【摘 要】
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黄花菜(Hemerocallis citrina)兼具食用价值、观赏价值以及药用价值,已经受到人们的广泛关注。长期以来,黄花菜新优品种缺乏,繁殖手段单一限制了产业健康快速发展,选育新优品种实现规模扩繁是促进产业提质增效的重要内容之一。通过选择优良杂交株系,利用组织培养快速扩繁是实现黄花菜新优品种快速推广的重要途径。本研究以‘大同黄花’(Hemerocallis citrina cv.‘Datong
【基金项目】
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山西农业大学青年拔尖创新人才支持计划,园艺植物分子遗传与育种(BJRC201601); 山西省科技厅重点研发计划项目,城郊高效农业关键技术研究与示范(201903D211011); 大同黄花产业发展研究院市校合作项目,黄花菜优质高产株系鉴定与扩繁(2020HXDTHH01);
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黄花菜(Hemerocallis citrina)兼具食用价值、观赏价值以及药用价值,已经受到人们的广泛关注。长期以来,黄花菜新优品种缺乏,繁殖手段单一限制了产业健康快速发展,选育新优品种实现规模扩繁是促进产业提质增效的重要内容之一。通过选择优良杂交株系,利用组织培养快速扩繁是实现黄花菜新优品种快速推广的重要途径。本研究以‘大同黄花’(Hemerocallis citrina cv.‘Datong Huanghua’)为试验材料,筛选了组织培养的外植体、消毒条件,以花葶为外植体的接种方式、储存时间、培养基类型等主要因素,对以花葶作为外植体进行愈伤组织诱导培养、愈伤组织增殖培养、芽的分化培养、生根培养、炼苗移栽的5个阶段进行了研究,探索了其快速繁殖的关键技术,建立了一套完整的黄花菜组培快繁体系,将上述技术体系应用到了‘东庄’(Hemerocallis‘Dong Zhuang Huang Hua’)ב冲里’(Hemerocallis‘Chong Li Hua’)杂交F1代优良株系的扩繁,获得了一批生长健壮的组培苗。本研究为黄花菜遗传转化以及新优品种工厂化育苗提供理论依据。主要研究结果如下:(1)以‘大同黄花’幼嫩叶片为外植体,最佳消毒灭菌方式为先用75%酒精灭菌30 s,再用0.1%升汞溶液灭菌10 min,可将污染率降低至14.58%。在添加植物激素浓度组合为0.5 mg/L 6-BA+2.0 mg/L 2,4-D+10.0 mg/L TDZ的MS培养基中得到的出愈率为39.58%,相比于花葶诱导愈伤组织的时间长、出愈困难,因此不适宜进行大规模组培快繁。(2)以‘大同黄花’幼嫩花葶为外植体,最佳消毒灭菌方式为先用75%酒精灭菌30 s,再用0.1%升汞溶液灭菌10 min,可将污染率降低至16.67%,启动率达到88.43%。通过比较花葶外植体3种接种方式,得出将花葶沿横截面切为0.5 cm的小段,将形态学下端朝上接种于培养基表面是最佳切分和接种花葶外植体方式的结论。取样后储存于4℃冰箱中的花葶,6 d内接种完成为佳,储存时间超过12 d后,出愈率会下降一半;储存时间为16 d以后时,几乎不再产生愈伤组织。在不同基本培养基培养条件下可得,花葶外植体在MS培养基中表现出较强的分化能力,出愈率最高、芽诱导率也最大、很少出现褐化,4种基本培养基培养的整体效果为MS>1/2MS>N6>B5。(3)初代培养的花葶外植体在添加TDZ浓度为5.0 mg/L的MS培养基中,可诱导出大量愈伤组织,且在同一配方培养基中可再分化出大量不定芽,但培养时间过长芽多产生玻璃化现象;另一种愈伤组织诱导率同样较高的培养基为添加2.5 mg/L 6-BA的MS培养基,且在同一配方培养基中可直接再分化出正常不定芽;继代培养过程中愈伤组织在添加2.0 mg/L 2,4-D的MS培养基中增殖能力强,光培养条件下愈伤组织的增殖效果要大于暗培养条件;愈伤组织的最佳分化培养基为添加2.0 mg/L 6-BA+1.0 mg/L NAA的MS培养基。(4)‘大同黄花’无菌组培苗的最佳生根培养基为添加0.5 mg/L NAA的MS培养基,此时植株长势健壮,叶色较绿,根系粗壮。‘大同黄花’组培苗的最佳移栽基质为草炭:珍珠岩:蛭石=2:1:1,移栽成活率达到96.00%。(5)经计算得出本研究建立的组培快繁体系中各类培养基单瓶成本为:愈伤诱导分化培养基0.35元;愈伤诱导培养基0.52元;愈伤增殖培养基0.35元;芽分化培养基0.35元;生根培养基0.35元。(6)将‘大同黄花’组培快繁体系应用到‘东庄’ב冲里’杂交F1代株系的扩繁上,编号为116和110的两个株系增殖系数突出,分别为10.25和8.86。
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