农业学院毕业论文番茄

石河子大学毕业论文(设计)开题报告课题名称：学生姓名：学 号：学 院：专业、年级：指导教师：职 称：毕业论文(设计)起止时间：2009年 3月-2011年5月至6月一、 课题来源的项目名称及项目来源课题名称：课题来源：国家自然科学基金项目项目编号：二、 课题的立项依据（一）研究的意义水是农作物赖以生存和发展所必需的自然资源，作物根系是土壤水分的直接吸收利用者，当受到土壤水分胁迫时，作物根系[1]首先感到并迅速发出信号，使整个植株对水分胁迫做出反应，同时根系形态结构、化学成分等根系组成也发生相应变化，并影响作物地上部光合作用和产量形成。研究作物根系对认识和调控作物生长具有重要意义。根区水分是影响作物根系生长发育最重要的环境因子之一。当土壤水分发生变化时，作物根系最先感受并通过一定途径使地上部对水分变化做出相应的反应，同时根系在自身形态结构、吸收功能、生理活性以及化学成分的数量和质量也发生相应变化。因此，通过对作物根区水分对作物根系生理机制效应的研究，对调控作物生长具有重要意义。膜下滴灌技术由于其灌灌溉周期较短，土壤耕层内的含水量可始终保持在作物所需要的含水量适宜范围内，更有利于水分的吸收利用及作物生长发育。由于膜下滴灌为番茄生长提供了良好的水气热及养分环境，与传统灌溉方式相比，根区环境发生了巨大变化，这些变化必然影响番茄根系生长，进而影响地上部植株生长发育。然而，国内外在该领域的研究大多侧重于对滴灌技术本身[2,3, 10]的研究，有关加工番茄膜下滴灌节水高产的生理机理研究较少，基础研究薄弱限制了膜下滴灌技术节水增产潜力的发挥。探求以土壤水和作物关系为中心的农田水分管理，不仅对发挥番茄膜下滴灌节水高产的潜力具有重要指导及借鉴意义，而且从长远看为将来滴灌的应用及推广探索积累宝贵的理论及实践经验。（二）国内外研究现状及分析根系是固着植物并从土壤等基质中吸收和运输水分、养分等营养成分的器官，是土壤资源的直接利用者和产量的重要贡献者[4,5,10]。早在十八世纪初，德国的海尔斯(Halls,1724)[8]就开始了对植物根系的研究,在其后的100多年里，研究一直非常缓慢，开展的研究较少，直到上世纪世纪30年代，Weaver较系统地研究了10多种作物的根系生长过程，并指出“要科学地理解作物生产,就必须全面地认识作物根系发育、根群分布、不同生育时期根系吸收水分养分的活力以及不同环境下根系的变化”，由此根系的研究才日益受到重视；目前国际上已将根系研究作为进一步提高农作物生产力的一个极具潜力的基础性科研课题。作物根系对土壤水分的利用状况取决于不同土层中的根系分布、吸水速率及土壤有效含水量，其中根系分布与土壤水分的吸收和消耗有着密切关系，并在土壤水分利用中发挥着重要作用[5,6]。Weaver指出，作物的生产与根系的发育、根群分布、不同生育期的根群分布以及在各种环境条件下的根系变化有密切的关系，根系生长的好坏，直接决定着作物的产量。关于根系分布的研究、作物根系与根区水分的关系以及水分胁迫与作物产量的关系，已经引起了国内外学者广泛的关注[7]。尽管前人对棉花、小麦、水稻等作物的根系进行了广泛的研究，但不同供水条件下加工番茄根区水分变化，对根系结构的影响尚不清楚，根系结构的改变是如何影响到作物系统及产量形成的，基于此，本研究开展土壤含水量对番茄根区水分变化根系结构对植株地上部调控的研究，进一步揭示加工番茄高产高效的水分生理机理。三、拟采取的研究方案及可行性分析。（一）试验点概况2009年试验在石河子大学农学系试验站（44°18´N，86°03´E，海拔440m）进行，前茬为棉花地，土质为沙壤土，播前土壤有机质为，全氮、速效磷 mg/kg、速效钾205 mg/kg、碱解氮70mg/kg。60cm土层平均土壤容重为，田间持水量，地下水位左右。（二）水分处理设计水分处理从开花初期开始，设6个水分处理。不同处理随生育期推进各设三种土壤含水量（见表）。灌溉上限为相对田间持水量的95%。在试验实际实施过程中又难以根据严格控制灌水下限，故各处理均设有一个范围，如灌水临界范围定为45%-50%占相对田间持水量（SWR）百分比，各处理土层（0-60cm）含水量达到该阶段计划土壤湿润层的相对田间持水量的百分比时即开始灌溉，故每次灌量为225 m3•hm-2。