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1、花燭(Anthurium andraeanum Lind.)又名紅掌、安祖花,為天南星科(Araceae)花燭屬植物,是一種重要的熱帶觀賞植物。目前,國(guó)內(nèi)外花燭育種研究的目標(biāo)性狀主要集中在花燭苞片顏色、株型(作盆花或切花)及葉型(葉片大?。┑龋P(guān)于花燭葉色嵌合性狀的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。2004年我們?cè)谶M(jìn)行花燭品種‘Sonate’的離體培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn),由愈傷組織再生的無(wú)菌苗中出現(xiàn)了一株葉片顏色呈黃綠相間的葉色嵌合體,其表現(xiàn)形式為典型的扇區(qū)型嵌合
2、體(sectorial chimera)。其特征為不同的遺傳型細(xì)胞呈扇區(qū)狀分布于生長(zhǎng)點(diǎn)原基不同區(qū)域,從而形成左右相異的“陰陽(yáng)臉型”。我們通過(guò)腋芽增殖及愈傷組織器官發(fā)生兩種增殖方式對(duì)該嵌合植株進(jìn)行培養(yǎng),獲得了多種性狀的葉色突變株系,并從最初的花葉嵌合株系、黃化株系和深綠色株系中不斷篩選出穩(wěn)定的紅化和白化株系。為合理利用該突變?nèi)后w以篩選優(yōu)良株系,對(duì)嵌合體及突變體的形成機(jī)理及保持特征進(jìn)行了研究,結(jié)果如下:
1、以花燭品種‘Son
3、ate’野生型及突變型無(wú)菌苗葉片及葉柄為材料,通過(guò)組織切片、原生質(zhì)體分離和透射電鏡觀察葉綠體在葉片葉柄組織、葉肉細(xì)胞中的特征及其超微結(jié)構(gòu),并對(duì)葉片組織、葉肉細(xì)胞中葉綠素?zé)晒膺M(jìn)行觀察,結(jié)合色素、碳水化合物、可溶性蛋白的測(cè)定及SDS-PAGE電泳分析,明確葉綠體形態(tài)結(jié)構(gòu)變化及相關(guān)生理生化指標(biāo)對(duì)花燭葉色呈現(xiàn)的影響。結(jié)果表明:(1)綠色類(lèi)型(野生型、深綠型及嵌合類(lèi)型綠部)與非綠色類(lèi)型(紅化型、黃化型、白化型及嵌合類(lèi)型非綠部)在葉綠體形態(tài)結(jié)構(gòu)及數(shù)
4、量上差異極大。(2)嵌合型葉片中存在所有其它5種類(lèi)型所包含的葉綠體,是綠色型和非綠色型之間的混合類(lèi)型。(3)葉綠素含量深綠型最高,類(lèi)胡蘿卜素與葉綠素比值非綠色類(lèi)型均比野生型高;淀粉含量最低點(diǎn)與可溶性糖含量最高點(diǎn)均出現(xiàn)在嵌合型中;蛋白質(zhì)含量及其SDS-PAGE電泳分析表明非綠色類(lèi)型蛋白含量顯著高于綠色類(lèi)型且包含大量特異蛋白。
2、我們以6種類(lèi)型無(wú)菌苗葉片及葉柄為材料,研究了直接再生與間接再生2種途徑下再生植株葉色性狀的分化特
5、征。結(jié)果表明:直接再生途徑不能再生出嵌合類(lèi)型的植株;而通過(guò)間接再生途徑葉片與葉柄均可再生出嵌合型植株,但嵌合再生率較低,僅在1.15%~6.20%之間。這一結(jié)果為花燭嵌合性狀的多細(xì)胞起源提供了依據(jù)。
3、選用增殖和生根壯苗2個(gè)不同生長(zhǎng)階段頂芽失去嵌合性狀的無(wú)菌苗各8個(gè)株系,分別進(jìn)行單芽繁殖培養(yǎng)。結(jié)果表明:側(cè)芽再生植株中具有嵌合性狀的無(wú)菌苗均是從原先即為嵌合葉片的葉腋處萌發(fā)而來(lái)。增殖和生根壯苗階段側(cè)芽的嵌合再生率分別為48.
6、4%和47.8%。生根壯苗階段各株系除葉腋處的側(cè)芽萌發(fā)外,近根部短縮莖亦會(huì)再生出叢生芽,這部分的嵌合再生率高達(dá)64.7%。這些結(jié)果說(shuō)明:(1)花燭葉色嵌合體無(wú)菌培養(yǎng)中出現(xiàn)項(xiàng)芽失去嵌合性的問(wèn)題可以通過(guò)單芽繁殖的方法解決;(2)利用現(xiàn)有嵌合植株(不同生長(zhǎng)階段)通過(guò)側(cè)芽再生(增殖與生根壯苗階段)或基部再生(生根壯苗階段)的方法保證嵌合性狀不丟失。
4、對(duì)20個(gè)花燭葉色嵌合體株系在不同生長(zhǎng)階段的葉色性狀保持特征進(jìn)檸觀察,并通過(guò)計(jì)算
7、機(jī)程序輔助分析發(fā)現(xiàn):離體培養(yǎng)階段,植株嵌舍葉片總數(shù)占總?cè)~片數(shù)的比率及平均單株非綠色部分占總?cè)~面積的比率均為最高,分別為81%和50.1%,兩項(xiàng)數(shù)值分別高于溫室生長(zhǎng)階段新生嵌合葉數(shù)占新生葉片總數(shù)的比率(46.2%)及新生葉片非綠色部分占新生葉片總面積的比率(23.0%);移栽后,葉片非綠色部分比率超過(guò)50%的9個(gè)株系中有7個(gè)不能正常生長(zhǎng)而死亡;所剩13個(gè)株系的新生葉片嵌合葉數(shù)減少,非綠色部分面積比率縮小,葉片趨向轉(zhuǎn)為綠色;施用營(yíng)養(yǎng)液后,5
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