云霞百合试管鳞茎生长与打破休眠技术研究

1、. . . . / 46硕士学位论文云云霞霞百百合合试试管管鳞鳞茎茎生生长长与与打打破破休休眠眠技技术术研研究究StudyStudy onon thethe DevelopmentDevelopment andand DormancyDormancy ofof YunxiaYunxia LilyLily BulbletsBulblets inin VitroVitro. . . . / 46摘 要本试验以#花卉研究所培育的系百合新品种云霞的试管鳞茎为试验材料，成功选出了云霞试管鳞茎瓶快速生长的培养基配方、筛选出了云霞试管鳞茎的最佳冷藏条件、方式与其田间种植的规格。研究结果如下：1以不同浓度梯度

2、的蔗糖、NAA 与改良 MS 研究云霞试管鳞茎瓶结球技术，结果表明：MS+ NAA 1.0mg/L+活性炭 0.4g/L+琼脂 6.5g/L+蔗糖 60g/L 最有利于试管鳞茎的快速生长。2通过对不同贮藏温度、贮藏时间条件下试管鳞茎的可溶糖、淀粉、还原糖含量的综合对比测定，成功筛选出云霞试管鳞茎的冷藏条件为：4冷藏 50d 有利于云霞试管鳞茎休眠的解除，且发芽整齐，植株健康。3通过测定不同规格和不同冷藏方式下试管鳞茎的田间膨大率、萌芽率与出苗整齐度，成功筛选出试管鳞茎田间种植的最佳规格和冷藏方式，结果为：周径为4.930.33cm 以上，包埋方式冷藏有利于试管鳞茎田间的萌发与膨大。关键词关键词

3、：百合；试管鳞茎；生长；休眠. . . . i / 46StudyStudy onon thethe DevelopmentDevelopment andand DormancyDormancy ofof YunxiaYunxia LilyLily BulbletsBulbletsinin VitroVitroXiXi HuipengHuipeng ( (Horticulture and Landscape)Directed by Professor Li ZhilinABSTRACTABSTRACTThe experiment was conducted to study the new v

4、arieties of oriental lily vitro bulblets Yunxia, which cultivated by FRI of Yunnan Academy of Agricultural Science. Through the vitro bulblets Yunxia, the experiment successfully elected the rapid development culture medium, screened out the best refrigerated, the best way of cold storage and the si

5、ze of vitro bulblets planted in the farmland. Results shows:1.With the gradient of Sucrose, NAA and macroelement, we screened out the culture medium(MS+ NAA 1.0mg/L+Activated Carbon 0.4g/L+The Agar 6.5g/L+Sucrose 60g/L) , which benefited for the rapid development of vitro bulblets Yunxia.2.By measur

6、ing the content of soluble sugar, starch, reducing sugar storaged under the different temperature and time, successfully screened out the the best way of cold storage conditions to discharge the dormancy of vitro bulblets Yunxia, which was storaged at 4 for 50d.3.By measuring the swelling rate, germ

7、ination rate and emergence uniformity determination planted in the farmland at different size and way of storage, successfully screened out the the best size and way of storage for the vitro bulblets Yunxia, which the perimeter was up 4.930.33cm storaged at embedding.KeyKey words:words:lily; vitrobu

8、lblets;development; dormancy. . . . / 46目 录摘 要 I英文摘要 II目 录 I1 引言 11.1 百合简介 11.2 百合试管鳞茎研究进展 11.2.1 培养基量元素对试管鳞茎生长的影响11.2.2 植物生长调节剂对试管鳞茎生长的影响 21.2.3 蔗糖浓度对试管鳞茎生长的影响 31.2.4 温度对试管鳞茎生长的影响 41.2.5 光照条件对试管鳞茎生长的影响 41.3 百合鳞茎研究进展 41.3.1 百合休眠的概念 41.3.2 百合鳞茎休眠形成的研究 51.3.2.1 蔗糖浓度对鳞茎休眠形成的影响 51.3.2.2 激素对百合鳞茎休眠形成的影响 5

9、1.3.2.3 温度对百合鳞茎休眠形成的影响 61.3.2.4 光照对百合鳞茎休眠形成的影响 61.3.3 百合鳞茎休眠解除的研究 71.3.3.1 植物生长调节剂对鳞茎休眠解除的影响 71.3.3.2 低温处理对百合鳞茎休眠解除的影响 71.4 百合产业化发展现状 91.4.1 百合产业的国外市场现状 91.4.2 我国切花百合和鳞茎生产技术发展现状 101.5 研究目的与意义 112 云霞百合试管鳞茎生长的研究 122.1 材料与方法 122.1.1 试验材料 122.1.2 主要试剂与仪器设备 122.1.3 试验材料处理 122.1.4 观测指标与测量方法 122.1.5 数据统计与分

10、析 132.2 结果与分析 132.2.1 蔗糖浓度对云霞百合试管鳞茎生长的影响 132.2.2 NAA 浓度对云霞百合试管鳞茎生长的影响 132.2.3 改良 MS 对云霞百合试管鳞茎生长的影响 142.3 讨论 153 不同贮藏温度、时间对云霞百合试管鳞茎田间萌发的影响。163.1 试验材料 163.2 试验方法 16. . . . I / 463.2.1 种球预处理 163.2.2 测定容 163.2.3 测定方法 163.3 数据处理 213.4 结果与分析 213.4.1 不同低温与贮藏期间云霞百合试管鳞茎淀粉含量的动态变化 213.4.2 不同低温与贮藏期间云霞百合试管鳞茎可溶性糖