水分处理如表1所示表：表1加工番茄水分试验处理滴灌方式 开花期～红果期SWR% 成熟期SWR%DI （1） 40-45 75-80DII （2） 55-60 75-80DIII （3) 70-75 60-65DI （4） 40-45 60-65DII （5） 55-60 60-65DIII （6) 70-75 60-65注： 开花期:整个番茄田中50%的番茄植株第一花序开花的日期；红果期：整个番茄田中50%的番茄植株前三个花序出现第一个成熟变红果实的日期；成熟期：从红果到最后采收所持续的时间。D为膜下0厘米滴灌，如果是正常滴灌，就把D去掉，就写Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ就可以了。（三）试验方法本试验中番茄栽培方式为覆膜人工穴状直播，膜宽90cm，实际采光面70cm，在膜下中央铺设一条滴灌带（毛管直径16mm，滴头间距300mm），膜上行距50 cm，膜间行距60cm，株距30cm。控制条件：控制灌水，用水表记录灌溉水量。水分传感器安装在靠近滴灌带5cm处监测根区土壤水分，探头埋深60cm。田间实际灌溉用水量用标定过的水表记录。滴灌地采用“干播湿出”方式播种，于2009年4月下旬播种，播种后立即滴水灌溉确保适墒出苗。为满足加工番茄整个生育期对养分的需求，于花果期追施尿素（360kg/hm2），硫酸钾复合肥（K2O 225kg/ hm2）。（四）试验品种供试材料为里格尔87－5（Lycopersicon Liger 87-5）。（五）技术路线（六）测试内容与方法1、土壤含水量的测定 土壤水分含量采用AQUA-TEL-TDR型 时域反射仪(TDR)土壤湿度传感器监测(Autamata Inc.,美国)，传感器埋深60cm，经烘干法矫正。2、根系取样方法（取两次，分别在花果期及成熟期）根系取样用双向切片法，每隔10cm取一次根样，按深度取样。取出的根样经水洗，过网筛，人工用镊子拣出死根和其它杂质，人工用摄子仔细定位排放到玻璃板上，供测量用。每处理分别取3个重复。3、根系特征指标的测定将冲洗干净的根段整齐排列在蓝色背景玻璃板上，用普通手持扫描仪在200dpi象素下黑白模式下扫描形成TIF图像文件供分析使用。使用DT－SCAN图像分析软件(英国Delta公司，版)对TIF图像文件进行分析，计算根系的长度、平均直径和根表面积等形态特征指标。4、数据处理及统计分析方法数据分析用Sigamaplot、DPS及EXCEL等软件，分别做出不同处理对根系性状各项指标影响的关系图；运用方差分析、相关分析等多种数学统计方法。四、课题的研究目标、研究内容,以及拟解决的关键问题。（一）研究目标对加工番茄膜下滴灌定量供水和不同生育期水分处理，采用膜下滴灌自动控制技术，应用时域反射仪(TDR)水分传感器对作物根区水分动态变化进行实时监测，设置0～60cm根层土壤含水量灌前指标，研究不同水分处理对膜下滴灌番茄根系结构的影响，进而分析根区水分变化对番茄地上部分各器官的生长发育的影响，揭示加工番茄高产的水分生理调节机制。（二）研究内容根据国内外研究现状，结合试验所具备条件，本论文主要研究内容是：根区水分变化对根系生长及分布特征的调节。（三）拟解决的关键问题明确根区水分变化对根系生长及分布特征的调节。五、工作条件现有条件试验地点选在石河子大学农学院实验站，水分及相关测定项需要的仪器主要有：1）美国AQUA-TEL-TDR型土壤湿度传感器；2）土壤墒情自动监测与滴灌自动控制系统；3)烘箱、冷藏箱、电子天平、荧光仪、LIC6400光合仪 、AP4气孔导度等；4)滴灌器材、水表、土钻、打孔器；5) 数码相机、扫描仪、水势仪。存在问题1)缺乏某些叶片生理指标的测定；2)理论知识掌握不够系统，对试验问题的分析能力需要进一步提高。解决途径1)针对预试验中出现的测定指标问题，提前预防，争取准确做好试验；2)继续查阅相关的文献资料，进一步加强学习掌握所需的知识，了解国内外在此方面的研究和进展情况，吸收学习经验和分析试验的方法。六、课题研究进度计划安排及预期研究结果。课题研究进度计划安排2008年3月～12月：试验方案确定，准备相关试验材料及设备等。2009年3月～8月：进行小区控制试验，完成各阶段的工作。2010年4月～12月：整理并分析试验数据。2011年1月～6月：按时撰写完本科毕业论文，进行答辩。预期研究结果明确根区水分变化对根系生长及分布特征的调节。