苦瓜（Momordica charantia L.）组织培养及四倍体诱导研究

摘要

本研究以重庆市普遍栽培的滨江二号、长白、碧玉三个苦瓜品种为材料进行组织培养，建立了完整的苦瓜组织培养体系。在组织培养基础之上，用秋水仙素对苦瓜不定芽进行四倍体诱导，成功诱导出苦瓜四倍体并长成完整植株。最后，对苦瓜二倍体和四倍体进行生理生化特性比较分析。其主要内容分述如下： 1.材料的选取与预处理经过筛选，我们最终确定以重庆市普遍栽培的具有代表性的滨江二号、长白、碧玉三个苦瓜品种为材料进行组织培养。其中滨江二号和碧玉为绿皮品种，长白为白皮品种。因苦瓜种子种皮厚而坚硬，阻碍吸水，故在种子无菌萌发之前，应将其种皮去除。种胚表面附着一层粘膜，阻碍吸水，并且容易造成污染，应将其洗净。然后对种胚进行温汤浸种处理以提高其发芽率和整齐度。 2.适宜消毒方法的建立次氯酸钠溶液消毒效果差，而使用0.1％的升汞溶液应严格把握消毒时间。低于6min消毒不彻底，高于8min种子受到毒害，发芽率大大降低。故适宜的消毒方法为0.1％的升汞溶液消毒6～8min。 3.种子无菌萌发在无菌条件下，滨江二号发芽率为66.7％，长白发芽率为73.3％，碧玉发芽率为100％。并且碧玉发芽整齐、粗壮，是比较理想的组织培养材料。 4.愈伤组织诱导与不定芽分化在MS+6-BA+NAA的培养基中，苦瓜极易形成愈伤组织。愈伤组织发生率为100％，而且对激素浓度不敏感。不定芽分化速度极快，一般5～6d就可分化，更甚者2～3d就可分化。适合下胚轴分化的培养基为MS+6-BA3～5mg/L+NAA0.5mg/L，但分化率较低，平均仅为9.37％。滨江二号分化率平均为7.33％，在MS+6-BA4mg/L+NAA0.5mg/L中最高，为14.30％；长白分化率平均为9.55％，在MS+6-BA3mg/L+NAA0.5mg/L中最高，为14.30％；碧玉分化率平均为11.23％，在MS+6-BA3mg/L+NAA0.5mg/L中最高，为16.70％。子叶分化情况都不理想。 5.增殖培养与继代培养为获得大量的苦瓜芽，可将不定芽、无菌种苗的顶芽以及带侧芽生长点的胚轴段培养在增殖培养基MS+6-BA3mg/L+NAA0.5mg/L中进行增殖。每个外植体可形成3～4个芽。再将丛生芽切成带芽点的茎段，在继代培养基中进行继代培养，从而实现苦瓜芽的快速繁殖。 6.四倍体诱导将碧玉苦瓜的芽培养在四倍体诱导培养基中进行四倍体的诱导，再在继代培养基中进行恢复培养，然后在生根培养基中进行生根培养。切取根尖生长点进行染色体压片，用显微镜观察，发现适合诱导苦瓜四倍体的秋水仙素浓度为0.2％，处理时间为48h，变异率最高为14.30％。 7.四倍体鉴定为获得较纯合的四倍体，将变异材料进行多次继代培养。经生根培养，染色体压片观察，发现经秋水仙素处理后的材料继代培养4代后可得到较纯合的四倍体。 8.生根与移栽将四倍体在生根培养基1/2MS+NAA0.2mg/L中进行生根培养，生根率达100％。当幼苗达4～5cm时，炼苗后移栽，存活率为60％。 9.二倍体与四倍体生理生化特性比较分析测量定植后30d的苦瓜苗的茎粗和株高，并取此时中部的叶片对苦瓜二倍体和四倍体进行生理生化特性比较分析，发现四倍体茎粗、株高、可溶性蛋白、可溶性糖、叶绿素、类胡萝卜素、丙二醛、脯氨酸、过氧化物酶、超氧化物歧化酶各指标均优于二倍体，结果表明苦瓜四倍体生理生化机能优于二倍体。 本研究采用新的激素组合对苦瓜进行组织培养，实现了苦瓜离体快速繁殖，完善了苦瓜组织培养体系，为苦瓜组织培养以及其他方面的研究工作打下了坚实的理论基础。在组织培养基础之上，用秋水仙素成功诱导出纯合的苦瓜四倍体，实现了苦瓜种质资源的创新，并为其它方面的育种工作(如苦瓜三倍体育种)提供了中间材料。我们进一步比较分析了苦瓜二倍体和四倍体的生理生化特性，为苦瓜二倍体和四倍体生理生化机能的研究提供了参考依据。

目录

文摘

英文文摘

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第1章文献综述

1.1苦瓜背景概况

1.2葫芦科植物离体培养研究进展

1.3苦瓜离体培养研究现状

1.4倍性育种

1.5葫芦科植物多倍体研究现状

第2章引言

第3章材料与方法

3.1材料

3.2方法

第4章结果与分析

4.1种子无菌萌发

4.2愈伤组织的诱导

4.3不定芽的分化

4.4继代与增殖效果

4.5四倍体诱导与检测

4.6继代、生根与移栽

4.7二倍体与四倍体生理生化特性比较分析

第5章讨论

5.1种子无菌萌发前处理的影响

5.2愈伤组织的分类

5.3分化率低的原因

5.4在组织培养条件下进行四倍体诱导的优越性

第6章结论

6.1建立并完善了苦瓜组织培养体系

6.2成功诱导出纯合的苦瓜四倍体

6.3对苦瓜二倍体和四倍体进行了生理生化特性比较分析

参考文献

英文缩写

致谢

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