11、含量的动态变化 223.4.3 不同低温与贮藏期间云霞百合试管鳞茎还原糖含量的动态变化 243.4.4 不同贮藏温度和时间对云霞百合试管鳞茎萌发的影响 263.5 讨论 274 不同大小、贮藏方式对云霞百合试管鳞茎田间萌发的影响 274.1 试验材料 274.2 试验方法 284.2.1 种球预处理 284.2.2 测定容 284.3 数据处理 284.4 结果与分析 284.4.1 不同规格对云霞百合试管鳞茎田间生长与萌发的影响 284.4.2 不同贮藏方式对云霞百合试管鳞茎田间生长与萌发的影响 294.5 讨论 305 结论 305.1 筛选出了新品种云霞试管鳞茎快速生长的培养基配方 30

12、5.2 筛选出了新品种云霞试管鳞茎打破休眠的最佳低温冷藏条件 315.3 筛选出了新品种云霞试管鳞茎田间种植的最佳规格和贮藏方式 31附图 32参考文献 35致 41. . . . 0 / 461 引言1.1 百合简介百合(Lilium spp.)为单子叶植物亚纲百合科(Liliaceae)百合属（Lilium)多年生草本植物1,2，是世界著名的五大鲜切花之一。由于其花大色美、气质高雅、花茎挺拔、姿态优雅，被视为纯洁的象征3。因其地下鳞茎是由许多鳞片抱合而成，又寓意为百年好合，倍受世人喜爱。百合主要分布在北半球的温带和寒温带地区，少数分布在热带高海拔地区。中国是百合属植物的自然分布中心，也是世

13、界百合起源中心4。全世界百合约有 90 多种，起源于我国的有 47 个种、18 个变种，约占世界百合属植物的一半，其中 36 个种、15 个变种为我国特有种5。按英国皇家园艺学会对百合栽培品种的分类方法，栽培杂种系中的亚洲百合杂种系、百合杂种系、麝香百合杂种系、喇叭型百合杂种系等都利用了原产我国的百合种质资源6。尤其是 19 世纪后期，欧洲百合的大多数品种由于病毒病的蔓延濒临灭绝，我国的岷江百合引入欧洲后，才使欧洲百合重放异彩7。1.2 百合试管鳞茎研究进展1.2.1 培养基量元素对试管鳞茎生长的影响延龙9等研究发现，随着培养基量元素的增加，试管鳞茎生成的数量和重量都在增加，大量元素浓度高于标

14、准浓度 MS 时，有利于鳞茎的形成和膨大，且随着大量元素浓度的增加，鳞茎的直径和鲜重增加，在 2 MS 时形成的鳞茎最大，最大直径达2.06 cm，平均直径为 1.65cm，平均鲜重为 2.68 g，分别是对照的 1.37 和 2.85 倍，其增大倍数是处理前的 12.8 倍。而大量元素浓度低于标准浓度 MS 时，规律性不强，其中 1/2 MS 的效果最差，1/4 MS 时结鳞茎率为 97%，但所结鳞茎的直径和鲜重均较对照差，说明高浓度的大量元素可以促进鳞茎的形成和膨大，低浓度的大量元素可以促进鳞茎的形成，但不利于鳞茎的膨大。爱华10等研究发现，大量元素的浓度与试管成鳞茎之间找不到明显的相关性

15、。从鳞茎增加的数量来看：不同浓度大量元素的影响趋势是 MS1/2MS3/2 MS2 MS1/4 MS；从鳞茎直径的生长来看：1/4 MS、1/2 MS、MS，这 3 种浓度对试管鳞茎的生长的影响是一样的，3/2 MS 和 2 MS这 2 种浓度对鳞茎生长的影响也没有差异，后 2 种浓度比前 3 种稍好。洁11等研究发现，高浓度的大量元素有利于鳞茎的膨大，而不利于鳞茎的诱导，3MS 时形成的鳞茎最大，但鳞茎形成率则下降到 146%。Merel Langens-Gerrits12-14对Star Gazer研究发现，随着培养基量元素. . . . 1 / 46的增加，鳞茎中 P 和 S 的含量增加

16、，60gL-1的蔗糖浓度中 P、S 的含量要比 30gL-1蔗糖浓度的 P、S 的含量少，其它元素含量则不受蔗糖浓度的影响。而大量元素的变化对鳞茎生长的影响并不存在再分配的问题，而是一个持续的过程。1.2.2 植物生长调节剂对试管鳞茎生长的影响马小萍15等报道，基本培养基中附加 NAA 有助于鳞茎的生长。Lim.等发现较低浓度的 NAA 促进 Dame Blanche 和 CasaBlanea 百合品种麟茎形成、同时增加CasaBlanea 和 AcaPulco 百合品种续茎的重量。冬云16等在对山丹研究时发现，当赤霉素浓度为 lmg/L 时，小鳞茎的平均增重最大为 927mg。延龙9以百合S