七、主要参考文献[1]张爱良等.作物根系与水分的关系[j] Crop research,1992,(2):4~7[2]蔡焕杰等.荒漠气候区膜下滴灌棉花需水量和灌溉制度的试验研究.[J]26~29[3]徐飞鹏等.新疆膜下滴灌技术的应用与发展的思考.农业工程学报,2003,19(1): 25-27[4]程建峰等.作物根系研究法最新进展[j]江西农业学报,1999,11(4):55~58[5]王化岑,高产小麦根系形态与生长规律的研究[J].作物杂志.1997(5):32~35[6] 史文娟等.棉花调亏灌溉的生理基础研究. 干旱地区农业研究[J].2004,(9):1~5[7] 薛刚等.水分胁迫下钙螯全剂与CPZ抑制剂对棉花根和下胚轴两种ATPase活性的效应.植物生理学通讯,[J]1994, 30(6):417~425[8]吴凤芝等.大棚番茄不同连作年限对根系活力及其品质的影响.东北农业大学学报，1997，3（1）:33~38[9]Mingo D M, M A. Bacon1 and W J. Davies. Non-hydraulic regulation of fruit growth in tomato plants (Lycopersicon esculentum cv. Solairo) growing in dryingsoil. Journal of Experimental Botany, 2003,54(4):1205~1212[10].小麦根重分布模式的定量研究[J].国外农学-麦类作物,1994,(1):25~26指导教师审阅意见：&&&同学根据新疆 “红（加工番茄）、黑（石油）、白（棉花）”农业产业战略，紧扣课题“加工番茄膜下滴灌根层水分对根系发育调控的研究”查阅了大量文献，在此基础上研究加工番茄膜下滴灌定量供水和不同生育期水分处理对膜下滴灌番茄根系结构的影响，进而分析根区水分变化对番茄地上部分各器官的生长发育的影响，揭示加工番茄高产的水分生理调节机制。内容设计科学合理，布局协调。同时，已开展了预备试验，并收集到部分数据，有望按照计划完成。具备开题的基本条件，推荐参加开题。开题报告成绩：指导教师（签字） 年 月 日备注：

那得具体看你是什么类别的农业大学，什么专业了。一般来说都是选题，定题，开题，正文，修改，定稿，降重的流程。如果是科研方面的，需要大量实验数据，那就相当麻烦了。

植物组织培养及其应用研究概况在世界各国科学家的不断努力下，近几十年来，植物组织培养技术迅速发展。利用组织培养，不仅可以大量生产优良无性系，获得人类需要的多种代谢物质，还可获得单倍体、三倍体、多倍体及非整倍体。通过细胞融合可以打破种属间的界限，克服远缘杂交不亲合性，在植物新品种的培育和种性的改良中发挥了巨大作用。组织培养的植物细胞是在细胞水平上分析研究的理想材料，从植物快繁、花药培养发展到细胞器培养、原生质融合以及DNA重组技术等，植物组织培养技术广泛应用于植物科学的各个领域及农业、林业、工业、医药等多种行业，已经成为当代生物科学中最有生命力的一门学科。1 植物组织培养的基本概念、原理和试验步骤1．1概念植物组织培养是在无菌条件下，将离体的植物器官(根尖、茎尖等)、组织(形成层、花药组织等)、细胞(体细胞、生殖细胞等)、胚胎(成熟或未成熟的胚)、原生质体等在人工配制的培养基上培养，给予适宜的培养条件，诱发其产生愈伤组织或潜伏芽或长成完整的植株的技术。1．2原理 植物组织培养的依据是植物细胞的“全能性”及植物的“再生作用”。1902年，德国著名植物学家 G．Haberlandt根据细胞学理论提出了一个观点，“高等植物的器官和组织可以不断分割，直至单个细胞，即植物体细胞，体细胞在适当的条件下具有不断分裂、繁殖并发育成完整植株的潜力”。1943年，美国人White在烟草愈伤组织中偶然发现形成一个芽，证实了G．Haberlandt的论点。 不同植物所需要的生长条件不同，所用的培养基也有所不同。较常用的基础培养基有MT、MS、 SH、N6、White等。在组织培养中，愈伤组织和胚状体能否形成是培育出新植株的关键。通过在基础培养基里添加一定浓度的外源激素，可以诱导出愈伤组织、胚状体、不定芽、根等器官，最终获得再生植株或次生物质。 用于植物组织培养的材料称为外植体，其主要形式有器官、胚胎、单细胞、原生质体等。