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油松(Pinus tabuliformis)又叫中国松、红皮松、短叶松,隶属松科、松属,是我国特有的树种,主要分布在我国吉林、辽宁、河南、河北、山西、山东、内蒙等15个省(市、自治区),是我国北方广大地区最主要的造林树种之一。另外,油松适应性强,根系发达,树姿雄伟,枝叶繁茂,有良好的保持水土和美化环境的功能。本研究试图利用组织培养技术,以油松实生苗下胚轴插穗和组培不定芽为材料,通过调节培养基条件(主要利用生长素),建立调控油松不定根高频发生的模式系统。在此基础上,对油松不定根发生过程中所伴随的形态学、组织学及生理学变化进行研究,旨在为进一步探索油松不定根发生的内在机制提供实验依据。研究结果如下:(1)下胚轴比组培不定芽更适合做油松不定根诱导研究的模式材料。分别以油松实生苗下胚轴插穗和组培不定芽作为材料进行不定根诱导试验,结果发现,在相同条件下,实生苗下胚轴插穗的不定根发生率、平均生根条数和最长根长均明显高于组培不定芽。下胚轴生根率最高可达83.33%,显著高于所有处理条件下不定芽的生根率。(2)带全部子叶的下胚轴生根情况显著优于切除部分子叶的下胚轴。在添加了不同浓度IBA的培养基中,带全部子叶的下胚轴生根率显著高于切除部分子叶的下胚轴。在含有4 mg/L IBA的1/2 DCR培养基中,带全部子叶的下胚轴生根率最高,达76.67%,而切除部分子叶的下胚轴生根率只有26.67%。(3)两周龄的下胚轴比六周龄的下胚轴生根情况好。分别将两周龄和六周龄的下胚轴培养在含有不同浓度IBA的培养基中,发现两周龄的下胚轴生根情况显著优于六周龄的下胚轴,前者生根率最高可达86.67%,而后者生根率最高只有20.00%。(4)IBA促进不定根的发生,而BA对不定根的形成起抑制作用。在培养基中单一添加不同浓度的IBA时,均不同程度地诱导出了不定根,而且生根率均显著高于对照,最高可达87.50%。而当在培养基中添加4 mgm的BA时,无论是否配合添加IBA,都未能成功诱导出不定根。(5)IBA浓度为4 mgfL与预处理15天的组合其生根率显著高于其它所有处理,生根率高达96.67%。将下胚轴分别在含有不同浓度IBA的培养基中预培养5天、10天和15天,之后再转入去除激素的相同培养基中进行不定根诱导试验。结果发现,在含有相同浓度IBA的条件下,预处理15天的生根情况明显优于其它处理。(6)生根不同阶段时间节点的确立。通过对不定根的发生过程进行形态学观察和解剖学研究发现,不定根诱导阶段为培养0-6天,启动阶段为6-8天,发育阶段为9-15天。油松实生苗下胚轴内无潜伏根原基,不定根由诱导根原基发育而成,诱导根原基源于木质部棱脊正对的树脂道周围的皮层薄壁细胞。(7)不定根发生过程中伴随着可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、相关酶活性等生理指标有规律的变化。可溶性糖含量的变化为:根诱导阶段先升高后降低,启动阶段一直下降,发育阶段持续升高;可溶性蛋白含量的变化为:根诱导阶段先升高后降低再升高,启动阶段一直升高,发育阶段先升高后降低;POD活性的变化为:根诱导阶段先升高后降低,启动阶段酶活性一直升高,发育阶段先下降后升高;PPO活性的变化为:诱导阶段先升高后下降,启动阶段无明显变化,发育阶段前期其活性无明显变化,后期其活性又呈现逐渐升高的趋势;IAAO活性的变化为:诱导阶段先下降后升高,启动阶段呈现下降的趋势,发育阶段先升高后略有下降。