红宝石观赏草组织培养体系的初步建立和干热胁迫下的适应性研究

摘要

观赏草种类繁多，具有较强的适应性和独特的观赏价值，可广泛应用于城乡园林绿化生态建设，在国内，观赏草作为新兴的园林绿化材料越来越受到人们的重视，具有广阔的发展空间和市场前景。 观赏草大多具有较强的耐干旱、耐贫瘠、抗病虫、适应性强、管理成本低的独特景观和生态功能，越来越显示出它的园林应用方面的优势，但是由于多数观赏草繁殖困难，市场上成品苗价格比较昂贵，以及地区气候条件的差异，使得观赏草的推广应用受到一定限制。目前国内对于观赏草的系统研究还比较少，实践应用也缺乏一定的针对性，因此并未充分发挥出观赏草应有的景观和生态效益。 因此，优化观赏草的繁殖与栽培应用技术，越来越具有重要意义。本实验在系统比较观赏草理论景观效应的基础上，采用一年生红宝石观赏草(melinis nerviglumis Savanna)为材料，对红宝石观赏草的组织培养体系建立进行了初步探索，同时采用模拟越夏的方式研究了红宝石在高温干旱胁迫下的适应能力，得出结论如下： (1)组织培养过程中外植体的选择与消毒 外植体的选择与消毒是组织培养成功的首要关键步骤。试验中以红宝石成熟种子为材料，确定最佳消毒方法为：温水浸泡12～15h→无菌水冲洗2次→75％酒精消毒20秒钟→无菌水冲洗2次→1％升汞消毒8分钟→无菌水冲洗6次→无菌滤纸吸干水分→接种。此方法处理外植体污染率为0。 (2)组织培养过程中愈伤组织的诱导和分化时基本培养基和激素的选择 愈伤组织的诱导宜选用NB基本培养基，在暗培养条件下，培养基成分为NB+BA0.2mg/L+2,4—D6mg/L时，出愈率最高，可达到90.6％，多产生胚性愈伤组织，愈伤组织颜色鲜艳，体积较大，结构致密、干爽。 愈伤组织的分化阶段宜选用MB基本培养基，光培养条件下，培养基成分为MB+NAA0.5mg/L+BA1.5mg/L时，愈伤组织的分化率最高，植株生长健壮、整齐。 (3)组织培养过程中继代周期的选择： 愈伤组织的诱导与生长周期一般为25天，诱导分化阶段继代周期一般为20天。 (4)组织培养中幼苗生根与移栽 生根培养过程中单纯依靠基本培养基便可生根，添加少量的活性炭可以提高生根速度和生根率，其中以1/2MB+C0.2g/L时生根率最高，达到96％。添加NAA会降低生根速度，但后期根系生长良好。但生根培养过程中最大的问题是植株叶片的枯黄，这也成为影响移栽苗成活率的最重要因素。 (5)干热胁迫下的红宝石观赏草生长表现 对红宝石观赏草进行为期10天的干旱和高温变温胁迫处理，随着干热胁迫时间的延长，土壤相对含水量近似于直线下降，但植株地上部对高温干旱的反映表现比较缓慢，胁迫初期并未表现出萎焉、干枯等现象，植株保持正常的生长。胁迫6天以后植株逐渐开始表现出相应的受伤害症状。 (6)干热胁迫下的红宝石观赏草生理指标的变化 对红宝石观赏草进行为期10天的干旱和高温变温胁迫处理，随着干热胁迫时间的延长，叶绿素含量逐渐降低，相对电导率、丙二醛、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸和超氧化物歧化酶的含量整体上呈逐渐升高的趋势，过氧化物酶呈先升高后降低的趋势。干热胁迫下植株体内生理指标的变化初步反映了红宝石观赏草在干热胁迫下的适应能力。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章文献综述

1.1观赏草的概念

1.2.观赏草的特性与分类

1.2.1.观赏草的形态特征

1.2.2观赏草的生态适应性

1.2.3观赏草的生长与繁殖

1.2.4观赏草的分类

1.3植物组织培养研究进展

1.4.观赏草的研究现状

1.4.1国外观赏草的研究现状

1.4.2国内观赏草的研究现状

1.5植物抗逆性的细胞学及生理学基础

1.5.1植物抗旱性及干旱响应

1.5.2植物耐热性性及高温响应

第2章 引言

第3章材料与方法

3.1红宝石组织培养

3.1.1实验材料

3.1.2试验方法

3.2红宝石在干热胁迫下的适应性

3.2.1试验材料与准备

3.2.2干热形态指标测定

3.2.3叶绿素测定

3.2.4相对电导率和丙二醛(MDA)含量测定

3.2.5可溶性糖含量测定

3.2.6可溶性蛋白含量的测定：

3.2.7脯氨酸含量测定

3.2.8酶活性测定

第4章结果与分析

4.1红宝石组织培养结果与分析

4.1.1不同基本培养基对愈伤组织诱导的影响

4.1.2不同2，4-D浓度对愈伤组织诱导的影响

4.1.3不同基本培养基和6-BA浓度对愈伤组织分化的影响

4.1.4不同培养基成分对幼苗生根的影响

4.1.5移栽成活情况

4.2.1干热形态指标确定与分析

4.2.2干热胁迫下植株叶绿素含量的变化

4.2.3干热胁迫下植株丙二醛(MDA)含量的变化

4.2.4干热胁迫下植株可溶性糖(TSC：the soluble carbohydrate)含量的变化

4.2.5干热胁迫下植株可溶性蛋白含量的变化

4.2.6干热胁迫下植株脯氨酸(pro)含量的变化

4.2.7干热胁迫下植株超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的变化

第5章讨论

5.1红宝石组织培养

5.1.1外植体和基本培养基的选择

5.1.2激素在红宝石观赏草组织培养中作用

5.1.4红宝石组织培养中生根培养与移栽

5.2红宝石在干热胁迫下的适应性

5.2.1红宝石观赏草耐干热胁迫的形态判断指标

5.2.2干热胁迫下红宝石叶片叶绿素的变化

5.2.3干热胁迫下红宝石叶片细胞膜膜损伤和丙二醛含量的变化

5.2.4干热胁迫下红宝石观赏草叶片中渗透调节物质的积累

5.2.5干热胁迫下蛋白质含量与酶活性的变化

第6章结论

6.2红宝石愈伤组织的诱导和分化过程中基本培养基和激素的选择

6.4红宝石组织培养中生根与移栽

6.5红宝石在干热胁迫下土壤含水量与形态变化

6.6红宝石在干热胁迫下生理指标的变化

第7章后续研究与展望

参考文献

致谢

发表论文和参加的研究课题