根据外植体的不同，所需要的培养基种类、培养条件、外源激素的种类及比例等均不同。植物组织培养中，影响培养力的因素是多方面的，诱导愈伤组织成败的关键在于培养条件，植物激素是诱导愈伤组织和绿苗分化的关键因素。最常用的诱导愈伤组织的生长素是IAA、NAA和2，4一D，所需浓度为O．01～10 mg／L。最常用的细胞分裂素是KT和ABA，使用浓度为O．1～10 mg／L。KT的主要作用是促进细胞分裂和愈伤组织分化。ABA对植物体细胞胚的发生与发育具有重要作用。各类植物激素的生理作用虽有相对专一性，但是植物的各种生理效应是不同种类激素之间相互作用的综合表现。1．3试验步骤1．3．1选择和配制培养基 培养基是植物组织培养中的“血液”，血液的成分及其供应状况直接关系到培养物的生长与分化，因此了解培养基的成分、特点及其配制至关重要。1．3．2灭茵灭菌是组织培养中的重要工作之一，通常采用物理的或化学的灭菌方法。培养基用常压或高压蒸煮等湿热灭菌、器械采用灼烧灭菌、玻璃器皿及耐热用具采用干热灭菌、不耐热的物质采用过滤灭菌、植物材料表面用消毒剂灭菌、物体表面用药剂喷雾灭菌、接种室等空间采用紫外线或熏蒸灭菌。1．3．3接种将已消毒好的根、茎、叶等离体器官，经切割或剪裁成小段或小块放入培养基，整个接种过程要在无菌条件下进行。 ．4培养把培养材料放在有一定光照和温度等条件的培养室里，使之生长、分裂和分化，形成愈伤组织或进一步分化成再生植株。1．3．5试管苗驯化移栽 试管苗是在特殊环境条件下生长的幼苗，与自然生长的幼苗有很大差异，只有通过驯化，使之适应自然环境后才能移栽。2 植物组织培养的应用2．1植物快速繁殖和无病毒种苗生产植物快速繁殖技术始于20世纪60年代，法国的Morel用茎尖培养的方法大量繁殖兰花获得成功，从此揭开了植物快速繁殖技术研究和应用的序幕。目前，通过离体培养获得小植株并且具有快速繁殖潜力的植物已有100多科1 000种以上，有的已经发展成为工业化生产的商品。世界上80％～85％的兰花是通过组织培养进行脱毒和快速繁殖的。培养的植物种类也由观赏植物逐渐发展到园艺植物、大田作物、经济植物和药用植物等。在我国，同类的研究始于20世纪70年代。马铃薯无毒种薯和甘蔗种苗已在生产上大面积种植，30余种植物已进行规模化生产或中间试验。利用组织培养进行植物快速繁殖及无病毒种苗生产，不仅能够挽救珍惜濒危物种，而且能够解决植物野生资源缺乏的问题。2．2植物花药培养和单倍体育种 将植物花药培养成单倍体植株，再经过染色体加倍，能很快得到纯合的二倍体，这样将大大缩短育种年限。到目前为止，世界上通过花粉和花药培养已获得了几百种植物的单倍体植株。印度科学家应用这种方法培育的水稻品系，比对照产量提高15％～49％。韩国先后育成了5个优质、抗病、抗倒伏的水稻品种。我国自20世纪70年代开始该领域的研究，已经培育了40余种由花粉或花药发育成的单倍体植株，其中有10余种为我国首创。玉米获得了100多个纯合的自交系；橡胶获得了二倍体和三倍体植株。仅“九五”期间就育成高产、优质、抗逆、抗病的农作物新品种44个，种植面积超过660万 hm2。2．3植物胚胎培养杂交育种中，杂种胚常常败育，因此将早期生长的胚取出，应用组织培养方法，就有可能培育出杂交植物。已经有100篇以上幼胚培养成为植株的报道。国内外科学家应用植物胚胎培养技术获得了多种远缘杂交的重组体、栽培种和杂交品种。2．4植物愈伤组织或细胞悬浮培养利用植物愈伤组织或细胞悬浮培养可以生产用于预防和治疗疾病的植物次生代谢产物。近年来，这一领域的发展极为迅速，已经研究了400多种植物，从培养细胞中分离到600多种次级代谢产物，其中60多种在含量上超过或等于原植物，20种以上干重超过原植物的1 9，6。例如，从薯芋愈伤组织和悬浮细胞生产的diosgenin用于合成甾体药物。最近抗癌药物紫杉醇一红豆杉细胞培养物，可用75t发酵罐培养，已达到商业化生产水平。另外，达到商品化水平的还有紫草、人参、黄连、老鹳草等；长春花、毛地黄、烟草等已实现工业化生产；牙签草、红花等20多种植物正在向商品化过渡。2．5细胞融合与原生质体培养自1960年英国学者Cocking首次利用纤维素酶从番茄幼苗的根分离原生质体获得成功以来，到1990年已有100种以上植物的原生质体能再生植株。