大蒜（Allium sativum L.）体细胞胚发生及其形态和组织结构变化

作     者：程雅琪 

作者单位：南京农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吴震

授予年度：2016年

学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090202[农学-蔬菜学] 

主      题：大蒜(Allium sativum L.) 愈伤组织 体细胞胚发生 形态学 组织学 

摘      要：大蒜(AlliumsativumL.)是一种重要的药食兼用蔬菜,主要靠鳞茎进行无性繁殖,繁殖系数低。长期的无性繁殖还会引起病毒积累,导致种性退化,影响产量和品质。通过组织培养技术获得大蒜脱毒试管苗已取得较大进展,但繁殖系数不高,驯化移栽困难,生产成本高,还不能广泛应用于实际生产。利用组织培养技术获得大蒜脱毒试管苗主要有2种途径:器官发生途径和体细胞胚发生途径。与前者相比,后者离体培养产物具有数量多、速度快、结构完整和遗传稳定性强等优点。虽然大蒜体细胞胚发生已有研究报道,但进展不大,通过体细胞胚发生途径获得大蒜再生植株还有待深入研究。本试验以大蒜品种 二水早 、 徐州白 、 正月早 、 早熟蒜 和 葡萄牙蒜 的花序轴、鳞茎盘(带茎尖),以及试管苗的根尖和叶基为外植体,研究不同品种、不同外植体和不同培养条件对大蒜胚性愈伤组织诱导和体细胞胚形成的影响,通过形态和组织结构观察,探讨体细胞胚发生特征。主要研究结果如下:1.大蒜不同外植体诱导形成胚性愈伤组织的时间和诱导率差异显著,以花序轴出愈最快,平均为7d,诱导率最高,为90.18%:不同品种的同一外植体愈伤组织形成时间及诱导率趋势一致,不同品种间,以 二水早 和 徐州白 优于 正月早 、 早熟蒜 和 葡萄牙蒜 。2.诱导胚性愈伤组织的适宜培养基为B5+2,4-D 2.5-3.5 mg·L-1+KT 0.5-1.0 mg·L-1+蔗糖30-40g·L-1+琼脂6.5g·L-1,pH5.8-6.2;与固体培养相比,悬浮培养中愈伤组织增殖率高,添加 6-BA 1.0 mg·L-1 +KT 0.5 mg·L-1 或 6-BA 1.5 mg·L-1 +NAA 0.1 mg.L-1培养基中愈伤组织增重率达44%左右;添加6-BA 2.0 mg·L-1+KT 1.0 mg·L-1培养基中体细胞胚萌发率最高。3.不同品种的不同外植体诱导形成的愈伤组织在形态上有所差异,以 二水早 的花序轴为外植体形成的胚性愈伤组织数量多,大小一致,组织表面光滑,且有易分散的椭圆形颗粒,胚性质量好,是适宜的体胚高效再生材料。形态学和组织学观察发现,间接体细胞胚发生过程中,外植体表层薄壁细胞经脱分化形成胚性愈伤组织,其表层的胚性细胞排列紧密,染色浓,细胞质浓厚,细胞核大,利于进一步分化。细胞核分裂形成二细胞原胚,继续分裂形成多细胞原胚,进而形成球形胚,然后两端分化形成盾形胚,此时胚体周围细胞出现较大的空隙。盾形胚继续培养,其一端会分化出芽突起形成芽原基,另一端则分化形成根原基,初步形成具有两极分化的成熟胚。然后成熟胚中心处变绿,接着在变绿处萌发出根和茅,形成完整植株。大蒜体细胞胚发生与合子胚发生的基本结构和过程类似。悬浮培养易形成无规则,体积大,核小,细胞质稀少,染色浅的非胚性细胞,其代谢能力弱,分化能力较差。