17、iberia试管苗为材料，研究发现在 0.5mg/LNAA 时，鳞茎的直径和鲜重均最大，其增大倍数是处理前的 7.l 倍；NAA 大于 0.5mg/L 时，随质量浓度的增加，鳞茎的直径和鲜重均有所下降，说明在诱导试管鳞茎形成时，以较低质量浓度 NAA 为宜。清波等人发现，当 2-4D 浓度为 0.5mg/L 龙牙百合鳞球增重最佳17。倩中等报道，IBA 诱导百合生根的最佳浓度以低于 1.0mg/L 为好18。柏云等研究发现，在培养基中添加一定浓度的 6-BA 和 IAA 有利于小鳞茎直径的增大。其中以 6-BA 浓度为0.2mg/L、IAA 浓度为 0.5mg/L 和 l.0mg/L 时小鳞茎

18、平均直径增加量最大19。冬云等对野生百合山丹的研究发现，随着培养基中 PP333 浓度的增加，百合小鳞茎的平均增重也逐渐增加，至 PP333 浓度达 4 mg/L 时最大为 1736 mg20。胡凤荣等发现，PP333 浓度达 32 mg/L 和 l.6 mg/L 时，Sorbonne 和 Siberia 的组培苗小鳞茎平均直径增加最大21。杰等人研究结果表明，当矮壮素浓度为 0.l mg/L，小鳞茎膨大膨大最明显22。爱华等研究发现，随着 NAA 浓度的增加，试管鳞茎个数显示出增加的趋势，在 0.1 mg/L 到 0.5 mg/L 的浓度处理在直径生长上未表现出明显差异，而当浓度增加到 0.

19、5 mg/L 以上时，试管小鳞茎个数和小鳞茎直径开始下降；随着 NAA 浓度的增加，增生鳞茎的数量和直径均表现为先缓慢增大后减小的趋势。以小鳞茎数量为指标考虑认为 NAA 浓度为 0.5 mg/L 时最好，以直径为指标考虑认为 NAA 浓度为0.2 mg/L 时最好，两指标在 0.2 mg/L 和 0.5 mg/L 两处理间无极显著差异10。丽静等研究表明，多效唑浓度为 10 mg/L 时能促进鳞茎的诱导和膨大，鳞茎平均鲜重可达 0.84 g，增大倍数则高达 4.20 倍，分别是对照的 1.68 倍和 2.71 倍，且鳞茎形成率达到了 72.4%。当多效唑浓度10 mg/L 时，则表现出一定的

20、抑制作用，芽的生长严重受抑制，试管鳞茎明显矮化，畸形。同时，多效唑对叶片的生长起明显的抑制作用，浓度越高，抽叶数越少，株高迅速下降。当多效唑浓度达 40 mg/L 时，则不抽叶23,24。洁等研究表明，水酸浓度在 0.050.20 mg/L 围，鳞茎形成率显著提高，鳞茎数量增加明显。当水酸浓度为 0.20 mg/L 时，新增鳞茎数达 1.91 个，为对. . . . 2 / 46照的 1.44 倍，鳞茎形成率则达到 71.2%。但水酸对百合鳞茎的膨大作用不显著，鳞茎鲜重与增大倍数无显著变化，其结果表明，水酸处理有利于百合鳞茎的诱导11。S.Kumar 对 Star Gazer研究发现，生长调节

21、剂丁酰肼（Alar） ，矮壮素（Cycocel）和多效唑（Paclobutrazol）在 1.0mg/L 时会生出更多的鳞茎，且鳞茎生根和生叶的数量会减少，但浓度过大时，会抑制鳞茎的形成25。1.2.3 蔗糖浓度对试管鳞茎生长的影响有研究报道，在蔗糖浓度为 3075g/L 的围，随着蔗糖浓度的增加，可促进小球茎的形成和生长。当蔗糖浓度为 75g/L 时形成的球茎最大，高于 75g/L 则球茎变小。不同蔗糖浓度下的结球率都为 100%，说明蔗糖浓度对结球影响不大，但与球的大小有关26。延龙研究表明，蔗糖质量浓度为 30 g/L 时，结鳞茎率只有 20%；蔗糖质量浓度50 g/L 时，结鳞茎率达

22、100%，且随蔗糖质量浓度的增加，所结鳞茎的直径、鲜重增加。当蔗糖质量浓度为 90 g/L 时，形成的鳞茎最大，直径最大达 1.86 cm，平均直径为 1.59cm，平均鲜重为 2.09 g，为对照直径的 1.99 倍，鲜重的 5.36 倍，鲜重较处理前的单芽增大了 9.1 倍，但与 70 g/L 蔗糖处理差异不显著；当蔗糖质量浓度90 g/L 时，鳞茎的直径和鲜重有所下降9。洁等研究结果表明，随着蔗糖质量浓度的增加，百合鳞茎的鲜重均增加；当蔗糖质量浓度为 60g/L 时，新增鳞茎个数最多，鳞茎形成率达 75%，且对鳞茎叶的生长有促进作用，鳞茎叶鲜重达 0.96g；蔗糖质量浓度为 90g/L