我国获得了30余个品种的原生质体再生植株，其中包括难度较大的重要粮食作物和经济作物，如大豆、水稻、玉米、小麦、谷子、高梁、棉花等。在木本植物、药用植物、蔬菜和真菌原生质体培养方面的进展也十分迅速。国外已先后获得了种内及种间的体细胞杂种植株。植物原生质体培养还可应用于外源基因转移、无性系变异及突变体筛选等研究，因而越来越受到人们的重视。2．6植物细胞突变体筛选植物细胞突变体的筛选最早始于1959年，G． Melchers在金鱼草悬浮细胞培养中获得了温度突变体。1970年，P．S．Carlson，H．Binding和Y．M． Heimer等分别分离出烟草营养缺陷型细胞、矮牵牛抗链霉素细胞系及烟草抗苏氨酸细胞系。迄今为止，已经在不少于15个科45个种的植物细胞培养中筛选出100个以上的植物细胞突变体或变异体。其中包括抗病细胞突变体，如玉米抗小斑病突变体和小麦抗赤霉病、根腐病突变体；抗氨基酸及其类似物细胞突变体，如甘蓝型油菜抗HYP突变体[263；抗逆境胁迫细胞突变体，如水稻耐盐突变体和小麦抗盐突变体；抗除草剂细胞突变体及营养缺陷型细胞突变体，如玉米抗除草剂变异体；株高突变体的筛选，如水稻矮秆变异体。2．7植物体细胞胚胎和人工种子1958年，Reinert在胡萝卜的组织培养中最先发现了体细胞胚胎(胚状体)。据不完全统计，能大量产生胚状体的植物有43科92属100多种。一些重要作物如水稻、小麦、玉米、珍珠谷等，也能通过离体培养产生胚状体。这些胚状体用褐藻酸钠等包埋，再加上人工种皮，就形成了人工种子。人工种子的优点是：繁殖快速，成苗率极高；不受气候影响，四季皆可工厂化生产。上世纪80年代初，美、日、法等国家相继开展了人工种子的研究，我国也于“七五”期间开展了此项研究，并于1987年列入了国家“863”高技术研究发展计划。2．8 植物组织细胞培养物的超低温保存与种质库建立植物细胞全能性的发现和证实，为植物种质资源的长期保存开辟了一条新途径。采用液氮超低温保存技术，能保持很高的存活率，并且能再生出新植株和保持原来的遗传特性。如建立茎尖分生组织培养物的超低温保存种质库，不仅可以防止种质的遗传变异和退化，而且可以长期保存无病毒的原种。2．9 植物组织培养与转基因技术的应用 我国第一个T—DNA插入突变体库的构建和研究为我国水稻功能基因组学研究奠定了良好的技术和材料基础，为确保我国拥有一批有自主知识产权的基因资源做出了积极贡献。由中国水稻研究所农业部水稻生物学重点开放实验室和中科院上海植物生理研究所合作，通过建立大规模、高效的农杆菌介导的转基因技术体系，将玉米转座子Ac—Ds等外源基因导入水稻未成熟胚和种子诱导的愈伤组织，获得了1．2万个独立的T—DNA插入株系，并构建了水稻突变体的数据库。 3 展望植物组织培养研究与应用是20世纪科技进步的重大成果之一，为研究植物生长发育、抗性生理、激素及器官发生与胚胎发生等提供了许多良好的实验材料和有效途径。植物组织培养方法不断提高的同时，也相应拓宽了其应用范围。由于组织培养在人工控制的条件下进行，容易掌握花芽分化和开花成因；通过胚胎培养，能够得到杂种或自交种；通过分离单倍体细胞，能培育纯合的二倍体优良品系；提高育种多样性的同时缩短了育种时间；通过突变体筛选，提高植物的品质，增强抗逆境胁迫能力，扩大植物的生长范围；将体细胞冷藏在低温下，建立基因库，达到保存物种的目的；获得药用价值高和工业生产所需要的次生产物，加快药物生产的时间并且减少了单纯依靠天然植物的被动性。植物组织培养技术已经渗透到科研、生产和生活各个领域，必将日臻完善。黑龙江农业科学2006，(3)

收稿日期：2007-10-25基金项目：深圳市科技和信息局基金资助项目作者简介：王丹（1982-），女，辽宁本溪人，硕士研究生，从事植物生物技术研究。注：雷江丽为通讯作者。大花美人蕉茎尖组织培养技术研究王 丹1,2，雷江丽2，吴燕民3，吕 慧2，郁继华1(1.甘肃农业大学 农学院，甘肃 兰州 730070；2.深圳市园林科学研究所，广东 深圳 518003；3.中国农业科学院 生物技术研究所，北京 100081)摘 要：以大花美人蕉（Canna×generalis）根茎茎尖为外植体进行组织培养技术研究，筛选出芽诱导适宜的培养基为MS + 6-BA （单位下同）+ TDZ ；MS + 6-BA + TDZ + NAA 培养基能较好地诱导分化出丛生芽, 继代增殖培养中与MS + 6-BA + TDZ + NAA 培养基交替使用可减少畸形芽，增殖系数达；适宜的生根培养基为MS + 6-BA + NAA ，生根率达，且植株生长健壮，移栽易成活。