杉木开放式组织培养的初步研究

论文摘要

杉木（Cunninghamia lanceolata）是我国南方最重要的速生丰产树种,具有速生、丰产、材性好、用途广等优良特性,在我国人工林中具有重要的地位。植物开放式组织培养,是指在抑菌剂的作用下,使植物组织培养不需要严格无菌操作环境,不需要高压灭菌和超净工作台,在开放的有菌环境中进行植物的组织培养,从根本上简化组培环节,降低组培成本,达到真正的工厂化要求。本研究将开放式组织培养应用到杉木上,旨在探索并建立一种“植物开放式组织培养”模式,使杉木的开放式组织培养真正应用于生产,服务于林业,为实现组培产业化开辟一条新路。本研究通过筛选适合杉木开放式组培的抑菌剂,并对在加有不同抑菌剂的培养基上生长杉木的组培苗的株高、鲜重、干重、生根数、根长、叶绿素荧光参数进行测定和分析,论证开放式组培在杉木上应用的可行性,并得到如下结论:（1）通过对杉木组培中常见的污染真菌进行分离纯化,共获得9种真菌,其中曲霉属（Aspergillus）2种,毛霉属（Mucor）2种,青霉属（Penicillum）3种,木霉属（Trichoderma）1种,根霉属（Rhizopus）1种。从不同浓度抑菌剂抑菌效果的比较中得出,菌杀保果抑菌效果最明显,在62.5mg/L水平上对5种真菌都有抑制作用,且效果与250mg/L相似;其次是80%的代森锰锌对5种真菌也有一定的抑制作用,且不同浓度梯度之间的抑菌效果没有差异。高浓度次氯酸钠对这5种真菌均有很强的抑制作用,而低浓度（0.1%）则作用微小。多菌灵和百菌清的抑菌效果不理想,对根霉与毛霉无任何作用。（2）在杉木开放式组织培养抑菌剂筛选方面,通过几种混合抑菌剂对组培过程中常见菌类的抑制作用的检测,最终得出组合9即62.5mg/L80%代森锰锌+62.5mg/L菌杀保果+0.5%次氯酸钠这一混合抑菌剂的抑菌效果最好,可以抑制所测出的以上几种实验室常见的菌类。加入组合9这一种混合抑菌剂后,在开放条件下配制用于杉木组培的培养基,所配制的培养基污染率只有3.4%,和经过严格高压后的培养基污染率相当,而没有加入抑菌剂的培养基污染率则达到了27%。（3）抑菌剂对于杉木组培苗生长的影响方面,培养基加入组合9这一种混合抑菌剂后,杉木组培苗的生长情况总体来说较好。通过方差分析和LSD多重比较发现,株高,鲜重和干重都呈现出同样的结果,即添加组合9的不同无性系杉木组培苗生长情况最好,和对照组的差别最小。从叶绿素荧光动力学参数也可以看出,组合9这一种抑菌剂对杉木叶绿素的合成和苗木光合作用的能力影响很小,和对照组的差别也是最小的。对于影响组培杉木根的生长方面,通过方差分析和LSD多重比较可以看出,抑菌剂组合对于杉木生根数影响不大,而对于根长方面则有很大的影响。同样表现出来是组合9处理条件下的不同无性系杉木组培苗根长情况最好,和对照组的差别最小。所以在杉木的开放式组培中,加入组合9这一种混合抑菌剂既能防止污染又能保证苗木生长。这一抑菌剂使杉木的开放式组培成为可能。（4）杉木开放式组培体系初步建立,在杉木开放式组培中,抑菌剂对于环境和操作技术的要求也是很高的,只有严格按照组培体系的要求来做才能真正建立成功的杉木开放式组培体系。（5）通过对开放式组织培养和传统组培的成本进行分析对比,得出杉木开放式组培对比杉木传统组培来说成本更低,表现为每株杉木组培苗的成本下降了约30%,这将大量节省杉木组培苗工厂化的生产成本。而且,由于没有设备的限制,这样组培工厂的建立将更加的简单。同时因开放式组培没有高压灭菌的环节,因而节省了大量的时间和人力,增加了安全性。因此,在现代经济时间和人力资源以及资金紧缺的情况下开放式组培具有明显的比较优势。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 植物开放式组织培养
• 1.2 开放式组织培养的实现条件
• 1.3 开放式组织培养的污染问题
• 1.3.1 开放式组织培养污染的发生
• 1.3.2 污染菌种类
• 1.3.3 污染防治措施
• 1.3.4 抑菌剂的研究进展
• 1.3.4.1 抑菌剂的组成
• 1.3.4.2 抑菌剂的抑菌机理
• 1.3.4.3 抑菌剂在组培中的应用
• 1.4 开放式组培的培养环境
• 1.5 现阶段开放式植物组培普遍存在的问题
• 1.6 课题的研究意义、目的和研究思路
• 2 材料和方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 污染物的来源
• 2.1.2 供试苗木的来源
• 2.1.3 抑菌剂的来源
• 2.1.4 培养基
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 真菌的收集与鉴定
• 2.2.2 抑菌剂药效试验
• 2.2.2.1 单一抑菌剂的药效检验
• 2.2.2.2 混合抑菌剂药效检验
• 2.2.2.3 抑菌剂对开放条件下配制的培养基的药效检验
• 2.2.2.4 抑菌剂对开放式条件下接苗污染的药效检验
• 2.2.2.5 抑菌剂对接种器具消毒的药效检验
• 2.2.3 抑菌剂对不同无性系杉木组培苗生长的影响
• 2.2.3.1 抑菌剂对杉木组培苗生长的影响
• 2.2.3.2 抑菌剂对杉木组培苗叶绿素荧光的影响
• 2.2.4 抑菌剂对不同无性系杉木组培苗生根的影响
• 2.2.5 杉木开放式组培成本分析
• 2.3 培养条件
• 2.4 技术路线
• 3 结果与分析
• 3.1 真菌的分离和鉴定
• 3.2 抑菌剂药效检验
• 3.2.1 单一抑菌剂的药效检验
• 3.2.2 混合抑菌剂抑菌试验结果
• 3.2.3 抑菌剂对开放条件下配制的培养基的药效检验
• 3.2.4 抑菌剂对开放式条件下接苗污染的药效检验
• 3.2.5 抑菌剂对接种器具消毒的药效检验
• 3.3 抑菌剂对不同无性系杉木组培苗生长的影响
• 3.3.1 抑菌剂作用下不同无性系杉木组培苗的增殖倍数
• 3.3.2 杉木组培苗的株高分析
• 3.3.3 杉木组培苗的鲜重分析
• 3.3.4 杉木组培苗的干重分析
• 3.3.5 杉木组培苗叶绿素荧光分析
• 3.4 抑菌剂对不同无性系杉木组培苗生根的影响
• 3.4.1 抑菌剂作用下不同无性系杉木组培苗的生根率
• 3.4.2 杉木组培苗生根数的分析
• 3.4.3 杉木组培苗根长的分析
• 3.5 杉木开放式组织培养的成本分析
• 4 讨论与结论
• 4.1 讨论
• 4.2 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