与二倍体相比,多倍体植株具有叶大、叶质厚、叶片颜色浓郁、花朵重瓣、花朵大、花期延长、适应性强、茎杆粗壮抗倒伏和抗逆性强等特征,这些特点大大地提高了其自身的价值。但多倍体繁育又存在种子收取周期较长、花粉败育、结实率低等问题,为避免多倍体植物多种育性低下问题,建立多倍体材料的无性繁殖体系可以促进多倍体植物的稳定遗传,能够使优良品种得到更好的延续。本研究以二倍体和四倍体连翘(Forsythia suspensa(Thunb.)Vahl)为实验材料,通过压条、扦插、组织培养等繁殖技术研究筛选出最适宜四倍体连翘的繁殖方案,并分析二倍体与四倍体的表型差异、根系代谢变化及基因表达差异,探索四倍体连翘的生物学特性,结果如下:
1.二倍体及四倍体压条繁殖试验结果表明,二倍体及四倍体嫩枝与硬枝压条的生根类型均为愈伤组织生根型,ABT2000处理组为二倍体及四倍体压条生长的最佳处理组。二倍体压条的生根效果要优于四倍体,嫩枝压条的生根效果也要优于硬枝压条。
2.二倍体及四倍体扦插繁殖试验结果表明,二倍体及四倍体嫩枝扦插与硬枝扦插均为混合生根型,嫩枝扦插和硬枝扦插生根的最佳处理组为IAA1000处理组。嫩枝与硬枝扦插多数指标间均存在显著相关性,说明地上部与的地下部的生长具有密不可分的关系。二倍体的侧根数、根系效果指数以及在扦插中的综合表现要优于四倍体,嫩枝插穗的扦插效果也要明显优于硬枝。
3.二倍体及四倍体表型数据表明,四倍体叶片较二倍体更圆、叶色更浓绿、叶表绒毛更密,植株生长缓慢,侧根数量较少、叶片更大、叶片偏厚、植株偏矮。二者在主根数、根直径、节间距、地径等指标方面差异不显著。
4.二倍体及四倍体根系代谢组和转录组数据结果表明,四倍体中ABA(Abscisic Acid)与ABA GE(Abscisic acid glucose ester)在类胡萝卜素的生物合成通路中显著上调,高浓度ABA可能抑制四倍体侧根的生长,增强植株的抗性。其次,IAA14基因的上调表达可能抑制侧根的生长,差异基因在4条代谢通路中显著下调,可能影响四倍体根内部的代谢活动,BIG基因也可能参与生长素运输影响侧根的发生。
5.四倍体叶片组织培养试验结果表明,高浓度的KT(Kinetin)和2,4-D(2,4-Dichlorophenoxyacetic acid)可能抑制愈伤组织的诱导,MS+0.5 mg·L-1KT+1.0mg·L-12,4-D培养基为愈伤组织诱导的最佳培养基。在愈伤组织增殖过程中,高浓度的6-BA(6-Benzylaminopurine)一定程度上能促进叶片愈伤组织的增殖,MS+2 mg·L-16-BA+0.5mg·L-1KT+0.25 mg·L-12,4-D+0.2mg·L-1NAA(1-naphthlcetic acid)培养基为愈伤组织增殖的最佳培养基,本试验叶片愈伤组织尚未分化出丛生芽,可能由于激素种类的选择或激素浓度的设定尚未达到愈伤组织的分化标准。 摘要译文
090203[观赏园艺学];090706[园林植物与观赏园艺学]
10.27117/d.cnki.ghenu.2024.000519