关键词：大花美人蕉；茎尖；组织培养中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：1009-7791(2008)01-0033-04Research on Shoot-tip Culture of Canna×generalisWANG Dan1,2, LEI Jiang-li2, WU Yan-min3, LÜ Hui2, YU Ji-hua1( of Agronomy, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, Gansu China; Institute of LandscapeGardening, Shenzhen 518003, Guangdong China; Research Institute, Chinese Academy of AgriculturalSciences, Beijing 100081, China)Abstract: The paper mainly studied on tissue culture of Canna×generalis with the stem tips asexplants. The results showed that the bud inoculation medium was MS + 6-BA ; the best of clump shoot induction and differentiation medium was MS + 6-BA +TDZ + NAA ; using MS + 6-BA + TDZ + NAA asproliferation medium, an optimal proliferation rate was obtained. When the two kinds of mediumused alternatively, the effect was better. The optimum rooting medium was MS + 6-BA +NAA , the rate of rooting could reach , and cultured in this medium, the plant grewwell and easy to words: Canna×generalis; shoot-tip; tissue culture大花美人蕉(Canna×generalis)属美人蕉科(Cannaceae)美人蕉属(Canna)的园艺杂交种[1]，是多年生喜光宿根草本花卉，原产美洲热带和非洲等地。其枝叶茂盛、花朵艳丽、姿态优美、花期长，在深圳地区几乎全年开花，是配置大型花坛的优良品种。大花美人蕉不仅观赏价值高，而且能吸收硫、氯、氟、汞等有害物质，具有净化空气、保护环境的作用，因此，世界许多城市的园林绿化中都广泛应用。美人蕉传统的繁殖方式主要采用分切地下根茎的方法，繁殖速度慢、增殖效率低，而且连续营养繁殖造成病毒积累致使病毒病在各地相当普遍，严重影响其观赏价值。利用茎尖组织培养进行脱毒试管苗快繁，是目前大力繁殖与推广美人蕉的主要手段。关于美人蕉组织培养的研究报道较少[2,3]，本研究探索其组织培养高效的再生体系，以期为品种提纯复壮及遗传转化、性状改良奠定基础。2008,37(1): Plant Science第·34· 37 卷1 材料与方法 材料供试材料为目前城市绿化中普遍应用的大花美人蕉‘President’品种。 外植体选择与处理选择生长健壮、无病虫害的优良母株，挖取带芽胞的根茎，去除表面老皮并用肥皂水清洗。用75%乙醇棉擦拭，然后采用不同的消毒剂及处理时间（升汞10min、2%次氯酸钠10min、2%次氯酸钠20min、2%次氯酸钠 + 升汞5min、2%次氯酸钠 + 升汞10min），封闭式振摇灭菌。无菌水冲洗5 次，置于超净工作台上备用。接种前，剥去外部叶片，露出生长点，立即切取茎尖进行接种。 培养方法及培养条件试验于2006 年10 月在深圳市园林科学研究所组培室进行。