连翘形态解剖学及组织培养研究

摘要

连翘[Forsythia suspensa(Thunb.)Vahl]是木犀科连翘属的多年生落叶灌木。我国连翘资源丰富,主要分布于华北黄土高原地区,以山西、陕西、河南等地的产量最大。连翘是优良的药用和观赏树种,具有医药保健、园林绿化以及水土保持、生态造林等作用,还是食用色素源、蜜源和油源植物。
　　连翘的开发应用前景十分广阔。近年来,随着人工造林的增加,野生连翘的纯林面积逐年减少,资源和药材产量日渐萎缩,采收提前造成资源浪费和质量下降。因此,保护、开发、利用优良连翘种质资源,提高药材产量及药用成分含量,提高规范化种植水平,对于药用连翘的可持续发展具有重要的意义和应用价值。
　　本实验以山西省的道地药材连翘为研究对象,应用植物学方法和生物制片技术,对连翘的营养器官茎、叶及生殖器官花、果实进行了观察,了解了不同类型连翘的形态学特征及显微结构特点;应用植物组织培养技术,进行了连翘的快速繁殖及花药培养研究,探讨了连翘优良种质扩大和生物技术育种的可行性。
　　⑴连翘茎、叶的形态解剖学观察结果:连翘茎的维管束一轮,导管绝大部分为螺纹导管。茎中央为薄壁细胞组成的髓部,在髓部和维管束之间有小型壁厚细胞组成的环髓带。随着连翘茎不断生长加粗,髓部的大量薄壁细胞破裂,茎成熟后中央形成空的髓腔。连翘叶对生,有单叶型、二叶型和三叶型三种形态。三种叶型在枝条上的排列方式共6种。比较三种叶型的栅栏组织厚度/海绵组织厚度(P/S)和叶脉突起度(VPD),发现连翘叶的三叶型的栅栏组织厚度,海绵组织厚度和P/S值最大,叶脉突起度最小。
　　⑵连翘花和果实的形态解剖学观察结果:
　　①在山西大学校园内采集的连翘花包括长花柱花、短花柱花2种正常类型及三裂二雄蕊花、三裂三雄蕊花、四裂三雄蕊花、四裂四雄蕊花、五裂二雄蕊花、五裂三雄蕊花和六裂三雄蕊花7种变异类型。
　　②长花柱花和短花柱花2种正常花型和四裂三雄蕊花、四裂四雄蕊花2种变异花型的共同特征是:花冠内外表面都有腺体、花丝中空、子房两室、中轴胎座、胚呈肾形;不同特征是:4种花的子房内隔膜愈合程度不同,三雄蕊短花柱花的柱头有三个半球形突起组成,而其它3种花的柱头均为两个半球形突起组成。
　　③在位于绛县的山西省药物培植场内所采集的6种类型的连翘花中,花药的形态结构各不相同,花粉囊均存在不同程度的萎缩,其中一种类型花的2枚雄蕊在大小、形态和颜色方面均有差异,为异型雄蕊。
　　⑶快速繁殖结果:初步建立了连翘快速育苗方法。在连翘芽无菌培养体系建立阶段,适宜的培养基为MS基本培养基+1.0 mg/L6-BA+0.1 mg/L IBA+30 g/L蔗糖;培养基中添加NAA可引起芽的愈伤组织化。在芽增殖阶段,适宜的培养基为:
　　①MS培养基+1.0 mg/L6-BA+0.2 mg/L KT+0.5 mg/L IBA+30 g/L蔗糖;
　　②B5培养基+1.5 mg/L6-BA+0.2 mg/L KT+0.1 mg/L IBA+30 g/L蔗糖。
　　⑷花药培养结果:在附加0.5 mg/L ZT、2,4-D2.0 mg/L、CH500 mg/L、80 g/L蔗糖和6 g/L琼脂的MS培养基中,连翘三雄蕊短花柱花的花药脱分化形成单倍体愈伤组织。
　　上述结果为连翘资源的多样性研究以及优良种质的开发、利用和培育提供了实验依据。

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英文缩略词表

1 综述

1.1 我国药用植物资源研究概况

1.1.1 药用植物资源的含义

1.1.2 药用植物资源的现状

1.1.3 生物技术在药用植物中的应用

1.1.4 生物显微技术在药用植物中的应用

1.1.5 药用植物资源的可持续发展

1.2 连翘资源研究现状

1.2.1 连翘有效成分及药用价值研究

1.2.2 连翘其他利用价值

1.2.3 连翘组织培养研究

1.2.4 连翘种质资源培育研究

1.2.5 连翘多倍体的研究

1.2.6 连翘有效成分的测定研究

1.2.7 连翘花芽发育及花形态结构研究

2 连翘形态解剖学研究

2.1 连翘花及其变异类型的形态解剖学研究

2.1.1 材料与方法

2.1.2 结果

2.1.3 讨论

2.2 连翘叶的形态解剖学研究

2.2.1 材料与方法

2.2.2 结果

2.2.3 讨论

2.3 连翘茎的形态解剖学研究

2.3.1 材料与方法

2.3.2 结果

2.3.3 讨论

2.4 连翘果实的形态解剖学研究

2.4.1 材料与方法

2.4.2 结果

2.4.3 讨论

3 连翘组织培养研究

3.1 连翘快速繁殖

3.1.1 材料与方法

3.1.2 结果

3.1.3 讨论

3.2 连翘花药培养

3.2.1 材料与方法

3.2.2 结果与讨论

参考文献

图版说明

图版 Ⅰ

图版 Ⅱ

图版 Ⅲ

图版 Ⅳ

图版 Ⅴ

图版 Ⅵ

图版 Ⅶ

图版Ⅷ

图版 Ⅸ

图版 Ⅹ

图版 Ⅺ

图版 Ⅻ

图版 ⅩⅢ

致谢

个人简历