胡秉芬[1]2003年在《兰州百合鳞片繁殖及小鳞茎形成过程的研究》文中研究指明百合(Lilium spp)是单子叶植物亚纲百合科(Liliaceae)百合属(Lilium)的所有种类的总称。随着市场经济的发展，兰州百合供不应求，种球的需求量也大幅上升。百合的快繁主要有小鳞茎分株繁殖、鳞片扦插及组织培养。兰州百合(Lilium davidii var.Unicolor(hoog)cotton)属于川百合变种，是我国食用百合最佳品种，个头大，色泽白，肉质厚，味甜香；配药可润肺止咳，宁心安神；花色火红，十分艳丽，可供观赏。 本研究以兰州百合进行单鳞片扦插繁殖，了解了内、中、外叁层鳞片的分化能力及最佳扦插基质，并显微观察了扦插鳞片上小鳞茎的形态发生过程，结果表明小鳞茎的形态发生过程属于器官发生。供试材料是由兰州西果园乡购得。2001年4月28日，将百合鳞片按内、中、外叁层分组，消毒，冲洗后凉干表面水分，分组扦插在16种基质中，在室温(20-25℃)下培养。培养45天时统计了各种基质中的成苗情况，结果表明，在16种基质中，每一种基质都证明了兰州百合内、中、外叁层鳞片在同一基质中的分化能力不同，每一种基质中中层鳞片成苗率最高，内层次之，外层最差。在16种基质中，G基质(珍珠岩+蛭石粉1：1)中扦插鳞片的成苗率最高，内、中层鳞片的成苗率分别为230.4％和236.8％，H基质(珍珠岩+泥炭1：1)中内、中层鳞片的成苗率为184.2％和226.1％，仅次于G基质，但H基质中小鳞茎生根情况较G基质好。为了进一步提高鳞片的分化能力，在实验组H基质中，扦插前将鳞片分别蘸不同浓度(0.05g／L、0.08g／L、0.1g／L、0.12g／L、0.15g／L、0.2g／L)的NAA，实验结果证明，NAA浓度为0.15g／L时，扦插鳞片分化情况最佳，并且也是促进小鳞茎生根的最佳浓度。 鳞片上分化的小鳞茎的分布具有极性，即在扦插鳞片近轴面切口边缘呈一行整齐排列。显微观察发现，小鳞茎的形成直接起源于扦插鳞片切口端近轴面的表层细胞，是外起源的，表层细胞分裂形成不规则的巨型突起，有丘状、棒状、叶状等。这些突起进一步分化为小鳞茎是通过两种分化方式：一种是先从突起中央出现分生细胞团开始分化的；一种是先从突起的顶端或一侧出现小凹沟开始分化的。小鳞茎的形成早期不具有两极性；小鳞茎的形态发生过程不具有生理隔离；没有出现由单个细胞分化为2细胞、4细胞以及多细胞原胚并存的多样化原胚细胞群体现象，证明小鳞茎的形成属于器官发生，先分化出小鳞茎，再在基部生根，不同的小鳞茎生胡秉芬:兰州百合鳞片繁殖及小鳞茎形成过程的研究根早晚不一。 有的扦插鳞片只分化出不定根，不定根原基起源于鳞片切口端内部细胞脱分化形成的分生细胞团，在组织较深处，是内起源的;有的鳞片既在近轴面切白边缘分化出小鳞茎，又在向地一侧分化出不定根，两者各具单向极性。上述两种分化情况，以后是否都能发育成为独立的植株，有待进一步研究。
吴昀[2]2016年在《基于离体模式体系的百合小鳞茎发生发育机制研究》文中认为球根花卉,也称为观赏地下芽植物(Ornamental geophytes),在全球花卉产业中占据重要地位,可应用于切花、盆花及庭院用花。然而,因种球较低的自然繁殖率及较长的童龄期,导致球根花卉新品种育种周期较长,例如,百合约12～15年,郁金香则需20～30年。鳞茎等必须大于某一临界大小时才能满足植株开花的要求,且大球常意味着更高的开花品质。因此,如何加速育种周期,缩短"童龄期"(即幼年鳞茎到成年鳞茎的时间),形成高品质开花球,解决其发生发育问题尤为重要,这对加快育种周期,推动我国球根花卉种球国产化具重要意义。本文以百合(Lilium)为试材,在构建浙江省野生百合离体快繁体系基础上,建立了以东方百合'索邦'(L.Oriental Hybrids 'Sorbonne')为主要研究对象的离体模式研究体系,采用外源植物生长添加物质系统研究了鳞茎发育生理生化机制,同时建立了外源正负向调控转录组及表达谱数据库,并克隆了 一个淀粉合成代谢关键基因LohAGPS1,最后探讨了一种可用于鳞茎发育生物学研究的天然突变体巨球百合(L.brownii.E.Brown ex Miellez var.giganteum G.Y.Li&Z.H.Chen),主要研究结果如下:1.百合属植物组织培养及东方百合'索邦'离体研究模型建立(1)湖州百合(L.lancifolium Thunb)鳞片经4℃冷藏2周后置于200～300 mg/L甲基托布津中震荡0.3～1 h,70～75%酒精中浸泡20～30 s,再浸入含1～2滴吐温-20,质量体积浓度为0.1%～0.2%。