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香榧(Torreya grandis‘Merrillii’)为我国特有的多用途干果树种,集果用、油用、药用、材用、绿化观赏为一体,经济寿命长,栽培效益高,目前市场上对香榧苗木的需求量很大。研究构建香榧体胚发生体系,建立香榧的无性快繁技术,旨在满足市场对香榧幼苗的需求;以期为香榧种质资源保存、遗传转化体系建立及产业化高效育苗提供稳定的技术支持。同时揭示香榧体胚发生和发育过程,为针叶树体胚发生提供模式鉴借。本研究以香榧未成熟合子胚为外植体,采用单因素和多因素正交试验设计研究了不同细胞系、外植体预处理方式(低温高渗,干化处理)、基本培养基类型(SH,LM,DCR,BM,B5,WPM)、蔗糖浓度、复合添加物(包括Gln,CH)、植物生长调节剂(NAA,2,4-D,6-BA,ABA,GA)、渗透调节物质(PEG6000)、金属离子(AgNO3)、活性炭浓度与培养方式(固液培养)及环境(光暗培养)对离体胚培养及体胚发生过程中胚性愈伤组织的诱导、增殖以及体胚成熟和萌发的影响。优化胚性愈伤组织诱导及增殖的培养条件,筛选出体胚成熟和萌发的较适合培养基和培养方式。探索不同处理下体胚内部的生理生化变化规律(POD,CAT,可溶性蛋白,可溶性糖)。同时利用常规石蜡切片技术对香榧体胚发生发育过程进行组织细胞学观察,碘-碘化钾染色技术对早期胚性愈伤组织进行观察鉴定,从而提出并完整的阐述了香榧体细胞胚起源模式及发育过程。试验结果具体如下:1.香榧未成熟离体合子胚接种于SH+NAA 0.1 mg/L+AC 500 mg/L+蔗糖2%的培养基中先暗培养72h再光照培养15d,离体胚的萌发率可达65%。2.在24℃下,离体胚先经过1M蔗糖溶液高渗处理16h后接种于SH+NAA 0.1mg/L+AC 500 mg/L+蔗糖3%+Gln 0.5 g/L的培养基中暗培养30天,离体胚的愈伤诱导率可达71%,为乳白色的胚性愈伤组织,同时丛生棒状体胚会在合子胚胚柄处分化产生;胚性愈伤组织在1/2SH+2,4-D 2 mg/L(或NAA 1 mg/L)+6-BA 0.5 mg/L的固体培养基中增殖系数最高可达2.09;在SH+ABA 10 mg/L+PEG6000 40-80 g/L+AgNO3 5-10mg/L+AC 500 mg/L+蔗糖3%固体培养基中可较好的诱导产生原胚;原胚连续培养2-3个月,可发育成熟;萌发前对成熟体胚进行干化处理6d再接入1/2SH+BA 0.1 mg/L+NAA0.1 mg/L+AC 400 mg/L+GA 1.5 mg/L固体培养基促萌,棒状胚发育形成子叶并萌发形成再生植株。愈伤诱导增殖及体胚成熟需要暗培养,而体胚萌发则为光照培养。基本培养基以LM培养基的愈伤增殖率最高为7.88,其次是BM培养基,增殖率为6.34。以WPM培养基的体胚发生数量最高为218.89,其次是SH和DCR培养基,体胚发生数量分别为133.33和115.56。试验结果表明不同细胞系之间的愈伤增值率、颜色形态质地以及胚状体发生和分化能力存在差异。其中编号为2-1-2是最佳细胞系,而2-2-2、1-6-2、2-8-2为较优细胞系。体胚发生率高的细胞系,可以加速体胚快繁的进程,同时保证稳定性。3.通过显微技术研究表明:香榧胚性愈伤组织起源于合子胚胚轴表层或皮层的单个细胞和细胞团细胞的对称分裂。胚性愈伤组织含有两种细胞类型,一种是细胞质浓厚,体积小的胚性细胞,另一种是具有大液泡透明的较长胚柄细胞。胚性愈伤组织包含由这两种细胞构成的原胚团I,原胚团II,原胚团III以及一些游离细胞。原胚团III在去除激素的基本培养基中进一步发育形成胚性胚柄细胞团,随后接入成熟培养基后原胚进而发育成球形、棒状、心形、鱼雷形胚和子叶期胚。将成熟的体胚转入SH培养基后体胚萌发,胚根伸长,胚芽发育长出针叶,形成完整的再生植株。