生长物质对彩色棉胚珠离体培养纤维发育的影响

摘要：

【目的】天然彩色棉是理想的绿色、环保、健康纺织原料，建立并优化棕色棉和绿色棉胚珠离体培养体系，研究渗透压调节剂、植物生长调节剂和类黄酮代谢前体物质等生长物质对彩色棉胚珠培养纤维发育的影响，为彩色棉纤维色泽改良提供一定的理论基础。【方法】以棕1-61、RT白絮、绿棉CC28为材料，采用常规栽培管理方法种植，在开花当天标记棉铃，取开花后3 d的棉铃进行离体培养。所有处理均在BT培养基基础上添加10.0μmol·L-1的IAA和5.0μmol·L-1的GA3，此外分别采用不同浓度的渗透压调节剂（甘露醇、氯化钠、氯化钾、蔗糖）、植物生长调节剂（茉莉酸甲酯、油菜素内酯）和类黄酮代谢前体物质（苯丙氨酸、阿魏酸）进行处理。除了考察油菜素内酯和茉莉酸甲酯交互作用的试验外，其他均为品种和处理的双因素试验。在离体培养30 d后观察纤维显色状况、测量纤维长度并称取胚珠鲜重、纤维干重和胚珠干重。试验中每个处理的数据均计算平均数和标准误，主要采用最小显著差数法或新复极差法进行多重比较。【结果】离体培养条件下彩色棉纤维在培养后15 d显色；适合彩色棉胚珠生长和纤维发育的最佳处理为5 g·L-1蔗糖，其中棕1-61纤维长度、胚珠鲜重、纤维干重和胚珠干重比对照分别显著增加28.35%、20.69%、103.70%和75.84%（P＜0.05），绿棉CC28纤维长度、胚珠鲜重、纤维干重和胚珠干重比对照分别显著增加8.10%、16.07%、63.14%和82.76%（P＜0.05）；0.05μmol·L-1MeJA处理时棕1-61纤维长度比对照显著增加22.90%（P＜0.05），CC28纤维长度对照增加4.39%，差异不显著；0.5μmol·L-1BR处理使棕1-61、CC28纤维长度分别比对照显著增加22.46%和11.56%（P＜0.05）；25μmol·L-1阿魏酸处理下棕1-61、CC28纤维长度分别比对照显著增加了8.72%和8.81%（P＜0.05)；添加适宜浓度的甘露醇（30 g·L-1）、氯化钠（0.10 mol·L-1）、氯化钾（0.20 mol·L-1）、蔗糖（10 g·L-1）、茉莉酸甲酯（40μmol·L-1）或者苯丙氨酸（0.10 mmol·L-1）有利于棕色棉显色，其中40μmol·L-1茉莉酸甲酯效果最好；试验所用的生长物质处理下，绿色棉显色差异不大。【结论】蔗糖为彩色棉胚珠生长和纤维发育提供了糖源和渗透环境；适宜浓度的茉莉酸甲酯、油菜素内酯或阿魏酸有利于棕色棉和绿色棉纤维伸长发育；油菜素内酯和茉莉酸甲酯存在交叉作用，油菜素内酯主要参与纤维伸长过程中，而茉莉酸甲酯可能参与到棕色棉色素代谢过程中；一定浓度的甘露醇、氯化钠、氯化钾、蔗糖、茉莉酸甲酯或苯丙氨酸有利于棕色棉色素合成；渗透压调节剂、植物生长调节剂和类黄酮前体物质对绿色棉纤维显色作用不明显。

关键词：彩色棉、纤维发育、色素合成、渗透压调节剂、植物生长调节剂、前体物质

分类号：S56;F32

资助基金：国家“十二五”科技支撑计划2013BAD01B03;国家转基因生物新品种培育科技重大专项2014ZX08005-005

在线出版日期：2015-07-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：2127-2142