升汞中15～25 min,通过甲基托布津-酒精-升汞叁步消毒法建立无菌体系,污染率为24.23%,死亡率为19.14%。鳞片的最佳诱导培养基为MS+ 6-BA 1.0 mg/L+ NAA 0.5 mg/L,平均诱导率为54.55%,可获得4.8个不定芽;出芽后,转移到增殖培养基(6-BA1.5mg/L + NAA0.1mg/L)进行增殖培养,获得丛生芽,增殖系数为265%。(2)药百合(L.speciosum Thunb.var.gloriosoide.s Baker)种子萌发最佳培养基为 MS+ 6-BA1.0mg/L + NAA0.1mg/L,萌发率为83.3%,诱导率为88.9%,平均诱导不定芽数达2.5个;92%以上种子属于子叶出土型;未经剥皮处理的种子在任何培养基上都无法萌动;未剥皮处理污染率为5%,而剥皮处理低至0;种子萌发试管苗染色体倍性为2n=2x=24,未发生遗传变异。(3)以材料易获得,研究较多的东方百合'索邦'为试材,2%NaClO处理鳞片6min,污染率为0,死亡率为15.2%;最佳诱导培养基为MS + 6-BA1.0mg/L+NAA0.1mg/L,平均诱导率为57.6%且平均诱导芽数为6.9个。随后,将材料放于仅含70 g/L蔗糖及8 g/L琼脂的MS基本培养基进行增殖壮球培养,直至获得足量并来自同一母体材料、生理生化状态一致性高的离体小鳞茎。取直径5～8 mm离体小鳞茎接种于上述最佳诱导培养基上,培养35 d获得大量芽,筛选芽长1～2 cm,基部直径3～5 mm的单芽用于后续试验,从而建立了发育生物学问题研究的离体模式体系,具均一性强,可控等优势。芽诱导过程可分为细胞脱分化阶段、生长锥形成阶段、叶原基形成阶段及芽形成阶段,这是关于离体芽诱导过程的首次完整报道。芽的形成为外起源,成熟鳞片中维管束平行分布于薄壁细胞中,并于鳞片尖端汇合,其维管束类型为有限维管束。在芽形成过程中,细胞中淀粉运输方向大致为从顶部至基部,从鳞片外侧向内侧,循环往复,以供应鳞片基部近轴端新芽形成所需的物质与能量。2.外源添加物质对'索邦'离体百合发育的影响及其生理生化机制(1)在离体条件下,外源PBZ处理对植株地上部分及根产生抑制,且浓度越高,抑制效果越明显,当浓度为5×10-2mM时,叶片数接近0,根数仅1.3。相应地,随PBZ浓度升高,相对鳞茎重量显着升高,最高达100%。LPBZ处理下,其鳞茎鲜重及直径最佳,75 DAT时,分别为396 mg及10.7 mm,为对照的2.5倍及1.6倍,相对鳞茎重量在69.86～85.38%间,地上及地下部分均衡生长,在培养基中营养消耗殆尽时,仍可保证叶片光合产物向鳞茎的运输。PBZ处理可促进小鳞茎中碳水化合物积累,处理浓度越高,积累效应越明显。多效唑对淀粉合成的促进作用一方面是由于GBSS酶活性的增加,从而导致直链淀粉的合成,另一方面则是在碳饥饿时(60 DAT),有效增强淀粉合成相关酶活性,其中,LPBZ下AGPase在整个发育期活性较高,表明ADPG底物供应充足。外源PBZ处理在膨大初期促进IAA含量,暗示PBZ有利于发育早期细胞的分裂与膨大。抗氧化酶体系中APX,CAT及GR高活性可能和清除15 DAT前用于松弛及软化细胞产生的ROS,确保有机体内ROS维持在低水平、稳定平衡的生理含量。(2)外源HA处理(0.2 mg/L～20 mg/L)可显着提高离体小鳞茎的鲜重,其重量最终分为对照的2.9倍,1.8倍及1.8倍,且低浓度效果最佳,在75 DAT时鳞茎鲜重为468 mg,鳞茎直径为11.68 mm,鳞茎大小为933.17 mm3。中高浓度HA处理对于植株地上部分(包括株高及叶片数)促进作用明显,但抑制根生长,LHA则利于根发育,根数最多为14.5,根长最长达5.75 cm。随着HA处理浓度升高,相对鳞茎重量逐渐降低,从而打破库-源平衡。HA可促进百合小鳞茎蔗糖、可溶性糖及淀粉等含量,且浓度越高,促进作用越明显。LHA处理下关键淀粉合成酶活性较高,而中高浓度HA处理下则在30 DAT时出现增高,且以AGPase及SSS为主,表明淀粉积累主要来自于支链淀粉合成。腐植酸处理并不能增加 iPA,ZR,ABA及IAA等鳞茎发育促进型激素的水平。然而,LHA处理下其GA含量显着低于其它处理,提高了整个鳞茎膨大过程中促进型激素/抑制型激素的比值,利于光合产物从芽向地下库器官转运。与之相反地,中高浓度处理下HA赤霉素水平高,这可能与其旺盛的地上部分生长相关。LHA处理还显着提高了 SOD,POD,APX,CAT及GR在发育早期活性,其可能用于清除活性氧以保持细胞稳定。(3)外源CPPU处理对于'索邦'百合试管鳞茎形成影响差异明显,结鳞茎率随处理浓度上升而下降,当浓度为5×10-2mM时,结鳞茎率为0%,此时,形成基部肿胀无鳞片且相对幼嫩的类芽假鳞茎。