诱导、增殖和生根培养基均选用MS为基本培养基，在不同培养阶段附加不同种类、不同浓度配比的植物生长调节剂（表2～表4），蔗糖3%，pH 。培养温度(28±2)℃，光照强度2 500 lx，光照周期为14h/d，相对湿度70%～80%。每处理接种30 瓶。定期观察试管苗生长与分化情况。2 结果与分析 不同消毒处理方式对外植体无菌化的影响因供试外植体取自美人蕉地下根茎，表面污染物较多，不易消毒，且不同植物及外植体的成熟度对消毒剂的反应不同，故本试验选用升汞和次氯酸钠进行灭菌效果比较，以筛选合适的消毒剂及消毒处理时间。由表1 可知，2%次氯酸钠20min 处理的无菌化效果较好，但茎尖褐化较严重，说明灭菌时间过长对去老皮后的幼嫩根茎影响较大。升汞10min 处理与2%次氯酸钠 + 升汞 10min处理，无菌化效果差异不大，但2%次氯酸钠 + 升汞 10min 处理有轻微药害。因此，后续实验选用升汞处理10min 进行外植体消毒。 不同生长调节剂配比对芽诱导的影响以MS 为基本培养基，附加不同浓度6-BA、NAA、2,4-D、KT、TDZ 等（表2），以筛选出较适宜美人蕉茎尖诱导分化的配方。因美人蕉根茎具有休眠特性，芽诱导分化较难。TDZ 具有很强的促进细胞分裂活性，～μmol/L 即可有效促进分化[4]，因此，本实验对TDZ 的诱导效果进行初步探索。试验表明，在不添加任何生长调节剂的MS 基本培养基（1 号）上，茎尖接种10d 后开始生长，叶片展开后，生长停止；15d 后转接到新的MS 培养基上无明显生长，随后叶片逐渐变黄、萎蔫，说明基本培养基中添加生长调节剂是美人蕉离体培养的必要条件。在仅添加6-BA 的2、3、4 号培养基中，高浓度的2 号培养基分化率为，明显好于3、4号培养基，说明美人蕉启动芽诱导分化需要高浓度的细胞分裂素（表2）。11～16 号培养基添加物为不同生长调节剂与TDZ 组合（表2）。仅添加TDZ 的培养基分化率为0，而多种生长调节剂配合使用分化效果更好[5]。其中15 号培养基的侧芽分化率最高，达，且每个茎尖可增殖2～3 个侧芽，但个别茎尖经多次转接后有畸形芽；与2 号培养基相比，分化率明显提高，说明添加低浓度TDZ 可促进芽诱导分化（表2）（图版-a）。5、6、7 号培养基为生根培养基，探讨NAA 对美人蕉茎尖生长和生根的影响。试验结果初步说明美人蕉在6-BA/NAA 小于2/ 时生根率可达50%以上（表2）。8、9、10 号培养基，探讨美人蕉脱分化，诱导愈伤组织，但结果均不理想。因此，建立高效的美表1 不同消毒剂及处理时间对外植体无菌化的影响处 理 接种数污染数污染率(%) 药害情况升汞10min 30 5 基本无药害2%次氯酸钠10min 30 12 无药害2%次氯酸钠20min 30 4 20%有轻微药害2%次氯酸钠+升汞5min 30 10 3%有轻微药害2%次氯酸钠+升汞10min 30 5 7%有药害第1 期 王丹,等：大花美人蕉茎尖组织培养技术研究 ·35·人蕉遗传转化再生体系还需进一步探索愈伤组织诱导途径。 芽继代增殖为了探讨优化的芽继代增殖培养基配方，按表3 设计6-BA、NAA、TDZ 的正交实验，以15 号培养基上分化出的丛生芽为接种材料，进行继代增殖培养（图版-b）。由表3 可见，除17、18 号培养基外，低浓度TDZ（）的分化促进作用较高浓度（）的效果好，说明高活性的TDZ 浓度过高反而抑制分化。当 时, NAA 促分化作用显著优于。在TDZ、NAA 浓度相同的情况下，随着6-BA 浓度的升高，分化率提高。但随着继代次数的增多，含高浓度6-BA的27 号培养基分化率略有下降，甚至有个别畸形芽产生，说明高浓度细胞分裂素对短期的分化有促进作用[9]，但继代数次后，芽已经萌动，自身具有分化能力，需适当降低6-BA 浓度进行壮苗，以避免畸形芽产生。因此，在增殖过程中交替使用分化增殖系数较高的19 号培养基和27 号培养基，既可保证较高的芽分化率，又可使继代苗生长健壮，减少畸形芽。 生根诱导增殖芽3～5cm 长时，转接到生根培养基上培养约10d 后，可见到根生成（图版-c）。接种20d 后统计生根结果（表4）。从表4可见，所用培养基上都有根生成，说明美人蕉生根较容易；结合生根率和生长势，我们认为MS + 6-BA + NAA 培养基较适宜美人蕉生根。