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黄精(Polygonatum sibiricum Red.)为可以药食两用的多年生草本植物,属于百合科黄精属,其广泛分布于河北、内蒙古、陕西和东北等地区。黄精常以地下根茎入药,具有补气养阴、益肾健脾的功能,因此得到了研究者的广泛关注。在自然条件下黄精种子繁殖周期长,发芽率低,导致野生黄精资源难以满足市场需求,因此人工栽培成为获取黄精的渠道之一。人工栽培主要利用黄精的根茎培养进行无性繁殖,在培育过程中黄精品质下降,药效减弱。采用组织培养可以保留种质资源品质、避免优良遗传基因流失、提高植物有效活性成分含量。层积处理对打破种子休眠有一定作用,探究层积处理过程中种子内部物质生理变化可以为黄精种子解除休眠提供数据支持和依据。基于此,本论文以辽宁本溪市当年的黄精为材料,对黄精的组织培养和黄精种子萌发生理两方面进行研究。主要研究结果如下:种子萌发生理方面:(1)利用外源激素处理、化学试剂处理、物理方法和层积处理对黄精种子的萌发率进行考察,发现Na OH溶液、KNO3溶液、水杨酸和浓硫酸对其萌发无显著作用;赤霉素和6-苄氨基嘌呤对其萌芽有显著影响,且最有利于种子萌芽的浓度为150 mg/L GA3,100 mg/L 6-BA;对黄精种子进行赤霉素和低温层积混合处理10.0 mg/L GA3和低温层积混合处理14周可以极大地促进种子萌发,效果最显著,有助黄精种子打破休眠状态,为人工播种栽培奠定稳定的基础。(2)黄精种子含有丰富的淀粉和糖,属于淀粉性种子。在层积处理过程中黄精种子的淀粉含量呈先减少后增加的趋势,而可溶性糖呈先增加后减少的变化;淀粉酶呈先增加后减少再增加的趋势,这是因为在淀粉酶的作用下大分子化合物淀粉水解为可溶性糖,导致淀粉含量减少,可溶性糖含量增加。淀粉水解过程的变化不但为黄精种子萌发创造条件,也为其发芽储蓄能量。此外在层积过程中可溶性蛋白质含量在逐渐增加而粗脂肪含量却呈下降趋势,这说明层积有助于黄精种子的蛋白质物质代谢;粗脂肪含量的减少为种子发育提供了营养。组织培养方面:(1)对黄精种子经过赤霉素和低温层积混合处理发芽得到的种子幼苗做外植体,进行愈伤组织诱导。结果发现,黄精不同组织的愈伤能力与细胞的分化能力相关,具体表现为根茎芽>种子幼苗>根茎>茎>叶;相较于半插入式,平放式的外植体接入方式更有利于黄精愈伤组织;且培养基的类型不同,黄精愈伤组织的诱导诱导率也大不一样。不同培养基愈伤诱导率由高到低依次排列为:MS>1/2MS>B5>N6>White。25℃、24 h/d暗培养为黄精愈伤组织的最佳培养温度和光照时长;对于单一激素培养而言,0.20 mg/L NAA和1.5 mg/L,6-BA为各自激素的适合培养黄精愈伤组织的最佳浓度;NAA 0.2 mg/L和6-BA 1.5 mg/L混合使用时黄精愈伤组织的诱导率最高。(2)基于上述实验结果,探究黄精愈伤组织的增殖处理条件如何优化,结果发现:将0.9 g/L黄精愈伤组织接入到:MS+0.5 mg·L-1 NAA+1.5 mg·L-1 6-BA,蔗糖浓度为25 g/L,p H为6.0的培养基中,12h/d的光培养人工气候箱内培养,25d更换一次培养基,可以得到增殖效果最佳的黄精愈伤组织。(3)黄精不定芽最适诱导培养基的条件为MS+1.00mg/L 6-BA+0.70mg/L IBA;黄精不定芽最佳增殖培养基为MS+1.00 mg/L 6-BA+0.50 mg/L IBA,在p H值为6.0,温度为26℃、光照12h/d的人工气候箱中培养,为黄精不定芽最适增殖条件。