在中低浓度下CPPU处理可促进地上部株高及叶片生长,而高浓度则不利于其生长,所有CPPU处理均表现出对根系的抑制效应。CPPU处理可通过增强鳞茎对光合产物的竞争能力,从而同化物从叶片中的输出率及在鳞茎中的分配率均增多,即增加库强,因而鳞茎中蔗糖等可溶性总糖含量随CPPU处理浓度上升而升高,然而HCPPU由于叶片畸形较少进行光合作用,积累偏低。CPPU总体上可促进淀粉合成关键酶AGPase,GBSS及SSS等活性,但淀粉含量却显着低于对照,推测是由于CPPU在促进鳞茎淀粉合成同时促进了小颗粒淀粉的降解,其中HCPPU整个发育过程淀粉平均含量为52.37 mg/g FW。CPPU处理减少了鳞茎发育过程中内源CTKs水平,而对于ABA及IAA有促进效果,且IAA含量与CPPU处理浓度呈线性关系。HCPPU处理下ABA/GA及IAA/GA的比值在发育过程中前者不断升高而后者不断下降,同时,其峰值在所有处理中最高,暗示其特殊的生理状态,并可能与鳞茎无法成球直接或间接相关。CPPU处理总体上促进抗氧化体系相关酶活性,在45 DAT时,对于HCPPU,所有的激素及几乎所有抗氧化酶均出现峰值,这是否为HCPPU前期30%鳞茎形成率而终期鳞茎形成率为0%的转折点,还需进一步研究。(4)以最佳促进型处理LHA(0.2mg/L)、LPBZ(5×10-4mM)为标准,去除培养基中蔗糖,比较不添加蔗糖的最佳外源处理是否仍起作用。结果表明,HA及PBZ可部分表现其特性,如PBZ的株控作用,HA对叶片及根系的促进作用。LHA-SF叶片数达15.5,而LPBZ-SF则为4.2,对照为9.7,分别为添加蔗糖处理的4.85、1.75及4.43倍;叁者相对鳞茎鲜重平均值仅为50.32%,而添加蔗糖处理则高达75.97%;处理60天时,LHA-SF及LpBZ-SF鳞茎鲜重分别仅为88 mg及82 mg。以上结果表明,蔗糖的添加对于离体条件下鳞茎发育必不可少,地上部分过旺生长及根系的不良发育是外在原因,引发源库失衡,而蔗糖则可能同时起了碳源及信号分子作用,调控百合植株光合产物流的方向及相关代谢途径。3.离体小鳞茎发生发育的分子调控路径及关键基因挖掘分析(1)基于Illumina HiSeq2000测序平台采用RNA-Seq首次报道了百合离体条件下的转录组背景信息。拼接获得64,794条unigene,平均长度为776 bp,序列总大小约50 Mb,约占百合全基因组的0.14%。利用公共数据库共注释33,255个unigene,约占所有转录本的51.32%。采用MISA软件共检测到2,732条潜在SSR位点,并以叁核苷酸重复基元序列最多。在KEGG途径中,重点分析了碳水化合物及激素代谢路径,表明其在鳞茎发育中可能发挥的重要作用。。bHLH及ERFs转录因子家族对鳞茎的发生及发育可能较为关键。此外,LHCb转录本的高表达暗示鳞茎可能也参与光合作用,故因重新审视离体百合库-源关系。(2)以HCPPU(不结鳞茎型)、LPBZ(鳞茎促进型)及对照(正常结鳞茎型)建立叁个转录谱文库,共获得3,663个差异表达基因,包括6种表达模式和聚类。光合作用中捕光色素蛋白复合体LHCB6、LHCA4在CON、LPBZ高表达而早期光诱导蛋白(ELIPs)在HCPPU中表达量高。与生长素相关的AVP1基因及谷胱甘肽s-转移酶GST在鳞茎形成类型中高表达,而生长素早期响应蛋白CH3、茉莉酸途径的转录抑制因子JAZ可能与HCPPU鳞茎形成失败相关;细胞分裂素氧化酶CKX在HCPPU中大量特异性表达,暗示细胞分裂素很可能是重要原因之一,而又以玉米素ZT为最关键的CTKs。氧化还原过程及氧化应激过程则很有可能参与调控鳞茎发生发育中抗氧化酶清除活性氧的过程。蔗糖合酶SUS3在HCPPU中相比LPBZ表达量更高,暗示碳水化合物(尤其是淀粉)积累不足是HCPPU鳞茎无法形成的直接体现。(3)改良CTAB法最适于百合离体小鳞茎RNA的提取,样品质量可满足后续基因克隆等试验。通过RACE技术,首次报道了全长l,929bp的东方百合'索邦'LohAGPS1(GenBank登录号:KX398951),其中开放阅读框l,569 bp,编码522个氨基酸;所编码的氨基酸序列包含底物ATP结合位点,催化位点,底物G-1-P结合位点,激活因子3-PGA结合位点等保守结构域。4.巨球百合——可能用于鳞茎发育研究的天然突变体使用0.1%HgCl2处理巨球百合鳞片8min,污染率为40.00%。当培养基中含1.5mg/L 6-BA及0.5 mg/LNAA时,芽诱导效果较佳,诱导率为100.00%,平均诱导芽数为5.0个,芽健壮。巨球百合铁的含量为5.84mg/100g,硒元素含量高达0.014μg/kg,为卷丹百合的2.92倍,显示出较高的食用价值,甚至可考虑作为设计功能性食品(保健食品)的原料。巨球百合具鳞茎巨大的特点,作为天然突变体可用于挖掘控制鳞茎发育的相关调控基因。
