论文部分内容阅读
火龙果(Hylocereus spp.)属仙人掌科(Cactaceae)三角柱属(Hylocereus)植物,原产于哥伦比亚等中美洲地区,已在20多个国家商业化栽植。火龙果果实具独特的风味和丰富的营养而成为了新兴的热带亚热带果树之一,深受国内外消费者的欢迎。近年来,我国火龙果产业发展迅速。但目前火龙果品种单一,特别是红皮红肉型火龙果自交不亲和导致其自花授粉坐果率低,果实较小,严重制约着火龙果产业的发展。多倍体育种一直被认为是创造果树新品种的重要途径。本文以红皮红肉型火龙果(H.monacanthus)为研究对象,首先在前人研究的基础上,进一步深入探讨红皮红肉型火龙果离体培养的最优条件,再通过对红皮红肉型火龙果进行活体和离体诱导多倍体,初步探讨秋水仙素对红皮红肉型火龙果染色体加倍处理的最佳浓度,以期为红皮红肉型火龙果的快速繁殖与栽培以及多倍体育种研究提供理论依据与技术参考。本文主要研究内容与结果如下:(1)以红皮红肉型火龙果的茎段和子叶为试验材料,采用单因素和双因素试验设计植物生长调节剂组合,添加不同的植物生长调节剂,筛选出茎段愈伤组织诱导与增殖、子叶愈伤组织诱导与增殖、茎段芽诱导与增殖、茎段芽生根的最适培养基配方。结果表明,火龙果茎段愈伤组织诱导的最适培养基配方为MS+2,4-D 2mg·L-1+6-BA 4 mg·L-1,出愈率为38.52%;茎段愈伤组织增殖的最适培养基配方为MS+6-BA 4 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1,增殖率为45.19%;子叶愈伤组织诱导的最适培养基配方为1/2MS+2,4-D 3 mg·L-1+6-BA 2 mg·L-1,出愈率为88.52%;子叶愈伤组织增殖的最适培养基配方为1/2MS+6-BA 1.5 mg·L-1+NAA 3 mg·L-1,增殖率为36.67%;茎段刺座芽诱导的最适培养基配方为MS+6-BA 3 mg·L-1+NAA 1 mg·L-1,出芽率为42.96%;茎段刺座芽增殖的最适培养基配方为MS+6-BA 3 mg·L-1+NAA1.5 mg·L-1,增殖率为87.04%;茎段芽生根的最适培养基配方为1/2MS+NAA 1mg·L-1,生根率为95.19%。(2)以红皮红肉型火龙果的种子、幼苗、茎段和子叶为试验材料,采用活体诱导和离体诱导方法,设计不同的秋水仙素溶液与处理时间组合,筛选出多倍体诱导的最适方法。结果表明,活体诱导中,使用浸泡法处理火龙果种子诱导多倍体的最佳组合为0.1%秋水仙素浸泡处理种子24h,幼苗形态变异率为64.72%,加倍率为12.67%。离体诱导中,使用滴加法处理火龙果无菌茎段诱导多倍体的最佳组合为0.05%秋水仙素滴加处理无菌茎段21d,形态变异率为90.93%,加倍率为34.44%;使用浸泡法处理火龙果无菌茎段诱导多倍体的最佳组合为0.01%秋水仙素浸泡处理无菌茎段24h,形态变异率为24.22%,加倍率为21.56%;使用浸泡法处理火龙果无菌幼苗诱导多倍体的最佳组合为0.2%秋水仙素浸泡处理无菌幼苗12h,形态变异率为21.94%,加倍率为3.33%;使用混培法处理火龙果子叶诱导多倍体的最佳组合为0.1%秋水仙素混培处理子叶14d,出愈率为16.11%。综合考虑秋水仙素处理时间和加倍率,诱导效果最好的是离体浸泡茎段法。(3)与对照株相比,变异株生长缓慢,植株矮小,根茎明显粗壮,其根长、株宽和株高依次是对照株的0.58、2.04和0.19倍。变异株叶片增厚变短,叶形指数变小,叶片趋向于圆形,叶绿素相对含量增高,叶片深绿色,其叶厚、叶长、叶形指数和叶绿素相对含量依次是对照株的1.49、0.40、0.45和1.27倍。变异株的叶片气孔比较长,气孔密度较小,其气孔长和气孔密度分别是对照株的1.49和0.47倍。对照株的染色体数目为2n=22,变异株中有染色体数目为4n=44条的四倍体细胞,也有染色体数目为22条的二倍体细胞,即本试验中诱导所获得的变异株为嵌合体植株。红皮红肉型火龙果植株二倍体细胞和四倍体细胞染色体的核型公式分别为2n=22,2sm+20m和4n=44,44m。结论:本试验获得了较为系统完整的红皮红肉型火龙果离体培养体系和红皮红肉型火龙果多倍体诱导的初步体系。