解除牡丹种子深度休眠的方法研究.docVIP

解除牡丹种子深度休眠的方法研究 上海中学 张逸伦 校外指导教师：卫志明，朱木兰 摘要：牡丹为国花之首选，且亦花亦药，具有重要的研究价值。牡丹种子具有深度休眠特性，需2年才能自然萌发，因而研究牡丹种子休眠解除的方法意义重大。本研究通过对解除牡丹种子休眠影响因素的探索，建立了解除牡丹种子深度休眠的成套技术体系。该体系分为实生苗和离体种胚两种途径。实生苗途径操作步骤：（1）1000 mg/L GA3浸泡24 h；（2）附含100 mg/L GA3 + 1 mg/L BA + 3 mg/L Ca(NO3)2 4℃湿砂储藏；（3）泥炭、菜园土和珍珠岩（3∶6∶1）基质播种；（4）10 mg/L GA3 + 1 mg/L BA + 3 mg/L Ca(NO3)2 叶面喷洒。离体种胚途径操作步骤：（1）1000 mg/L GA3浸泡24 h；（2）100 mg/L GA3 + 1 mg/L BA + 3 mg/L Ca(NO3)2去壳浸泡24 h；（3）添加5 mg/L GA3 + 1 mg/L BA + 3 mg/L Ca(NO3)2 的WPM培养基培养4周。实生苗途径获得明显主茎的牡丹苗木历时180天，离体种胚途径获得明显主茎的离体芽苗历时30天。 绪论 牡丹(Paeonia suffruticosa)，别名富贵花、百两金、木芍药、鼠姑、鹿韭，洛阳花，为芍药科芍药属木本植物，落叶灌木，素有“国色天香”、“花中之王”的美誉，为我国国花之首选（李嘉玉，1999；李子峰等2006；翟敏等，2007）。牡丹不仅有较高的观赏价值，还具备很好的药用价值。早在汉代，药用植物典籍《神农本草经》就有牡丹被驯化入药的记载（魏泽圃等，1987；郭绍霞等，2003；翟敏等，2007）。随着牡丹在园林绿化、药材储备中市场价值的增大，催生了牡丹的经济市场，整个市场已经形成了从种苗、盆花、切花、干花到规模化景观开发和精细化精油提取等完整的产业链条，链条上每个环节都蕴藏着诱人的商机和花卉产业全新的经济增长点（刘会超等，2010）。扩大繁殖系数，提高扩繁效率，开展牡丹种苗规模化生产，为市场快速高效提供各级优质牡丹苗木，成为当今牡丹生产与研究的主要关注点。 牡丹的种苗繁殖以种子播种方式为主，其中包括结籽稀少的重瓣型品种，只有极少部分不结籽的重瓣型品种采用分株或嫁接方式进行后代繁殖。然而，牡丹种子在自然条件下具有休眠特性，具体表现在胚根(下胚轴)和胚芽(上胚轴)的休眠，尤以上胚轴休眠更为深沉（Julie A.T. et al；1994；贾文庆等，2006；Xin Huang et al，2008）。通常情况下，牡丹种子靠越冬低温打破休眠而自然萌发成苗需两年时间，开花需10年左右，时间跨度过长，生产效率过低，生产成本过高，严重制约牡丹经济的蓬勃兴起（成仿云等，2008）。因此，快速高效破除上胚轴休眠特性，有效提高种子的发芽率及发芽势，缩短牡丹种子成苗成花时间跨度，对日益升温的牡丹经济来说，意义重大。 为快速破除牡丹上胚轴休眠特性，尽快缓解牡丹种苗供需矛盾，我们对牡丹自然萌发种子和离体培养种胚的休眠释放进行了研究，获得了快速高效打破牡丹上胚轴休眠特性的良好方法。现总结成文，以期为牡丹的规模化生产和市场化开发提供一定的技术与理论支持。 材料与方法 1、植物材料：凤丹种子，自 2010年至2012年，每逢9月采集于上海植物园科研中心牡丹育种苗圃，采后去荚、阴凉处风干，塑料袋分装，4℃或-20℃冰箱保存备用。 2、材料处理：选取成熟饱满的牡丹种子，用自来水冲洗2-4 h，滤纸吸干；再用70%酒精浸泡60s，无菌水或蒸馏水冲洗3次，滤纸吸干，4℃或-20℃冰箱保存备用。 母液制备： 1000 mg/L的赤霉素（GA3）溶液，用分析纯酒精助溶，现配现用；1 mg/L BA，用1 mol/L HCl助溶，4℃冰箱保存；5 mg/L Ca(NO3)2，直接溶于水，常温保存。 培养基：WPM基本培养基，按需添加植物激素等，121℃灭菌20 min，用于种胚离体培养。 播种基质：泥炭、菜园土和珍珠岩（3∶6∶1）的基质，用于播种已发根的牡丹种子；冷藏所用湿砂，使用前121℃灭菌60 min，用于储存各处理的牡丹种子。 GA3对牡丹种子休眠解除的影响 GA3预处理对发根的影响：选取饱满的牡丹种子，用0，200, 600, 1000, 1400, 1800 mg/L的GA3浸泡24 h，弃液，留种子，温水洗3次，风干，埋藏于湿砂中，黑暗条件下常温储藏。 GA3对出苗的影响：将1000 mg/L的GA3浸泡24 h的牡丹种子埋藏于附含0，50，100，150,200,250 mg/L GA3的湿砂中，黑暗条件下4℃储藏。 GA3对实生苗上胚轴伸长的影响：用0, 5, 10，15，20, 30 mg/