23、时，鳞茎鲜重达 0.89 g，增大倍数达 3.71；当蔗糖质量浓度为 120g/L 时，形成的鳞茎最大，平均鲜重为 1.23g，为对照的 2.28 倍，且鳞茎增大倍数达 4.39，而叶鲜重则相对减少。其结果表明，对于百合试管鳞茎诱导而言，培养基中蔗糖的浓度以 60 g/L 最佳，而蔗糖浓度为 120g/L 时最有利于鳞茎的膨大，蔗糖浓度为 90g/L 时对百合试管鳞茎的诱导与膨大均有显著效果11。爱华等研究结果表明，不同蔗糖浓度增生鳞茎数量差异不显著，而直径表现出显著差异。当蔗糖浓度50g/L 时，随着蔗糖浓度的增大，增生鳞茎数增多，直径也逐渐增大；当蔗糖浓度为 90 g/L 时，增生鳞茎数继

24、续增加，但直径却减小；而当蔗糖浓度为110g/L 时，增生鳞茎数较 90 g/L 有所减少，但鳞茎直径增大很多10,27。Merel Langens-Gerrits 对Star Gazer研究发现，鳞茎重量随着蔗糖浓度的增加而增加，而且鳞片本身重量也是随着蔗糖浓度增加而增加14。S.Kumar 对Star Gazer研究发现，蔗糖浓度在 90g/L 时生成鳞茎的数量大于 60g/L，且很少有鳞茎生根和叶片25。. . . . 3 / 461.2.4 温度对试管鳞茎生长的影响傅玉兰等对接种用试管鳞茎预先给予 8的低温处理，分别处理 10 d、20 d、30 d 和未经低温过程的对照组，接种于一样

25、的培养基，经过 1 个月的一样条件培养后，其试管鳞茎增殖率出现明显差异。凡经过 8低温处理过的鳞茎均比对照组的增殖率高。其中，以处理 20 d 的试管鳞茎增殖率最高，达 857.5%，明显高于其他组。证明一定的低温条件可提高百合鳞茎的生理活性，有利于促进其生长和增殖，低温程度则以 8、20 d 效果最佳28。Merel Langens-Gerrits 对Star Gazer研究发现，25培养 12 周，15培养 2 周会诱导试管鳞茎在田间抽茎，15条件下延长培养时间对鳞茎抽茎没有进一步促进作用。25培养 12 周后，把鳞茎从外植体上剥离放在潮湿的滤纸上，在 15条件下继续培养 4 周，无法促进

26、鳞茎抽茎，这说明培养基中某种养分或者外植体对鳞茎抽茎是必要的12。王月芳等对百合研究表明高温明显抑制鳞片诱导再生苗形成，但对不定芽的发生有促进作用15。1.2.5 光照条件对试管鳞茎生长的影响傅玉兰等研究结果表明，培养期间的光照强度和鳞茎增殖率并未呈现明显的相关性。而且 1 500 lx 的光照强度和 2300 lx 的光照强度对百合试管鳞茎的增殖效果基本一样，对试管鳞茎增殖的影响比较微弱，在 5002 300 lx 之间的光照强度围，光照强弱对试管鳞茎增殖的影响差异不明显28。朱旭东等对百合试管鳞茎进行低温处理，随着温度的降低，鳞茎大小增长幅度也明显下降，温度低于 0时，鳞茎停止生长。其结果

27、表明，百合试管鳞茎最佳保存温度为-1，但实际操作中可以选择5，适当继代培养，可持续保存；从栽培后鳞茎的生长势看，低温处理对组培苗的生长有十分重要的影响，最有利于其生长的是 8 周、5，次之是 12 周、10，其他温度都不太利于组培苗的生长29。Lim 等的研究表明每天 16h 的光照可形成较多的小鳞茎，而连续黑暗培养可促进鳞茎的迅速长大30。Park 等的研究表明对鳞茎生长最适宜的光周期和光照强度分别是 24h 的光照和 2500-5000 lux 的光照强度31。Kumar 等研究认为鳞茎在连续的光照中比在黑暗中形成的数量多，连续的黑暗刺激了鳞茎鲜重，且再生的鳞茎都不产生叶片32。1.3 百

28、合鳞茎研究进展1.3.1 百合休眠的概念休眠（dormancy）是一个复杂的生理过程，它是指任何含有分生组织的植物结构其可见生长速度下降或暂停的现象，以利植物抵御外界干旱、低温或高温危害的. . . . 4 / 46一种状态；是植物在进化中形成的一种对环境条件和季节性气候变化的生物学适应和驯化的结果33-36。百合在离体培养过程中随着培养时间的延长会逐渐进入休眠状态，休眠后鳞茎的生长并不停止，休眠的诱导与生长原基的发育变化有关，休眠形成后鳞茎的生长原基只发育成鳞片，而不会发育成鳞片叶。通常将有生活力的百合试管鳞茎在未经低温处理的情况下种于田间，以它的萌发率作为休眠程度的的判断标准，萌发率越高，

29、说明休眠程度越浅，反之则越深33。1.3.2 百合鳞茎休眠形成的研究1.3.2.1 蔗糖浓度对鳞茎休眠形成的影响海涛报道，Aguettazetal 等对L.speciosum Thunb.研究发现，蔗糖浓度小于30g/L-1时，试管鳞茎休眠程度很浅，蔗糖浓度大于 30g/L-1时，百合试管鳞茎休眠程度与 30g/L-1时相似，高浓度蔗糖加深休眠可能是因为培养基中蔗糖浓度过高导致培养基中水势下降，迫使试管鳞茎细胞失水形成逆境生理，从而形成脱落酸（ABA） ，ABA 进而促使鳞茎进入休眠状态33。1.3.2.2 激素对百合鳞茎休眠形成的影响目前人们普遍认为植物的休眠是由植物源激素所控制的，是源抑制