谢杰[3]2007年在《宜兴百合室内快速繁殖及主要成分的研究》文中研究表明宜兴百合是我国四大食用百合之一,具有良好的食用、药用价值。本文从小鳞茎的增殖、小鳞茎的膨大、愈伤组织诱导再生小鳞茎、环境因子对小鳞茎生长的影响四个方面探索了组织培养快速繁殖宜兴百合的方法,大大提高了宜兴百合的生长量;并通过组培百合与栽培百合进行有效成分的对比分析,以此保证组培百合的品质。实验结果如下:小鳞茎增殖:小鳞茎在固态培养基MS+0.15mg/LNAA+2.0mg/L6-BA中诱导系数最高,为858%,液体培养基MS+0.15mg/LNAA+2.0mg/L6-BA+0.1mg/LCCC中小鳞茎增殖系数最高,60d质量增重是对照组的3倍,是同激素浓度固态培养基的1.44倍,且小鳞茎发生早,周期短,芽长势旺盛。小鳞茎膨大增重:小鳞茎增重膨大的最适蔗糖浓度为6-8%;最适的CCC(矮壮素)浓度为0.1mg/L, 2个月平均每个小鳞茎质量增重28.85克,比栽培百合单个小鳞茎重12.18克。2,4-D对小鳞茎的增重无显着作用,但低浓度的2,4-D对出芽和出苗有一定的促进作用,当2,4-D浓度为0.5mg/L时长根较好,根较长且须根较多。加了活性炭的小鳞茎重量略微有增大,出芽率和长根率都比对照组稍高,但出苗率不如对照组。通过诱导愈伤进行快繁:在适当的2,4-D浓度下(0.01~0.1mg/L),从愈伤组织上分化出的芽的数量远远大于相同条件下直接从鳞茎再生的小鳞茎数,60d增长率达1826%。2,4-D能积极促进愈伤组织的生长,但过高浓度的2,4-D会使小鳞茎停止生长。当2, 4-D的质量浓度在0.01～0.1mg/L的范围内时,愈伤组织增长量与2,4-D浓度呈正比。小鳞茎增殖的最佳环境因子:(1)pH=5.8-6.2之间时小鳞茎生长情况最好,低于5.0或者高于6.2时小鳞茎的生长都会受到一定的阻碍,尤其是长时间在pH<5.0的环境下生长,鳞片会逐渐由绿色变黑,枯萎以致死亡。pH>6.2时,小鳞茎可以维持一段时间的生命力,但生长极为缓慢。(2)温度也是影响小鳞茎生长的一个重要因素,最适宜小鳞茎增殖的温度范围是22-28℃。(3)在500lx~3000lx范围内,光照强弱对试管鳞茎增殖的影响差异不显着,较高强度的光照能略微提高小鳞茎的增殖率。(4)50mg/L Asp反而对小鳞茎的增殖有抑制作用,长根无明显差异。组培百合与栽培百合主要成分的比较:组培百合与栽培百合中都含有总皂甙、生物碱及总蛋白,组培百合中各类主要成分的含量均高于栽培百合。
郑鑫[4]2017年在《亚洲百合无性繁殖小鳞茎技术的研究》文中研究表明百合(Lilium spp)是多年生球根草本花卉,系百合科(Liliaceae)、百合属(Lilium)。百合花茎高挺,花大色艳,颜色各异,姿态优雅,芳香宜人,而且生命力顽强具有丰富的艺术观赏价值,常被人们视作纯洁、光明和幸福的象征,又寓意着百年好合、幸福美满,并且百合的球茎具有很高的食用、药用价值还有美容等功效,从而使它在球根花卉中脱颖而出,是世界认可的第五大切花。亚洲百合'普端头'(Liliam asiatic Hybrids 'Prato')是优秀的栽培品种之一。花橙红色,无香味,具有很强抗逆性,并且可以在东北地区露地越冬栽培。本实验以亚洲百合普瑞头的鳞片为实验材料,探讨了两种无性繁殖方法的最适繁殖条件。以及在鳞片扦插繁殖过程中母鳞片与小鳞茎的碳水化合物代谢与小鳞茎的形成、生长、膨大的关系。并采用解剖学的方法探究亚洲百合普瑞头鳞片在扦插繁殖过程中母鳞片和小鳞茎生长发育过程的形态变化,为百合种球工厂化生产提供理论参考和实践指导。本研究主要得到的结果如下:(1)利用普瑞头的外层鳞片、中层鳞片、内层鳞片对比可知,外层鳞片扦插效果最好,生长率和小苗的生长强壮程度均高于鳞茎的内层鳞片和中层鳞片。对百合鳞片的扦插基质,植物生长调节剂的用量,处理时间及鳞片的扦插部位进行了筛选,结果显示,各个因素之间差异显着,普瑞头在Q10的处理下生长状况最好,即扦插基质为草炭土+蛭石(1:1),植物生长调节剂为100mg/L6-BA+100mg/LIBA,处理的时间为3h,鳞片的部位为鳞片的下部。各因素的影响能力由强至弱依次为:鳞片的部位>植物生长调节剂的种类与浓度>处理时间>扦插的基质。