‘红双喜’月季组织培养及其挥发油成分分析研究

发布时间：2020-07-12 07:59

【摘要】：本试验以‘红双喜’月季(Rosa chinensis‘Double Delight’)当年生枝条(茎段、叶片、叶柄)、花蕾(花瓣、花丝)为试验材料,利用植物组织培养技术,采用正交设计和响应面设计等试验方法,对其初代培养、继代增殖、生根培养、炼苗与移栽的各培养阶段主要影响因素进行研究,建立了‘红双喜’月季离体快繁技术体系,该技术体系可为其大规模生产提供理论依据和技术指导;利用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用法对‘红双喜’月季茎段、叶片以及花蕾期花瓣和盛开期花瓣所含挥发油成分进行提取鉴定,明确了挥发性物质的种类及含量,旨在开发该植物的潜在价值,为其在其它方面的研究及综合开发利用奠定基础和提供理论依据。主要结果如下:1.初代培养阶段(1)外植体消毒:茎段最佳消毒处理为75%C_2H_5OH 30 s+0.1%HgCl_2 6 min,成活率为97.78%;叶片、叶柄最佳消毒处理为75%C_2H_5OH 45 s+0.1%HgCl_2 5 min,成活率分别为84.45%、85.56%;花瓣、花丝最佳消毒处理为75%C_2H_5OH 30 s+0.1%HgCl_2 7 min,成活率分别为97.78%、100%。(2)不定芽诱导:以带芽点茎段为试验材料,其最佳诱导培养基为MS+3.00 mg·L~(-1)6-BA+0.30 mg·L~-11 NAA,诱导率为95.56%。(3)愈伤组织诱导:茎段节间、母株叶片、叶柄、组培苗叶片、花瓣、花丝均可诱导出愈伤组织,其中以母株叶片为愈伤组织诱导最佳外植体,最佳诱导培养基为MS+1.79mg·L~(-1) 2,4-D+2.12 mg·L~(-1) NAA+0.15 mg·L~(-1) KT,诱导率为93.33%。2.继代增殖培养阶段(1)不定芽增殖:MS+1.00 mg·L~-11 6-BA+0.10 mg·L~(-1) IBA为不定芽最佳增殖培养基,30 g·L~(-1)蔗糖为最佳碳源使用浓度,培养40 d为最佳继代培养周期,增殖系数可达6.89。组培苗长势良好,叶片呈翠绿色。(2)愈伤组织分化:最佳愈伤组织分化培养基为MS+2.00 mg·L~(-1) 6-BA+0.20 mg·L~(-1)IBA+0.20 mg·L~(-1) GA_3,愈伤组织分化率为43.20%。3.生根培养阶段(1)瓶内生根:瓶内生根为最佳生根方式,其最适培养基为1/4MS+0.05 mg·L~(-1)IBA+2.50 g·L~(-1)活性炭(Ac),生根率为95.56%,不定根多为白色,根长5.3 cm左右。(2)瓶外生根:将组培苗在室内炼苗3 d,扦插在混有生根营养液(1/6MS+0.05mg·L~-11 IBA+0.15 mg·L~-11 NAA)的基质中(V细沙:V蛭石:V珍珠岩=1:1:1),同时空气湿度保持在90%,瓶外生根率可达88.89%。4.炼苗移栽阶段组培苗移栽前最佳炼苗时间为5 d,最适移栽基质为V细沙:V蛭石:V珍珠岩:V椰糠=1:2:3:1,移栽成活率为96.67%。5.挥发油成分分析:(1)顶空固相微萃取头筛选:在萃取成分数量及相对含量上,最适‘红双喜’月季挥发油提取的顶空固相微萃取头为85μm CAR/PDMS。(2)GC-MS分析:在盛开期花瓣、花蕾期花瓣、叶片和茎段中共检测到萜烯类、醇类、芳香烃类、酯类、醛类等12类126种挥发性成分,均以醇类化合物相对含量最高,分别为36.78%、36.36%、48.90%、39.43%。盛开期花瓣中有12类62种挥发性物质,苯乙醇(29.97%)为其主要香气成分;花蕾期花瓣中有11类68种挥发性物质,主要香气成分为3,5-二甲氧基甲苯(22.24%)和苯乙醇(21.14%);叶片中有11类52种成分,其中以芳樟醇(46.08%)为主要挥发性物质;茎段中有8类28种成分,主要挥发性物质为1-壬醇(37.62%)。
【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S685.12
【图文】：

母株,外植体,带芽茎段,花蕾

第二章‘红双喜’月季初代培养的研究本试验以‘红双喜’月季未木质化茎段（带芽点、节间）、母株叶片、组培苗、花蕾（花瓣、花丝）为外植体，采用正交试验和响应面试验等试验设计方法消毒时间、不同外植体、不同基本培养基、不同生长调节剂类型及浓度等对初响，优选出最适培养条件，以期获得大量无菌苗，为后续试验提供材料。材料与方法1 试验材料以 2017 年 5 月取自白山基地月季品种‘红双喜’为试验材料，选取当年生未木质茎段（节间、带芽）、母株叶片、叶柄、花蕾（花瓣、花丝）为外植体进（图 2.1）。

培养基,基本培养基,诱导率,不定芽

图 2.6 以 MS、B5、WPM 作为基本培养基不定芽整体长势Fig. 2.6 The overall growth trend of adventitious bud on MS, B5 and WPM as basic medium注：a. MS 培养基；b. B5 培养基；c. WPM 培养基Note: a. MS medium; b. B5 medium; c. WPM medium由表 2-4 可知，基本培养基、6-BA、NAA 的极值分别为 60.37、15.56、11.48，知，影响诱导率高低的主因子效应大小依次为基本培养基＞6-BA＞NAA。从各因诱导率均值可以看出，A 因素中 A1（MS）效果好于另两种且差异显著。B 因素A 浓度的增加，诱导率呈先降低后升高的趋势，以 B3（3.00 mg·L-16-BA）诱导率。C 因素中随 NAA 浓度的增加诱导率呈先降低后增加的趋势，C3（0.30 mg·L-1N率均值高于另两个水平，从而可得正交试验最优组合为 A1B3C3（处理 3），即 M0 mg·L-16-BA＋0.30 mg·L-1NAA，诱导率为 95.56%。由于 B3与 B1、C3与 C1之间著，所以另一个较优的处理组合为 A1B1C1（处理 1）。处理 1 与处理 3 诱导率差处理 3 诱导率最高为 95.56%，所以最适不定芽诱导培养基为 MS＋3.00 mg·L-16.30 mg·L-1NAA，基本培养基为 MS。

效果图,愈伤组织诱导,外植体,效果图

18图 2.7 不同外植体愈伤组织诱导效果图Fig. 2.7 Callus induction effect of different explants：a. 茎段愈伤组织诱导；b. 母株叶片愈伤组织诱导；c. 组培苗叶片愈伤组织诱导 d. 叶柄愈伤组织诱导e. 花瓣愈伤组织诱导；f. 花丝愈伤组织诱导: a. Callus induction of stem segments; b. Callus induction of seedling leaves; c.Callus induction of tissue culture sed. Petiole callus induction; e. Petal callus induction; f. Filament callus induction

【参考文献】