30、物和促进物之间平衡的结果37。Aung 的研究证实，各种鳞茎植物在鳞茎发育的特殊阶段发生着与温度相联系的激素的出现含量变化，目前已经提取出来并被证实的有：赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、生长素和乙烯等38。氟啶酮（Fluridone）是源脱落酸（Abscisic acid，ABA）合成的抑制剂。在百合组培的试验中发现，在培养基中加入脱落酸不影响组培小鳞茎的休眠状态，但加入氟啶酮可以有效抑制鳞茎的休眠，若同时加入脱落酸，Fluridone 的这种作用会被逆转，外源 ABA 在 15C、20C、25C 条件下不会促进休眠的形成，说明一定量的源 ABA 是休眠形成的必要因素39。具有鳞片叶的试管鳞茎源

31、ABA 含量要比不生鳞片叶的高，外植体中源 ABA 的含量要比它上面着生的试管鳞茎的含量高，源 ABA 的含量随着试管鳞茎的培养时间延长而增加，这种增加可能是从鳞片外植体的吸收而来的39。M.M. Langens-Gerrits 研究发现，ABA 在 20C 条件下会加深 Star Gazer, C. King 和Snow Queen的休眠，但对L. speciosum Thunb 没有作用。Star Gazer在 15C 条件下， Snow Queen在 30C 条件下都不形成休眠，在此条件下加入外源 ABA 对休. . . . 5 / 46眠没有影响。说明，外源 ABA 只会加深由温度引起

32、的休眠，但是在不能诱导休眠形成的温度条件下（Star Gazer15C， Snow Queen30C）外源 ABA 对休眠没有促进作用13。1.3.2.3 温度对百合鳞茎休眠形成的影响温度是诱发和控制休眠最重要的环境因素35。对L. speciosum Thunb 的研究发现，培养温度对试管鳞茎休眠的形成有重要影响，15C 几乎不会诱导休眠，25C 会促进休眠加深40。不同基因型百合，对温度的感应并不一样。对温度的不同反应，反映了不同基因型百合源产地的气候差异，对L. speciosum Thunb，铁炮百合L. longiflorum Thunb， Star Gazer ， C.king和

33、Snow Queen的研究发现，在 20、25时，试管鳞茎都会形成休眠，除此之外， Snow Queen在15的低温条件下也会形成休眠，且随着温度的升高休眠程度变浅， C.king百合在 30的高温条件下也会形成休眠。 Star Gazer逐渐进入休眠状态（10 周） ，Snow Queen进入休眠很快（6 周）41。对L. speciosum Thunb 的研究发现，鳞茎是逐渐进入休眠的，随着培养时间的延长休眠程度逐渐加深，而且随着温度的升高鳞茎进入休眠的时间越快，在 25培养 4 周的试管鳞茎经过低温处理与未经过低温处理在田间的萌发率一样，但是随着培养时间的延长，未经低温处理的鳞茎萌发率逐

34、渐降低直至 0，在 20培养的鳞茎在 8 周后萌发率才达到最大值，在 15下培养的鳞茎萌发率从一开始就不断增长，直到 70保持不变。从温度和培养时间对休眠形成的影响看，百合试管鳞茎需要在 15-20以上一定的热量积累休眠才能形成42-43。1.3.2.4 光照对百合鳞茎休眠形成的影响在自然条件下，多数植物的冬季休眠的诱导因子是短日照，短日照有利于冬季休眠的球根植株地下贮藏器官的形成，加速鳞茎进入休眠。光照对于休眠的作用主要发生在鳞茎的生长发育阶段，在采收后的影响未见报道。部分学者研究了短日照诱导休眠的机理，可能是短日照下，叶片产生抑制物质，并从叶片上转移到鳞茎的生长点所导致的44。光照会影响

35、Snow Queen的休眠形成，光照 16h，黑暗 8h 要比黑暗条件下萌发率高得多（分别是 80，58） ，但光照对L. speciosum Thunb 的休眠没有影响13。. . . . 6 / 461.3.3 百合鳞茎休眠解除的研究1.3.3.1 植物生长调节剂对鳞茎休眠解除的影响一般认为在球根休眠导入过程中，抑制生长的激素增加，休眠解除过程中促进生长的激素增加。各类植物激素对于休眠的作用不是独立的，他们之间表现出复杂的互作关系。在百合低温贮藏期间，ABA、ZR 含量随着贮藏温度降低呈现为下降趋势，GA3含量则呈现为上升趋势，各种激素浓度的变化与与休眠的解除有密切的相关性45-46。红梅

36、通过对百合鳞茎低温解除休眠中物质代的相关性研究发现，源 ABA 是抑制顶芽不能萌发的主要因子。ABA 和 GA3共同调节了百合鳞茎的休眠。3 种促进生长的源激素 GA3、ABA、ZR 在低温处理过程中都有升高过程，但 ZR 和 IAA 对促进百合鳞茎萌发的贡献率较小47-51。生长 14 周的试管鳞茎用赤霉素（GA3）浸泡 4h，10 周后萌发率达到 88%，GA3处理后的鳞茎要比低温处理的鳞茎提前 1 周萌发，比 Fluridone 处理的鳞茎提前 2 周萌发。低温处理后的试管鳞茎会新形成白色鳞片，24 周后增重，但是经 GA3和 Fluridone处理过的鳞茎虽然萌发，却没有新鳞片生成，老