(2)利用普瑞头百合的中、外层鳞片为外植体,最佳的灭菌时间为15 min,最适合诱导小鳞茎的培养基为:MS+1.5mg/L6-BA+0.2mg/LNAA,分化率为84%,产生不定芽的个数为148个。(3)在扦插过程中,母鳞片中碳水化合物整体呈下降趋势;而在小鳞茎中呈现上升趋势,在扦插初期(0-21 d),说明小鳞茎的形成主要依靠消耗母鳞茎中的碳水化合物来为自身提供养分,同时也说明小鳞茎的形成是一个碳水化合物积累的过程。在扦插中期(21-41d),母鳞片和小鳞茎中的碳水化合物的含量都呈相对稳定的状态。在扦插后期(42d以后),母鳞片中的碳水化合物含量再一次大幅度下降,小鳞茎中碳水化合物的含量明显上升,说明小鳞茎的膨大阶发育同样需要大量的消耗母鳞片的碳水化合物。(4)百合的小籽球萌发于近轴基部切口内部10层左右的的薄壁细胞处。小籽球的萌发生长发生过程顺次经过了启动时期、生长锥形成时期、叶原基形成时期和小鳞茎形成时期。
韦莉萍, 韦绍龙, 苏宾, 闭志强, 韩沅杉[5]2014年在《兰州百合鳞茎再生繁殖体系的建立》文中研究指明【目的】建立兰州百合鳞茎快繁体系,并测定丛芽与鳞茎的淀粉含量,为系统研究兰州百合鳞茎离体再生过程中淀粉的代谢奠定基础。【方法】以兰州百合鳞片为外植体,探讨不同消毒剂组合、激素与蔗糖用量对鳞茎诱导培养过程的影响。【结果】随着75%乙醇(10~30s)与0.1%升汞消毒时间(7~10 min)的延长,外植体鳞片污染数不断下降,但诱导芽数表现为先上升后下降的趋势,以75%乙醇消毒30 s+0.1%升汞消毒10 min组合的消毒效果最好,外植体污染率和芽诱导率分别为12.33%和91.00%。使用1000倍多菌灵处理10min后,再使用75%乙醇30 s+0.1%升汞7~13 min组合进行消毒,可明显降低鳞片污染率3.00%~5.00%(绝对值)。在MS+0.03 mg/LNAA+30.0 g/L蔗糖+5.0 g/L琼脂培养基中添加6-BA 0.5~1.0 mg/L,可显着提高平均芽诱导数;在MS+5.0 g/L琼脂培养基中添加30.0~60.0 g/L蔗糖,对外植体芽诱导无明显影响;培养基MS+1.0 mg/L6-BA+0.03 mg/LNAA+30.0 g/L蔗糖+5.0 g/L琼脂是外植体芽诱导的最适培养基。MS+0.50mg/L6-BA+0.03mg/LNAA+30.0g/L蔗糖+5.0g/L琼脂为适宜增殖培养基,芽增殖系数达最高,为3.67。在MS培养基中添加60.0~90.0 g/L蔗糖可明显促进鳞茎的形成,以添加90.0 g/L蔗糖处理的鳞茎重量最高(99.30 mg)。小鳞茎的淀粉质量分数比丛芽增加62.34%。【结论】以鳞片为外植体建立的兰州百合鳞茎再生繁殖体系具有可行性;在丛芽至小鳞茎形成阶段淀粉含量明显升高,小鳞茎的形成与淀粉含量升高密切相关。
孙晓杰[6]2008年在《东方百合鳞茎发育的激素与蛋白调控》文中认为本研究以东方百合主栽品种‘索蚌'为试材,在原有的鳞茎养分代谢研究基础上,对东方百合鳞茎发生、发育时期的内源激素及淀粉合成酶展开研究,为明确百合鳞茎发生与发育的调控机制奠定基础,并为最终解决百合鳞茎的国产化繁育提供理论依据。主要试验研究结果如下:1.夏季高温、高湿环境适合百合鳞片的气培法扦插,16天后小鳞茎繁殖系数为273.47%。2.在百合小鳞茎形成与膨大过程中,ZR是诱导鳞茎形成因素之一;IAA、GA_3促进百合鳞茎形成;ABA、JA强烈抑制鳞茎的形成。ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶SSS、Q酶均与小鳞茎的形成密切相关。3.在百合鳞茎发育过程中,IAA促进鳞茎膨大作用显着;GA_3直接或通过促进IAA合成进而促进鳞茎膨大;ZR在百合鳞茎膨大发育过程中调控作用较小;ABA、JA通过加速地上部衰老,促进养分向地下部转移来促进鳞茎的膨大发育。ADPG焦磷酸化酶与可溶性淀粉合成酶SSS是外层鳞片淀粉合成的关键酶;内层鳞片鳞茎膨大发育过程中,SSS与淀粉含量之间相关性最高,是控制内层鳞片淀粉积累的关键酶。各种内源激素与淀粉合成酶在以11月1日作为采收期进行测定时,含量均大幅下降,证明此时已经进入鳞茎养分消耗期。
