牡丹愈伤组织发生和分生结节形成的细胞组织学研究

以牡丹‘Golden era’叶柄薄层为外植体,结合外部形态,对愈伤组织发生,并分化为分生结节过程进行了细胞组织学研究,为进一步研究牡丹不定器官分化、实现离体微繁殖奠定基础。结果表明:愈伤组织的发生与发育经历了启动、分裂、形成和组织分化4个时期。启动期,外植体束中形成层最先去分化,表现为形态上变暗,内部细胞核变大,淀粉代谢增强。细胞旺盛增殖的分裂期,先后于外植体形成层和皮层薄壁细胞处产生了愈伤组织,形成了质地紧实的愈伤增殖团,愈伤细胞体积小、质浓、核位于中心,且具有绕核积累的淀粉粒。形成期,愈伤组织增殖速度减缓,只有接触培养基的周缘愈伤组织仍在增殖。组织分化期,愈伤组织内部分化出维管单元,可以作为生长中心,有的是以特化的薄壁细胞为生长中心,外围核大、质浓的薄壁细胞层形成了具有再生潜能的分生结节。     

牡丹胚培养快速成苗技术研究

以‘凤丹’及紫斑牡丹种胚为外植体,通过研究激素、光照条件、培养基成分及活性炭（AC）等对离体胚培养的影响,建立了牡丹胚培养直接成苗的高效、快捷的方法。主要结果：在改良MS（钙加倍）+0.2 g·L^-1AC+0.5 mg·L^-1BA+0.5 mg·L^-1GA中离体胚10 d胚根萌动,20 d长出真叶,25 d根系发达,40 d移栽,3个月后幼苗长势良好。实验得出适宜‘凤丹’的培养基：改良MS（钙加倍、大量元素加倍）+0.6 g·L^-1AC+1.0 mg·L^-1GA,紫斑牡丹：改良MS（钙加倍、大量元素加倍）+0.6 g·L^-1AC+0.5 mg·L^-1GA;其中‘凤丹’的成苗率63.88%,成活率66.34%,紫斑成苗率93.75%,成活率在品种间有差异,最佳可达100%。     

分生结节：一种有价值的植株再生途径

分生结节是植物组织离体发育的一种特殊状态,也是一种有价值的植株再生途径。它的外观与体细胞胚有相似之处,但其结构和发育过程上有明显区别。分生结节可以通过液体培养实现高效增殖,并能在长期增殖后保持遗传稳定性和分化能力,在植物微繁殖、次生代谢物生产、植物生长发育的机制等研究领域具有重要的理论和应用价值。该文结合国内外最新研究结果,综合论述了分生结节发生和植株再生的过程及其影响因素,并通过与体细胞胚等其它植株再生途径相比较,分析了分生结节的独特之处及其广阔的应用前景。     

凤丹栽培群体的表型变异研究

从我国6个凤丹(Paeonia ostii T.Hong et J.X.Zhang)中心产区,选取15个群体共398个单株,对20个表型性状进行调查和分析。结果显示,枝条数、地径、株高、茎长、冠幅长、冠幅宽、成花枝、芽位数、叶长和叶宽等10个表型性状受植株株龄的影响显著,随着株龄增加,除叶长和叶宽的平均值呈递减趋势外,其他8个性状的平均值都呈现递增趋势。凤丹群体间的表型分化系数为0~50.14%,平均值为27.62%,变化幅度最大的是二年生枝长,最小的为心皮数和二年生枝径。对当年生枝长、芽位高、当年生枝径、顶生小叶长、二年生枝径、顶生小叶宽、复叶数、心皮数、二年生枝长和叶柄长等不受株龄影响的10个表型性状进行主成分分析,结果显示前6个性状是影响表型差异的主要性状。各表型性状间存在一定的相关性,聚类分析结果将受株龄影响的10个性状划分为4组。研究结果表明凤丹表型性状在群体间和群体内的变异非常丰富,可为遗传改良和品种选育储备丰富的植物材料。     

‘正午’牡丹微繁殖体系的建立

本研究以‘正午’牡丹腋芽为外植体,建立了高效的牡丹微繁殖体系。腋芽的初始培养基为WPM+0.5mg/L BA+0.2mg/L GA3,培养50d后,一个丛生芽平均可切分为13个繁殖体用于增殖培养;增殖培养基为WPM[1668mg/L Ca(NO3)2·4H2O]+0.5mg/L BA+0.2mg/L GA3,以35d为一个继代培养周期,增殖率为3.0,共继代培养7次;生根培养时,先将无根苗在复壮培养基[1/2MS(296mg/L CaCl2)+0.5g/L活性炭]上培养20d,再转入根诱导培养基[1/2 MS(296 mg/L CaCl2)+1.0 mg/L腐胺+1.0 mg/L IBA]培养30d,最后转入根形成培养基[1/2 MS(296mg/L CaCl2)+4.0g/L活性炭]培养20d,其生根率达77.2%;驯化与移栽基质为珍珠岩∶蛭石∶草炭土=1∶1∶1,组培苗移栽成活率高达92.1%。这表明以‘正午’牡丹腋芽建立的微繁殖体系具备规模化商业生产的价值。     

“凤丹”牡丹花丝愈伤组织诱导及分化研究

以"凤丹"花丝为外植体，探究了外植体发育时期、基本培养基和植物生长调节剂（plant growth regulators，PGRs）对愈伤组织诱导、增殖和分化的影响，并对不同类型的愈伤组织进行了形态组织学观察。结果表明：花蕾直径为13~19mm时、半透明或白色的幼嫩花丝更适宜愈伤组织的诱导；愈伤组织诱导的最适培养基为SH添加2，4-D 1 mg·L^-1、NAA 2 mg·L^-1及BA 0.2 mg·L^-1，最高诱导率和诱导量分别为99.12%和5.68 g；愈伤组织增殖的最适培养基为SH添加2，4-D 0.5 mg·L^-1、NAA 0.5 mg·L^-1及BA 0.25 mg·L^-1，增殖率为3.86；花丝愈伤组织根据形态结构可分为三类，Ⅰ类愈伤组织具有典型的胚性愈伤组织特征，可进一步分化产生体胚；Ⅱ类愈伤组织和Ⅲ类愈伤组织内部呈现大量维管组织分化，其中Ⅱ类愈伤组织中观察到了不定芽的分化，Ⅲ类愈伤组织未见分化。上述结果表明"凤丹"花丝具有重要再生潜力，是一种良好的新型外植体，对研究建立牡丹体外再生体系具有重要价值。