株纯合四倍体植株，由0．20％秋水仙素溶液浸泡种子 1 两南大学硕十学何论文 48h诱导得到。 3．在离体条件下，秋水仙素掺入固体培养基混培法处理不定芽和愈伤组织诱导多倍体的 研究表明，该法可以有效提高秋水仙素的诱变频率，提高成活率和繁殖系数。不定芽以高浓 度、短时间的处理组合加倍效果好，loomg／L处理5d的加倍频率达23．5％；愈伤组织对秋水 仙素较敏感，高浓度、长时间的处理导致成活率和不定芽分化率降低。混培法处理愈伤组织 以40mga．处理lOd的加倍频率最高，为23．3％。 4．研究了二甲基亚砜对秋水仙素诱导多倍体诱变效果的影响。结果表明，添加二甲基亚 砜后，植株外部形态变异率提高了1．3％～10．1％，多倍体的诱导频率提高了8．3％～25．2％。 说明在秋水仙素溶液中添加2％的二甲基亚砜能显著提高秋水仙素的加倍效果，降低嵌合体的 发生率。 5．对诱导的四倍体白魔芋的生物学特征进行了研究。植株外部形态特征观察发现，四倍 体叶柄粗壮、叶片宽大肥厚、叶形指数变小，充分体现了形态器官的巨大性。白魔芋四倍体 叶色更加浓绿，叶片下表皮的气孔及其保卫细胞体积明显增大，为二倍体的1．23～1．45倍； 而气孔密度下降，仅为二倍体的68％。因此，白魔芋植株外部形态特征和气孔密度可以作为 鉴定多倍体与二倍体的重要性状特征。 6．对诱导形成的白魔芋同质四倍体与二倍体进行了核型分析。结果表明，染色体类型由 中部着丝点(m)、近中部着丝点(sm)及近端部着丝点(st)染色体组成，二倍体核型公式 染色体的比值为2．29，四倍体为2．36，均在2～4之间；二倍体的平均臂比值为1．71，四倍体 的为1．62；两者臂比大于2的染色体均占染色体组的23．08％，均属“2B”核型。因此可以认为 试验获得的白魔芋四倍体植株是由二倍体经秋水仙素诱导直接加倍产生的同源四倍体。 关键词：白魔芋组织培养 多倍体 秋水仙素 Ⅱ