植物生长调节剂对换锦花等石蒜属植物小鳞茎发育影响的研究

摘要

石蒜属（Lycoris）植物主要原产我国，是一类具有很高观赏价值和药用价值的球根花卉，其抗逆性和适应性强，因此广泛用于园林绿化和生物制药。但是，由于石蒜属鳞茎自然繁殖系数低、发育缓慢等限制因素，难以达到种球的产业化开发要求，目前仍停留在野生资源直接利用阶段。因此，如能提高鳞茎繁殖系数、加速鳞茎膨大发育、缩短生长繁育周期，并改良其观赏性状，将对石蒜属植物的资源保护、开发利用具有重要实践意义。
　　本文在对换锦花（L.sprengeri）野生资源调查的基础上，研究了不同生长发育阶段的换锦花和忽地笑（L.aurea）扦插诱导小鳞茎过程中生理生化的变化。并利用外源CPPU、CC、SA以及BA、NAA五种植物生长调节剂，采用叶面喷施、浸球扦插的方式，探讨植物生长调节剂对红花石蒜（L.radiata）和忽地笑小鳞茎生长发育的影响，以期为生产实践提供一定参考。最后，针对石蒜属植物初代建立较困难的问题，优化换锦花培养条件，并尝试诱导其愈伤组织。
　　主要研究结果如下:
　　1.实地调查了浙江省温州南麂岛换锦花野生资源，发现稀少但保存完好的换锦花群落，同时审阅相关文献资料，发现换锦花适应性与抗逆性强，其伴生植物群落较丰富，野生生境存在差异，说明换锦花具有较广的生态幅。
　　2.换锦花鳞茎发育初期，GBSS酶活性较高，淀粉和糖含量较高，碳水化合物积累较快;随着鳞茎的发育，淀粉酶与淀粉合成酶（SSS与GBSS）活性均逐渐升高，淀粉代谢加快。忽地笑扦插鳞茎块诱导小鳞茎前期，养分含量较低;待小鳞茎完全形成后，养分含量逐渐升高。同时研究得出，GA水平降低可能是诱导鳞茎形成的重要条件;较高的GA/ABA比值与较高的IAA水平可以作为新鳞茎形成的标志。
　　3.红花石蒜二年生小鳞茎叶面喷施植物生长调节剂CPPU、CC以及SA后，小鳞茎的鲜重、周长显著增加。CPPU使小鳞茎中淀粉、可溶性总糖含量增加，淀粉酶活性与淀粉合成酶活性也相应升高，笔者认为，CPPU促进石蒜小鳞茎膨大可能是通过提高淀粉代谢相关酶活性，加速养分代谢，从而促进鳞茎内养分的积累来实现。CC组鳞茎内JA水平较对照明显增加，CC促进石蒜小鳞茎的发育可能与内源激素水平变化有密切关系，但尚需进一步验证。
　　4.适宜浓度的CPPU、CC、SA、NAA以及BA溶液浸球扦插对忽地笑诱导小鳞茎也有一定影响。CPPU与CC以及低浓度的SA诱导小鳞茎的系数较高，且质量较佳，小鳞茎内相关养分含量也有所增加。CC使忽地笑小鳞茎内β-淀粉酶活性大大降低，这可能是因为适宜浓度的CC处理具有促进淀粉合成酶活性，抑制淀粉酶活性的生理作用。
　　5.通过对换锦花、忽地笑与红花石蒜鳞茎内淀粉酶活性的测定，发现鳞茎中β-淀粉酶活性在淀粉酶总活性中占比80％左右，同时其在小鳞茎发生发育过程中与淀粉酶总活性变化趋势一致，说明β-淀粉酶可能在石蒜属植物淀粉代谢中占主导作用。
　　6.针对石蒜属植物初代体系建立较为困难的问题，本试验得出，利用升汞处理多年生鳞茎9～11 min效果较佳;多年生鳞茎中层鳞片是较佳的外植体;培养基中添加适宜浓度的活性炭，可以有效的抑制外植体褐化，同时活性炭还有益于石蒜属植物生根;在NAA为1.0 mg·L-1浓度前提下，当BA为4.0～8.0 mg·L-1时，初代芽诱导率较高;换锦花愈伤组织诱导时，花丝与雌蕊是较佳的愈伤诱导外植体;2，4-D浓度为2.0 mg·L-1时，BA浓度为1.0～2.0 mg·L-1时是较佳的愈伤诱导激素配比。