37、鳞片萎缩，干枯，鳞茎不增重。GA3有解除休眠的作用但是却无法像低温处理一样使鳞茎的淀粉转化成糖13。1.3.3.2 低温处理对百合鳞茎休眠解除的影响低温处理是打破百合鳞茎休眠最有效的方法52。研究认为，低温是个外界环境信号，植物接受到信号诱导后进入休眠状态，随着低温的积累，植物渐渐进入源休眠的中期，当低温积累达到一定程度时，植物部产生一系列生理生化变化，进入休眠的后期，这些变化达到一定水平，植物便打破休眠开始生长53-56。琳等对白天使 、 普瑞头 、 索邦 、 西伯利亚百合大鳞茎进行低温处理发现，-2只能延长种球的休眠，使种球一直保持处理前的生理状态，但白天使有萌芽现象。而2既可打破休眠又可

38、延长休眠，具有双重效应，这取决于种球采挖时其部生理状况，7只对打破休眠有效。15处理四种百合鳞茎均未萌发57。罗丽兰等报道，在组织培养中，低温（15）下所形成的百合子鳞茎无休眠或休眠比较浅，而在较高温度下组培形成的百合小鳞茎休眠程度较深52。毅等研究表明，无论是组培获得的百合鳞茎，还是种间杂交种的鳞茎，或者其他繁殖方法获得的鳞茎，均可在013处理 30110d 打破休眠58。很多组织培养的作物都处于休眠状态，球根作物在组织培养时产生的小鳞茎通常也处于休眠状态，通过环境刺激通常可以解除休眠，110C 的低温可以解除百合试管鳞茎的休眠59。组培生产的小鳞茎，在不同低温处理不同时间，小鳞茎萌发的数量

39、、迟早差异很大，而且在同种低温处理下，. . . . 7 / 46随着处理时间的延长，萌发的时间也相应提前，整齐度也相应提高60。在实际生产中，常利用低温、变温处理适当的时间来打破百合鳞茎的休眠61-63。许多研究证明，鳞茎植物在低温作用下，外观上几乎没有形态和结构的变化，但鳞茎中发生着复杂的生理生化变化44。百合鳞茎贮藏着大量的碳水化合物为以后生长所利用。在低温作用下淀粉等贮藏态碳水化合物开始转化，贮藏于0下的百合鳞茎积累更多的可溶性糖。当鳞茎贮藏于1时，将有大量的蔗糖积累，而淀粉作为蔗糖合成的主要碳源，在贮藏过程中将相应得减少；贮藏于4时，鳞茎的碳水化合物改变较少，但其变化仍旧趋向于可溶性

40、糖含量增加，淀粉含量减少64-70。在低温处理期间，鳞茎发生“低温糖化”作用，主要贮藏物质，淀粉水解，而可溶性碳水化合物则累积增多71-74。，红梅等以百合为材料，对不同贮藏温度下不同部位的鳞片，进行淀粉的测定，并研究了其与鳞茎萌发之间的关系，发现鳞茎不同部位（层、中层、外层鳞片，鳞茎盘，短缩芽等）淀粉含量存在明显差异；不同部位的鳞片的淀粉含量随着贮藏时间的延长而下降，其中，中部鳞片在贮藏的101d下降了50左右，同时，温度越低，越有利于鳞片中淀粉的降解；贮藏67天后淀粉含量不再有明显的变化55。涂淑萍等研究得出，亚洲百合杂种系的黄宝贝(Yellow Baby)，铁亚杂交种系的达诺(Ceb D

41、azzle)，百合杂种系的卡萨布兰卡(CasaBlanca)也有类似报道，发现它们在冷藏处理初期的37d，淀粉含量迅速下降，37d后淀粉含量变化比较平缓，并且期间都存在淀粉含量上升的过程50。管毕财等发现，龙牙百合在休眠过程中还原糖含量增加，在低温处理40d时达到最大值，发芽后还原糖含量急剧下降75-80。从百合鳞茎不同部位来看，红梅等发现，顶芽的可溶糖含量在贮藏初期的34d达到最大值，其次是鳞茎盘55。涂淑萍等研究认为，低温贮藏期间，鳞茎的淀粉酶（淀粉酶和 淀粉酶）活性增加，可溶性糖主要是蔗糖含量增加，淀粉酶的活性与糖分的积累呈正相关。可溶性糖的积累对于百合鳞茎的萌发与初期的生长具有重要的作

42、用50 81-82。红梅等，在百合的研究中发现，鳞茎的游离氨基酸主要集中在顶芽、层鳞片和鳞茎盘等相对幼嫩的器官中，并且在贮藏前期 34d 发生明显变化，其中谷氨酸族的氨基酸在鳞茎代中起重要作用。在此期间，鳞茎的休眠虽未完全解除，但是顶芽在鳞茎迅速伸长和增粗，说明氨基酸含量变化与鳞茎休眠的逐步解除有关，是为鳞茎萌发进行的生理准备83。红梅等在研究百合低温贮藏期间酚类物质含量的变化中发现，酚类物质含量呈增加趋势，而且发芽鳞茎的酚类物质含量极显著高于休眠鳞茎，在此期间，顶芽在鳞茎迅速伸长和增粗，表明酚类物质在百合鳞茎中并不属于发芽抑制物质84-85。用. . . . 8 / 46适当浓度的赤霉素处理