薛晓娜[7]2007年在《秦巴山区野生百合的组培繁殖技术研究》文中提出为了有效地繁殖,并进一步保存秦巴山区的野生百合,本试验以秦巴山区野生的宜昌百合〔L.leucanthum (Baker) Baker〕和卷丹(L.lancifolium Thunb)为主要材料,分别研究了试管苗的获得和诱导试管鳞茎膨大的诸因素以及试管苗移栽这叁方面的内容,结果如下:1.野生宜昌百合的组织培养研究结果表明,鳞片诱导不定芽的适宜培养基为MS+BA 2.0 mg/L+NAA 0.05 mg/L,鳞片分化不定芽的能力为基部>中部>上部;叶片诱导不定芽的适宜培养基为MS+BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+2,4-D 2.0 mg/L,叶片不定芽的诱导率为基部高,中部和尖部低;不定芽增殖的适宜培养基为MS+BA 1.0 mg/L+NAA 0.05 mg/L;适宜生根的培养基为1/2MS+ NAA 0.4 mg/L+AC 1.0 g/L。通过该试验得出鳞片和叶片分化不定芽存在明显的位置效应。2.野生卷丹试管鳞茎形成和膨大的研究主要探讨光周期、温度、多效唑及培养基中硝态氮和氨态氮的比例和总量对试管鳞茎形成和膨大的影响,得出结果:不同暗期处理对试管鳞茎的鲜重和直径影响显着,以12和16 h/d暗处理的效果最优;不同光周期处理下的培养基蔗糖利用率不同,16 h/d暗处理的效果明显优于其它。22℃最适宜鳞茎的膨大,而有效重量百分率是28℃下的最大。温度为22℃时培养基中蔗糖的利用率最大,利用效果最好。卷丹试管鳞茎形成的适宜多效唑浓度为12 mg/L。NH4+/NO3-的比值为30/40时,鳞茎的鲜重达到最大,有效重量百分率也达到最大,并与其余处理形成显着差异;总氮量为70 mM时试管鳞茎的鲜重达到最大,效果最好。3.野生卷丹试管苗的移栽在1/2 MS的基础营养液中添加10 ml的(NH4)2SO4(10.31 mM),苗子的长势最好。多效唑处理得到的试管鳞茎移栽成活率比氮素处理的高,同时叶片也较宽;氮素处理得到的试管鳞茎株高较高,叶片数也较多。
姜春华[8]2006年在《百合组织培养及递进热处理脱毒法的研究》文中提出本试验共分为两部分：百合组织培养和百合脱毒研究。以东方百合杂种系(Lilium Oriental Hybrids)的两个品种西伯利亚(‘Siberia’)、凝星(‘Stargazer’)为试材，采用正交试验法，筛选出的不同器官(鳞片、花丝)为外植体的最佳诱导培养基和最佳增殖培养基，并进行了生根、移栽实验；同时，设计研究了百合递进热处理脱毒试验，进行LSV检测，脱毒效果较好。结果表明：1、百合鳞片诱导培养基的筛选。西伯利亚最佳诱导培养基为MS+6-BA 2.0 mg／L+2，4-D0.01 mg／L+NAA0.3 mg／L；凝星最佳诱导培养基为MS+6-BA2.0 mg／L+2，4-D0.05mg／L+NAA 0.3 mg／L。2、百合鳞片增殖培养基的筛选。西伯利亚最佳增殖培养基为MS+6-BA 2.0 mg／L+2，4-D0.01 mg／L+NAA0.5 mg／L；凝星最佳增殖培养基为MS+6-BA3.0 mg／L+2，4-D0.03mg／L+NAA0.1 mg／L。3、百合花丝诱导培养基的筛选。西伯利亚最适合花丝愈伤组织诱导与分化的培养基为MS+6-BA1.0 mg／L+IBA0.5 mg／L；凝星最适合花丝愈伤组织诱导与分化的培养基为MS+6-BA2.0 mg／L+IBA0.5 mg／L。4、百合花丝增殖培养基的筛选。西伯利亚花丝最佳增殖培养基为MS+6-BA2.0 mg／L+IBA0.1 mg／L+NAA0.3 mg／L；凝星花丝最佳增殖培养基为MS+6-BA3.0 mg／L+IBA0.3mg／L+NAA0.3 mg／L。5、移栽基质筛选。最佳基质为无土栽培基质：水苔；结果表明，利用水苔做基质的成活率最高，为100％。6、百合热处理脱毒温度。高温处理的最理想温度应在40℃-45℃之间，不同品种之间是有差异的。凝星与西伯利亚相比较对高温反应较为敏感，即损伤幅度较大，并对高温有钝化趋势。7、百合递进热处理脱毒效果。东方杂交系百合的不同品种对递进热处理脱毒的效果反应不一致，西伯利亚百合脱毒率为100％，吸光度值低，脱毒彻底，效果极佳；凝星百合脱毒率为100％，但吸光度值高，脱毒不彻底，效果一般。
贾子坤[9]2009年在《‘精粹’百合鳞片扦插繁殖技术及碳水化合物代谢研究》文中指出鳞片扦插繁殖是百合种球商品化生产过程中必不可少的关键环节,国内外学者做了大量研究,但技术仍不完善,尤其是关于百合鳞片扦插繁殖过程中物质代谢研究很少。本试验以亚洲系‘精粹'(Elite)百合为试材,探讨了两种简易培养基质,不同扦插培养方式和植物生长调节剂对鳞片繁殖小鳞茎的影响,以及鳞片扦插繁殖小鳞茎过程中“淀粉—蔗糖”代谢规律及其与小鳞茎形成的关系,为深入研究鳞片繁殖环节的生理代谢机制、完善商品种球繁育体系、实现百合种球的国产化奠定理论基础。主要研究结果如下:1.不同基质和培养方式对百合鳞片繁殖有显着影响,锯木屑埋片处理最有利于提高繁殖系数和生根数量,而锯木屑扦插处理形成的小鳞茎个体较大,萌发率高。2.