目录

声明

缩写词清单

摘要

图目录

表目录

第1章 文献综述

1．1 石蒜属植物资源分布及换锦花生境调查

1．1．1 石蒜属植物资源在我国的分布情况

1．1．2 石蒜属植物形态及生态特性

1．1．3 温州南麂岛换锦花生境调查

1．2 石蒜属植物鳞茎发育

1．2．1 石蒜属植物生长发育规律

1．2．2 外源植物生长调节剂的种类和使用情况

1．2．3 外源植物生长调节剂对石蒜属植物生长发育的研究进展

1．3 石蒜属植物的繁殖

1．3．1 石蒜属植物的扦插繁殖

1．3．2 石蒜属植物组培繁殖

1．3．3 石蒜属植物愈伤组织研究进展

1．4 本论文主要研究内容

第2章 换锦花不同生长发育阶段生理生化研究

2．1 引言

2．2 材料与方法

2．2．1 实验材料与取材方法

2．2．2 碳水化合物含量的测定

2．2．4 淀粉分解酶活性的测定

2．2．5 淀粉合成酶活性的测定

2．2．6 内源激素水平的测定

2．3 结果分析

2．3．1 换锦花不同生长发育阶段鳞茎中碳水化合物的变化

2．3．2 换锦花不同生长阶段鳞茎中可溶性蛋白质与淀粉酶、淀粉合成酶活性及内源JA水平的变化

2．4 讨论

2．4．1 换锦花鳞茎生长发育与碳水化合物含量的变化

2．4．2 换锦花鳞茎生长发育与淀粉酶活性交化关系

2．4．3 换锦花鳞茎生长发育与淀粉合成酶活性变化关系

2．4．4 换锦花鳞茎生长发育与JA水平变化关系

2．5 本章小结

第3章 忽地笑扦插诱导小鳞茎生理生化研究

3．1 引言

3．2 材料与方法

3．2．1 材料

3．2．2 苗床设施

3．2．3 扦插方法

3．2．4 插后管理

3．2．5 取材方法

3．2．6 材料处理方法

3．2．7 指标测定

3．3 结果分析

3．3．1 忽地笑扦插诱导小鳞茎过程中碳水化合物的变化

3．3．2 忽地笑扦插诱导小鳞茎过程中淀粉酶活性与可溶性蛋白质含量的变化

3．3．3 忽地笑扦插诱导小鳞茎过程中内源激素水平变化

3．4 讨论

3．4．1 忽地笑扦插诱导小鳞茎与碳水化合物含量的变化分析

3．4．2 忽地笑扦插诱导小鳞茎与可溶性蛋白质含量、淀粉酶活性变化分析

3．4．3 忽地笑扦插诱导小鳞茎与内源激素水平变化分析

3．5 本章小结

第4章 植物生长调节剂对红花石蒜小鳞茎生长发育的影响

4．1 引言

4．2 材料与方法

4．2．1 试验材料及处理

4．2．2 试验方法

4．2．3 数据处理

4．3 结果与分析

4．3．1 植物生长调节剂对石蒜小鳞茎鲜重、周径的影响

4．3．2 对石蒜小鳞茎养分含量的影响

4．3．3 对石蒜小鳞茎淀粉酶活性的影响

4．3．4 对石蒜小鳞茎淀粉合成酶活性的影响

4．3．5 小鳞茎淀粉积累率与淀粉代谢酶活性的关系分析

4．3．6 对于石蒜小鳞茎内源激素水平的影响

4．4 讨论

4．4．1 石蒜小鳞茎养分含量变化分析

4．4．2 石蒜小鳞茎淀粉代谢酶活性变化分析

4．4．3 鳞茎淀粉代谢与淀粉代谢相关酶的关系

4．4．4 石蒜小鳞茎内源激素水平变化分析

4．5 本章小结

第5章 植物生长调节剂对忽地笑诱导小鳞茎的影响

5．1 引言

5．2 材料与方法

5．2．1 材料

5．2．2 处理设置及扦插方法

5．2．3 苗床设施

5．2．4 插后管理

5．2．5 生长观测及调查统计

5．2．6 材料处理

5．2．7 生理指标测定

5．3 结果与分析

5．3．1 生长调节剂对小鳞茎再生及发育进程的影响

5．3．2 生长调节剂对存活率、籽球诱导率及鲜重、周径的影响

5．3．3 生长调节剂对小鳞茎养分含量的影响

5．3．4 生长调节剂对可溶性蛋白质含量与淀粉酶活性的影响

5．3．5 生长调节剂对内源激素水平的影响

5．4 讨论

5．4．1 生长调节剂对小鳞茎发育、诱导率及形态指标的影响分析

5．4．2 生长调节剂对小鳞茎养分的影响分析

5．4．3 生长调节剂对淀粉酶活性的影响分析

5．4．4 生长调节剂对内源激素含量的影响分析

5．5 本章小结

第6章 石蒜属植物组培再生体系优化及愈伤组织诱导

6．1 引言

6．2 消毒时间及活性炭对外植体的影响

6．2．1 材料与方法

6．2．2 结果与分析

6．3 外植体选择、光照条件比较

6．3．1 材料与方法

6．3．2 结果与分析

6．4 不同激素配对不定芽诱导的影响

6．4．1 材料与方法

6．4．2 结果与分析

6．5 不同培养基对不定根诱导的影响

6．5．1 材料与方法

6．5．2 结果与分析

6．6 换锦花愈伤诱导

6．6．1 材料与方法

6．6．2 结果与分析

6．7 本章小结

第7章 总结与展望

7．1 主要结论

7．2 主要创新点

7．3 不足与展望

参考文献

致谢

作者简历