表2 不同植物生长调节剂组合的比较植物生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA 2,4-D KT TDZ分化率(%) 生根率(%) 备注1 0 0 0 0 02 9 0 0 0 0 参考[2]3 5 0 0 0 0 参考[3]4 3 0 0 0 0 2 1 0 0 0 2 0 0 0 2 0 0 0 08 0 0 4 0 09 0 0 2 1 0 参考[6]10 0 0 2 0 参考[7]11 0 0 0 0 012 0 0 0 参考[8]13 0 0 0 0 0 1 0 8 0 0 0 5 0 0 表3 不同生长调节剂配比对芽继代繁殖的影响生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA TDZ接种数分化率(%)增值系数 生长势17 30 ++18 30 ++19 30 ++20 30 ++21 30 ++22 30 ++23 30 ++24 30 +25 30 ++26 30 +27 30 ++28 30 +注：++ 表示生长势强；+表示生长势弱。同列中不同字母表示差异显著(P＜＝，表4 同。表4 不同的生长调节剂配比对组培苗生根的影响生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA接种数生根苗数生根率(%)植株生长势29 0 30 19 +30 0 30 21 ++31 30 20 +++32 30 16 ++注：+++ 表示生长势强；++表示生长势中等；+表示生长势弱。第·36· 37 卷3 结 论美人蕉根茎生长在土壤中，无菌化操作较困难。灭菌试验表明，升汞震荡灭菌10min 效果较好，采回的外植体应尽快处理接种，放置时间过长伤口处易染菌，导致接种后褐化较严重。MS + 6-BA + ZDT + NAA 培养基能较好地诱导分化丛生芽，MS + 6-BA + TDZ NAA 为较好的增殖培养基，在增殖培养过程中这两种配方交替使用效果更好；短时间使用高浓度生长调节剂对增殖有促进作用，但长时间使用高浓度生长调节剂会使组培苗质量下降。在试验中还发现，转接次数多的茎尖较转接次数少的分化率大，建议在接种后的10～20d 内及时转接。选用MS + 6-BA + NAA 为生根培养基，生根率较高，根系粗壮、根毛密集，植株生长健壮（图版-d），且移栽成活率较高。参考文献:[1] Segeren W, et al. The genus Canna in Northern South America[J]. Acta Bot Neerl., 1971,20(6): 663-680.[2] 刘文萍,等. 美人蕉茎尖组织培养及快繁技术[J]. 北方园艺, 2001(6): 32.[3] 丁爱萍,等. 美人蕉组织培养及快速繁殖技术[J]. 园林科技, 2006(1): 11-12.[4] Singh N D, et al. The effect of TDZ on organogenesis and somatic embryogenesis in pigeonpea (Cajanus cajan L. Millsp)[J].Plant Science, 2003,164(3): 341-347.[5] 王关林,等. 高活性细胞激动素TDZ 在植物组织培养中的应用[J]. 植物学通报, 1997,14(3): 47-53.[6] 宣朴,等. 生姜茎尖组培快繁技术研究[J]. 西南农业学报, 2004,17(4): 484-486.[7] Kromer K, et al. In vitro cultures of meristem tips of Canna indica L.[J]. Acta Horticulturace, 1985,167: 279-286.[8] Vendrame W A, et al. In vitro propagation and plantlet regeneration from Doritaenopsis Purple Gem 'Ching Hua' flowerexplants[J]. HortScience, 2007,42(5): 1 256-1 258.[9] 刘敏. 花卉组织培养与工厂化生产[M]. 北京: 地质出版社, 2002: 101-102.