43、某些百合鳞茎一定的时间，可打破其休眠，甚至可以代替低温处理的春化作用52。植物源赤霉素的变化很复杂，如美丽百合的鳞茎在 15低温处理的 60d，其赤霉素类物质急剧下降，而这个温度下对于打破休眠、促进萌发非常有效；相反，在 21处理 60d，赤霉素类物质含量却增加，这说明百合鳞茎的休眠状态不单是由赤霉素物质含量和水平决定的，可能是多种萌发抑制物综合调控的44。益虹研究了百合褐变与 PPO(多酚氧化酶)，POD(过氧化物酶)活性变化的关系，发现百合在贮藏过程中褐变与 PPO、POD 活性变化均趋于上升，且褐变度的变化规律与 PPO、POD 活性呈现为正相关。百合不同鳞片层的 PPO、POD 活性差

44、异较大，外 2层的活性明显低于 3 层。百合组织的 PPO 和 POD 参与了褐变过程且 POD 活性变化是引起百合褐变的主要因素86-87。近年来许多研究者报道了一些其它生长调节剂对于鳞茎解除休眠的作用。如 Me-JA 能降低组培产生的百合小鳞茎的休眠程度，在高浓度的 Me-JA 环境中再生的小鳞茎不经过低温处理的萌发率随着 Me-JA 的浓度上升而增高88。1.4 百合产业化发展现状1.4.1 百合产业的国外市场现状百合是一种重要的球根观赏花卉，具有种类多，花期长，花大艳丽，姿态优美，色香各异，清雅脱俗等优点，适宜大片栽植或丛植于疏林下，草坪边、高台畔、围墙边，也可做花坛，花境或绿篱材料，

45、还可盆栽种于庭院里；百合也是世界上重要的切花之一，是近年来国际市场上最畅销的花卉种类之一。根据世界粮农组织(CAFO)统计，近十年来，世界花卉消费额平均增长10%15%，花卉出口总额增加了 4 倍，世界围花卉消费额在 2001 年已接近 2000 亿美元。资料还显示，大多数发达国家花卉需求增长迅速，需求大于生产量，总消费额大于生产额，缺口要依赖其它生产国，花卉消费也将不断扩大。以鲜切花为例，中国鲜切花消费从 19841994 年，年均递增 37%；近几年来，年均递增速度更高达60%，表现为低基数上的加速发展态势89，因此可以预料，中国将会成为世界上最具潜力的花卉消费与生产的大市场。目前，百合是

46、继世界五大切花(月季、香石竹、菊花、唐菖蒲、非洲菊)之后的一支新秀，在国际花卉市场上，百合以其美丽的花姿和吉祥的寓意长期走俏，历久不衰。在世界围，百合花的生产和消费一直处于高速发展的态势。按种植面积统计，2000 年世界围百合种球生产主要国家依次是：荷兰(4200hm2)，法国(420 hm2)、日本(240 hm2)、智利(135 hm2)、美国与加拿大(205 hm2)与新西兰(7o hm2)。从19902000 年的 10 年间，百合种植面积的净增倍数分别为：荷兰 2.5 倍，法国 13. . . . 9 / 46倍，新西兰 16 倍，智利 15 倍。以荷兰为代表的欧洲，是百合种球生产的

47、中心，相比之下，我国百合种球生产面积不足 60 hm2。而在著名的花卉王国荷兰，百合种植面积 1960 年仅为 110 hm2扩，到 2000 年发展到 4200 hm2，栽植面积扩大了 38倍之多。目前，荷兰的百合生产面积在球根花卉生产中仅次于郁金香名列第二位，年产百合种球 25 亿头，其中 70%以上供出口，给荷兰花卉业带来了丰厚的利润，国近年来百合的生产和消费也逐步增长，据国 1993 年统计，从荷兰进口的百合鳞茎共约 3810 万个，合 197 万美元，生产的百合主要出口日本，切花百合生产是国花卉生产中效益最好的一种。但这些种球却远远没有满足其它国家对百合种球的需求，仅我国一年就从荷兰

48、与日本进口 1 亿多只百合种球，并且预计，这种需求在今后将呈显著的增长趋势。1.4.2 我国切花百合和鳞茎生产技术发展现状随着百合需求量的增加，对传统的百合生产提出了更高、更新的要求，加速优良品种培育与生产成了当务之急。百合种球的繁育技术虽然日渐成熟，但其速度慢，繁殖系数低等缺点还是制约了百合鳞茎和切花的大规模生产。所以世界上许多国家纷纷着手进行百合的组织培养，由于百合的切花品种具有引人注目的颜色和形态，同时还具有抗病性、耐插性和高产性，商业价值大，因此，国外大多数学者进行组织培养研究的主要对象是切花百合类，现在许多百合生产基地均已经或开始采用组织培养来生产大量的脱毒苗，用以生产实践已获得了较