研究了不同种类以及浓度的植物生长调节剂对鳞片繁殖小鳞茎的影响,结果表明:植物生长调节剂处理各因素的影响效力为:激素种类＞处理时间＞浓度。IBA显着促进了小鳞茎形成和发根,且根与小鳞茎同时发生;GA_3处理有利于获得个体较大、形状周正的健壮鳞茎,但繁殖系数较低,根的数量较少,小鳞茎形成1周后基部开始生根,18℃下GA_3显着促进了小鳞茎的萌发。培养过程中母鳞片贮藏物质的消耗进程不同:IBA处理的鳞片20℃培养60d后应及时移栽防止小鳞茎腐烂,GA_3处理可延长至80d;对照与GA_3处理效果相近,但需要较长培养时间和最佳培养温度。3.小鳞茎移栽后发现,同样生理年龄的小鳞茎,大部分只形成基生叶,只有极少数抽生地上茎。不同基质试验中,萌发率高的处理,小鳞茎淀粉含量较低,说明小鳞茎的萌发要消耗鳞茎内大量淀粉以供叶的生长。4.百合鳞片扦插繁殖过程中,母鳞片淀粉和总可溶性糖大量消耗。随着小鳞茎的形成和发育,母鳞片中淀粉,总可溶性糖含量不断降低,且以鳞片中部最为迅速。随着淀粉的降解,SP(淀粉磷酸化酶)活性逐渐上升,说明其在百合鳞片扦插繁殖过程中主要起分解淀粉的作用。5.百合母鳞片中蔗糖含量不断降低,还原糖的含量相对较低,在整个培养期内呈升高趋势,在母鳞片培养后期所占比率较大,说明在百合鳞片繁殖过程中,小鳞茎生长发育需要大量还原糖。6.在培养前期,母鳞片SS(蔗糖合成酶)和SPS(蔗糖磷酸合成酶)活性较高,随后下降,说明母鳞片淀粉分解为还原糖,还原糖在SS和SPS作用下合成蔗糖,供小鳞茎和根生长发育。7.小鳞茎中淀粉逐渐积累,总可溶性糖和蔗糖含量很低,SP、SS和SPS活性均低于母鳞片,说明小鳞茎中还原糖不断合成淀粉,供其膨大发育。8.母鳞片中总可溶性蛋白含量在培养前期基本不变,后期大幅下降,说明母鳞片内碳水化合物含量很低时,蛋白质开始分解供小鳞茎继续生长,小鳞茎形成后膨大发育过程蛋白质不断和成。9.植物生长调节剂促进母鳞片贮藏物质的尽早动员,淀粉、总可溶性糖、蔗糖和总可溶性蛋白含量IBA处理下降幅度最大,母鳞片中SP,SS活性IBA处理较高,SPS活性GA_3处理最高,说明植物生长调节剂使淀粉—蔗糖代谢酶活性升高,有利于淀粉等贮藏物质的代谢和小鳞茎的形态建成,这是植物生长调节剂处理形成小鳞茎数量较多或个体较大的原因。10.母鳞片中部比较饱满,营养物质充足,碳水化合物含量变化幅度大于上部和基部。鳞片基部的淀粉和总可溶性蛋白质含量、SS、SPS和SP的活性高于上、中部,说明先利用上部和中部的营养物质,鳞片基部是物质代谢中心,在鳞片扦插繁殖中起着重要作用,母鳞片为小鳞茎生长发育提供了物质基础。11.百合鳞片扦插繁殖过程中,SP促使母鳞片淀粉降解为还原糖,还原糖在SS和SPS作用下合成蔗糖,供小鳞茎和根生长发育,培养后期,碳水化合物大量消耗,蛋白质开始分解供小鳞茎继续生长。小鳞茎形成后,蛋白质不断合成,体内还原糖合成淀粉,使小鳞茎体积增大。
张进忠[10]2018年在《百合鳞茎离体发育及淀粉合成相关酶研究》文中研究指明食用类百合种球发育较为缓慢,在种植生产过程中,需经过较长时间将鳞片发育形成的鳞茎种球从基叶苗培育成可商品化种植的茎秆苗,在此过程中鳞茎种球的生长由小变大、淀粉含量逐渐积累,此过程也是淀粉富集的过程。从淀粉合成代谢的角度研究鳞茎籽球的发育生理、鳞茎形成及膨大发育相关的淀粉合成酶基因调控机理有助于了解关键基因的调控功能、调控鳞茎膨大发育相关的内外因素,以期建立高效的鳞茎培育技术体系对百合种植产业鳞茎籽球生产环节具有积极指导意义。在研发兰州百合(Lilium davidii var.unicolor(Hoog)Cotton)组培鳞茎发育技术中,根据百合组培苗易生丛芽苗难长鳞茎的特点,设置四个培养阶段,分别为“丛生芽增殖阶段,小鳞茎诱导发育阶段,鳞茎膨大生长阶段,膨大鳞茎分化发育主茎秆阶段”,各阶段筛选不同培养方案,以期达到技术的最优化。在百合鳞茎发育过程中应用电镜观察淀粉颗粒积累变化及对鳞茎淀粉含量、淀粉合成相关酶AGPase、GBSS与SSS酶活性进行测定。为进一步研究相关酶基因表达情况,克隆了AGP、GBSS与SSS基因序列,在鳞茎发育的四个阶段采用实时荧光定量PCR对AGP、GBSS与SSS基因的表达模式进行分析。为研究淀粉合成限速酶基因AGP在百合鳞茎膨大发育过程中对淀粉合成代谢的调控从而影响鳞茎发育的机制,选择300 bp的AGP基因保守序列为干扰片段,利用Gateway技术构建干扰AGP基因的RNAi载体并遗传转化百合组培苗进行反向下调表达研究,荧光定量PCR检测农杆菌转化植株AGP基因的相对表达量变化,Western blot检测转化植株的AGPase蛋白表达情况。主要结果如下:1.