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    法桐优良树木的遗传改良

摘要:报道了以法桐[Platanus acerifolia(Ait]变异株的种子为材料建立的植株再生体系。研究结果表明:用70%酒精处理40 s,0.1%升汞处理40min,在不影响种子萌发率的前提下可将污染率降到最低;MS+6一BA6—7 nlg/I.+NAA 0.2—0.3 mr/L为子叶诱导愈伤组织和分化幼芽的最适培养基.MS+6-BA 0.3呻r/L+NAAo.01 mg/L为从芽扩繁的最适培养基;培养摹中添加适量的GA,对丛芽的生长具有晟著的促进作用;蔗糖和大量元素的浓度分别为2.5%和2/3 Ms是解决幼苗玻璃化的最适量;幼苗生根的最适培养基为1/2 MS+NAA 0.5 mg/L+6·BA 0.1 mg/L;无菌种苗的叶片在MS+6一BA 1.5—2.0 mg/L+KT 0.5 Illg/L+IBA 0.5 ms/L的培养基J=可直接再生植株,建立了一步法无菌叶片再生体系。为悬铃木遗传操作和基因转化奠定了良好基础,也为其他植物尤其是优良树木的遗传改良提供了参考。

 

    悬铃木是双子叶植物纲金缕梅亚纲的一科,即悬铃木科(Platanaceae),仅悬铃木属1属。我国引入栽培3种:美国梧桐(PlatantLs occidentalu Linn.),俗称一球悬铃木;法桐(Platanus acerifolia(Ait.)Willd),俗称二球悬铃木;法国梧桐(Platanusorientalis Linn.),俗称三球悬铃木‘m]。因其生长迅速、高大、冠大荫浓、夏季降温效果好、树干通直、耐修剪、易繁殖,能适应城市环境和各种土壤条件,能吸收有害气体和吸滞粉尘,具有较强的抗空气污染,抗光化学烟雾、有害气体及良好的滞尘减噪、净化空气的力。但是悬铃木4、5月份球果干枯炸裂,落果时,种子上的冠毛随处飞舞,不仅污染环境,影响交通视线,为城市的清洁工作和行车带来诸多不便,而且经常导致人们皮肤搔痒、咳嗽等不适,甚至诱发鼻炎等过敏性病症,若不慎落入眼中或吸入肺中还会引发角膜炎、哮喘、呼吸道感染等疾病,严重危害人体健康,长期影响城市环境卫生p。1。为解决悬铃木飞毛对环境的污染,本实验事首先选择出一株一球法桐变异体,它除果柄着生一球果外,其余性状基本与法桐相同,即保持它的树形高大、雄伟端正、枝叶繁茂、耐修剪、易繁殖、生长快、寿命长、抗烟尘的优点,为优秀的庭院树和行道树种。以此变异体作为实验材料,通过细胞下程和基因转化两个途径,构建不育或低育悬铃木新品系。开展这些研究的前提条件是建立高效的法桐无性繁殖体系。本文即报道了高效、稳定的法桐离体无性繁殖体系的建立及一些相关因子对其的影响。
1材料与方法
1.1实验材料
于2005年3月25日采集生长于武汉的一株大多数果柄仅结一个果球的法桐(Platanus aceri-历如(Ait.)Willd)变异株的种子。
1.2实验方法
1.2.1不同消毒时间对法桐种子萌发和污染的影响将法桐种子放于一4 oC冰箱冷冻处理24 h,去掉种(果)毛、用自来水浸泡12 h(每1 h换水1次)、75%的酒精消毒处理40 s后,再分别用0.1%的升汞进行25、30、35、40min的消毒处理,每组处理30粒种子,之后用无荫水冲洗3次,接种于MS基本培养基中观察种子的萌发率及污染率。培养温度为25℃,光照强度4000 lx,光照时间为16 h/d(下同)。萌发率计算公式为:萌发率=(萌发种子数/种子总数)×t00%;污染率计算公式为:污染率=(污染种子数/种子总数)×100%。
1.2.2 不同激素配比对法桐子叶诱导的影响剪取无菌萌发种子的子叶作为外植体,尖端部分剪去一半,下端近叶柄处剪去,子叶面朝上,伤口贴近培养基中(每组处理20个子叶)。基本培养基为MS,附加不同浓度的lAA、6-BA,置暗处培养7—8 d后转人人工气候箱光照培养。分化率计算公式为:分化率=(分化出幼苗的子叶数/总子叶数)×100%。
1.2.3不同种类、浓度激素对法桐丛芽扩繁化的影响将幼芽接种于添加不同种类及不同植物激素浓度的培养基中(每组处理20个幼芽),观察其幼芽扩繁的情况。扩繁率的计算公式为:扩繁率=(总的幼莆数/接种的分化幼芽数)×100%。
1.2.4不同蔗糖和大量元素浓度对法桐幼苗玻璃化的影响将法桐幼苗接种于不同的蔗糖及大量元素配比的扩繁培养基中(每组处理20个幼苗),观察其幼苗玻璃化的情况。根据玻璃化频率(玻璃化芽苗占芽苗总数的百分率)和玻璃化程度(0级:叶片、茎杆不存在玻璃化现象;I级:有1片叶具有玻璃化现象,即半透明状、叶色较淡;Ⅱ级:
1—2片叶呈透明状,叶片卷曲,茎杆无透明状;nl级:>2片叶呈透明状,茎杆尖部呈部分透明状;IV级:3片叶及茎杆呈透明状;V级:>3片叶及全部茎杆呈透明状)的乘积来区分玻璃化指数。
1.2.5不同赤霉素(GA,J浓度对法桐丛芽伸长的影响将法桐丛芽接种于添加不同浓度赤霉素的培养基中(每组处理20个丛芽),观察法桐丛芽生长的情况。

 

    将法桐种子萌发出的子叶接种于不同激素配比及不同浓度的培养基巾,培养基的筛选情况见表2。11~15号培养基中无生长素,当提高细胞分裂素时,子叶切口处愈伤组织的导率逐渐增加,说明单一细胞分裂素6-BA对子叶愈伤组织的诱导作用显著.具有随其浓度升高愈伤组织诱导率增加的趋势;但从16培养基分化情况可以看出,继续提高细胞分裂素浓度,愈伤组织诱导率不再增加

 



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