绿玉树（Euphorbia tirucalli L.）四倍体新种质的培育及乳汁管比较研究

摘要

绿玉树(Euphorbia tirucalli L.)又名白乳木，是大戟科(Euphorbiaceae)大戟属(Euphorbia)直立无刺灌木或乔木。原产于非洲，我国海南、西双版纳、台湾、香港等地有零星分布。由于其叶片早衰或无叶片，只有翠绿的茎秆，因此成了植物园、花卉园以及一些科普性场馆常用的特异观赏植物材料。绿玉树茎富含乳汁，乳汁中含有大量烯、萜等化合物和甾醇，类似石油的成分，因此又被称为“绿色石油植物”。由于绿玉树原产热带，对低温十分敏感。如果进行绿玉树的推广就必须解决其抗寒性低的问题。而在传统的育种中，多倍体往往表现为抗性增加。因此本实验对海南、荷兰两种不同来源的绿玉树进行了多倍体的诱导并对二倍体与四倍体绿玉树的形态等方面进行了比较；同时，本实验还开展了绿玉树茎中乳汁管的分布研究以及两种倍性材料的乳汁管差异比较。 绿玉树适宜的增殖培养基为3/4MS+ZT 0.6 mg/L(pH=5.8)，海南和荷兰绿玉树平均增殖系数分别达到2.90和2.22。绿玉树适宜的生根培养基为1/2MS+NAA 0.5 mg/L(pH=5.8)，生根率均可以达到100％。 在四倍体的诱导中本实验采用了室外生长点点滴法、茎段浸泡扦插法，结合组织培养还采用了培养基添加法、浸泡法以及先预培养后处理法。其中以先预培养3 d后进行2 4 h处理的效果最佳，诱导率和成活率分别达到72.22％和60.00％。采用多次分割继代和连续检测的方法对诱导后产生的嵌合体进行分离，最终得到海南绿玉树纯合四倍体3株。 采用去壁低渗-火焰干燥法检测绿玉树染色体数目中发现，海南、荷兰二倍体材料染色体数目均为2n=2X=20，四倍体为2n=4X=40。从植株形态上看，无论是活体处理的材料还是离体处理的材料，其四倍体均表现为茎秆直径增粗、叶色变深、叶片变长、变宽、变厚、叶形指数减小、新叶表皮毛增加等；在气孔保卫细胞大小、气孔数目以及叶绿体数量上也有显著到极显著变化；从茎表皮扫描电镜照片可以看出，二倍体气孔带在茎表皮的分布方式是沿茎纵轴方向呈双条带状，且气孔呈凹陷状；四倍体气孔呈不规则的单条带状分布或散布，且气孔略有上浮。经过电镜测量，海南绿玉树四倍体茎表皮气孔直径较二倍体增加10.4μm，荷兰绿玉树四倍体茎表皮气孔直径较二倍体增加8,5μm；在2005年冬季的室外越冬抗性比较中，发现海南材料二倍体均全部死亡，死亡率为100％；相比之下，四倍体越冬成活率为20％。从过氧化物酶同工酶电泳分析结果显示：荷兰二倍体与四倍体的谱带差异不大，而四倍体海南绿玉树的过氧化物酶同工酶谱带较二倍体多3条，且其中3条明显加强。采用石蜡切片法、离析法以及徒手切片3种方法研究了海南绿玉树乳汁管的分布，并对二倍体和四倍体植株茎的乳汁管分布和数量进行了比较研究。结果表明，绿玉树乳汁管为无节型；初级乳汁管主要分布在木质部与韧皮部之间，在两年生茎的髓部也有分布：次级乳汁管以多级分支的形式无规则地散布在韧皮部中；末级乳汁管分布在皮层(或周皮)下部。随着茎成熟度增加，初级乳汁管数量和直径随之增加，直径增加到一定时便停滞，以增加数量的方式来缓解液压。与二倍体相比，相同成熟度的四倍体绿玉树乳汁管数量和直径都显著减少，其中嫩茎的初级乳汁管数量减少了5.5条，直径减少了8.4μm；一年生枝条初级乳汁管数量减少了10.7条，直径减少了9.6μm。

目录

文摘

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第1章文献综述

1.1生物质能源研究现状以及绿玉树的研究进展

1.2植物组织培养技术的发展与应用

1.3植物多倍体的研究进展

1.4植物乳汁管的研究现状

第2章引言

第3章绿玉树四倍体的诱导及鉴定

3.1材料与方法

3.2结果与分析

3.3讨论

第4章二倍体与四倍体绿玉树乳汁管特征的比较

4.1材料与方法

4.2结果与分析

4.3讨论

第5章小结

参考文献

致谢

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