丛生芽增殖阶段使用0.3~0.5 mg/L BA与0.03 mg/L NAA配比能满足丛生芽稳定的继代与增殖,此阶段决定芽体的增殖系数;在小鳞茎诱导发育阶段,通过增加蔗糖浓度使丛生芽增殖阶段获得的芽体苗下部(叶片底端)变态化发育形成鳞片,并从里向外形成层层鳞片,最终形成小鳞茎;鳞茎膨大生长阶段采用0.15 mg/L BA与0.15mg/L GA_3配比及适当增加蔗糖浓度使形成的小鳞茎得到急速膨大生长发育,此阶段是整个培养过程中最关键的一步;膨大鳞茎分化发育主茎秆阶段是继续培养膨大鳞茎让其分化出内层鳞片的同时使其鳞茎盘生长点开始分化形成主茎秆,此阶段完成基叶苗到茎秆苗的转变。在鳞茎不同发育阶段通过电镜观察鳞茎形成发育过程,发现其鳞片基部与内部淀粉颗粒的急剧增加及鳞茎盘生长点主茎秆的分化,表明通过所构建的四阶段培养方案能有效培育出膨大的具有主茎秆分化的鳞茎籽球。2.鳞茎发育四个阶段的淀粉含量逐渐增加,分别为19.96%、32.54%、42.68%、46.52%,达到显着性差异水平;AGPase酶活在前叁个阶段显着性增加,第四阶段与第叁阶段保持平稳,第四阶段开始分化主茎秆,植株所获得蔗糖碳源除分配转移至鳞茎鳞片用于合成淀粉外,部分消耗用于茎秆分化的形态建成。GBSS酶活与AGPase酶活变化类似,而SSS酶活在第叁阶段表现活性最低,还需进一步研究。淀粉含量的变化、淀粉合成限速酶AGPase酶活性变化与电镜观察到淀粉颗粒的积累增加及鳞茎膨大发育的变化相一致。3.将克隆获的得AGP、GBSS与SSS基因序列提交NCBI获登录号(KP751443,KP751445、KP751444);经生物信息学分析,克隆的AGP序列918 bp,含867 bp的开放阅读框,编码289个氨基酸;其氨基酸序列为具有腺苷转移催化功能的“PLN02241”保守结构域,第8-184位氨基酸属“Glyco_tranf_GTA_type”保守结构域,具有糖基转移催化功能,第208-289位氨基酸属“LbetaH”保守结构域,包含5个转角,具有酰基转移酶活性;整个编码区参与淀粉与糖的代谢。GBSS序列567 bp,编码189个氨基酸,第3-188位氨基酸属于“Glycosyltransferase_GTB_type”结构域,具有糖基转移功能及淀粉合成催化活性。SSS序列1257 bp,编码419个氨基酸,具有与催化α-1,4-糖苷键形成有关的“GT1_Glycogen_synthase_DULL1_like”结构域,在第1,4,244-246,305-306,311,328,333氨基酸位形成“ADP-binding pocket”特征结构位点,在第172,348,353-354,356,388位氨基酸形成“homodimer interface”特征结构位点,有绑定催化底物的功能。对所克隆的叁个基因编码蛋白结构特征分析,表明其在百合鳞茎发育生长过程中对淀粉合成代谢具有重要意义。实时荧光定量PCR结果表明随着鳞茎发育进程,叁基因均显着上调表达,且在鳞茎鳞片的表达显着性高于在叶片的表达。4.成功构建原核表达载体pET28-AGPase,能诱导表达34 kDa蛋白;制备了多克隆抗体,能与百合AGPase酶蛋白特异性反应。利用Gateway BP反应将干扰序列插入入门载体pDONR221,再进行LR反应将该序列正反向插入干扰载体pJawohl8-RNAi中,构建pDONR221-AGP入门克隆与pJawohl8-RNAi-AGP表达克隆,遗传转化百合愈伤诱导出AGPase蛋白表达量下调的转化植株;表明选择的AGP保守序列能作为干扰片段对百合内源AGP转录的mRNA进行下调;为研究AGP基因在百合鳞茎膨大发育过程中对淀粉合成代谢的影响从而调控鳞茎发育机制提供了信息。
参考文献：
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[4]. 亚洲百合无性繁殖小鳞茎技术的研究[D]. 郑鑫. 东北农业大学. 2017
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[6]. 东方百合鳞茎发育的激素与蛋白调控[D]. 孙晓杰. 浙江大学. 2008
[7]. 秦巴山区野生百合的组培繁殖技术研究[D]. 薛晓娜. 西北农林科技大学. 2007
[8]. 百合组织培养及递进热处理脱毒法的研究[D]. 姜春华. 甘肃农业大学. 2006
[9]. ‘精粹’百合鳞片扦插繁殖技术及碳水化合物代谢研究[D]. 贾子坤. 沈阳农业大学. 2009
[10]. 百合鳞茎离体发育及淀粉合成相关酶研究[D]. 张进忠. 华南农业大学. 2018