49、好的经济效益。目前，大量生产的切花有三类，即亚洲百合系列、百合系列、路香百合系列。百合种系由天香百合、黄药百合、少女百合等杂交而成，因其花色艳丽，色彩丰富，具较高的观赏价值和经济价值，为百合中的名贵种类，深受人们的欢迎，在近年来的切花百合生产中越来越占有较大的比重，在国外市场上需求量很大，市场价格是亚洲百合的 12 倍，其种苗供不应求，成为市场最受欢迎的高档切花品种之一。目前荷兰是世界百合种球与切花生产的主产国，也是近数十年在球根花卉中发展最快的花卉，20 世纪 8090 年代百合的地位在球根花卉中己上升到第二位，近年来荷兰百合的生产量己超过亚洲百合与铁炮百合。在百合花卉产业发展先进的国家如荷

50、兰、法国、日本等，他们有着较长的栽培历史和完善的科学研究体系，使得相应产业早己达到了工业化的程度，而我国百合切花生产发展的晚一些。虽然、#等地区有一定的栽培规模，但产量少，主要供应本地区和国市场，而且栽培技术、切花质量和保鲜技术方面与国外相比均存在较大的差距。长期以来，我国百合尤其是系百合(Liium Orineatl Hybrdis)的商品种球一直依赖进口。由于国外品种并不是专为中国所育，即便是同一品种的种球，. . . . 10 / 46由于产地不同，休眠程度也不同。比如球根花卉的主产国荷兰属于典型的地中海气候，而中国属于大陆东岸型气候，在这两种气候型下植株本身的生长规律有较大差异。故进口

51、百合鳞茎在次年往往出现退化现象，如此种球又得进口。另外，百合的生长周期较长，生产技术复杂，花期控制难度大，造成生产成本较高。我国百合种球生产尚处于探索阶段，由于受气候条件，繁育技术等方面的限制，普遍存在种球退化，繁殖系数低，促成栽培效果较差的问题。我国至今没有一家企业或生产基地能够进行百合商品种球的规模化生产。而据调查，估计在今后的 5 到 10年，我国花卉市场的百合销量将会呈显著的上升趋势。1.5 研究目的与意义我国在 90 年代初开展百合引进鲜切花的商品化种植和相关的研究工作，在鲜切花生产、新品种选育和种球鳞片扦插繁殖技术研究方面开展了较多研究工作，并取得较大进展，但是到目前为止，我国用于

52、切花生产的百合品种全部是国外品种，生产用种球 80%以上依靠进口，百合种球繁育技术严重滞后89。要实现种球国产化还有较远的路要走，还需在繁育关健技术有新的突破，特别是原种繁育中试管鳞茎高效生产技术和试管鳞茎休眠生理方面有待进一步开展深入的研究。要想改变这种对国外种球的依赖，只有加快国百合鳞茎的生产技术的研究，建立国产化种球生产技术，提升国百合种球生产技术和质量，才能逐步缓解对国外种球的依赖。本研究以百合杂交后代为试验材料，一方面研究植物生长调节剂、培养基、培养条件对试管鳞茎生长发育的影响，另一方面研究试管鳞茎的贮藏生理与影响因素，以完善百合试管鳞茎培育与贮藏技术，进一步为试管鳞茎生产提供技术指

53、导和理论依据。通过本试验筛选出百合试管鳞茎生长最佳的条件，获得高效的试管鳞茎生产技术；检测试管鳞茎体的生理变化，以与栽植后生长发育状况的跟踪观察，以求获得出一种最佳的试管鳞茎贮藏技术。从而得出最佳百合试管鳞茎生产技术。2 云霞百合试管鳞茎生长的研究2.1 材料与方法2.1.1 试验材料本试验在#省农业科学院花卉研究所进行。以#省农业科学院花卉研究所培育的系百合新品种云霞（附图 1）的试管鳞茎为试验材料。. . . . 11 / 462.1.2 主要试剂与仪器设备试剂：MS 培养基各基本成分、蔗糖、IBA、NAA、6-BA。仪器设备：精确度 0.001g 的电子称、超净工作台、组培室与其相关设施

54、和设备。2.1.3 试验材料处理在超净工作台上选取单粒均重在 0.0860.008g 之间、生长健壮、无变异、鳞茎盘无损伤的试管鳞茎丛生芽作为接种材料。将选好的丛生芽体接种于以下不同处理的培养基上培养，每瓶放 6 个小鳞茎，每组 10 瓶，在（252)下连续黑暗培养，每 4 周继代一次,16 周后统计结果。蔗糖处理：在继代培养基 MS+琼脂 6.5g/L+活性炭 0.4g/L+IBA1.0mg/L 中，分别添加 0（对照） ，30，60，90,120g/L 蔗糖。NAA 处理：以 MS+琼脂 6.5g/L+活性炭 0.4g/L+蔗糖 60g/L 中，分别添加 0（对照） ，0.2，0.5，1.

55、0，2.0mg/L NAA。改良 MS 浓度处理：1/2MS（对照） ，MS，2MS 为梯度，并同时加入琼脂 6.5g/L+活性炭 0.4g/L+IBA1.0mg/L+蔗糖 60g/L。2.1.4 观测指标与测量方法鳞茎的鲜重:从培养基中取出诱导的小鳞茎,剪去叶片和根,称鲜重。鳞茎的直径:用游标卡尺测量小鳞茎的最大直径和最小直径，用三次测量的平均值作为观测结果。初始单芽鲜重=接种单芽后培养基与瓶的总质量-未接种前的培养基与瓶的总质量。鳞茎的增大倍数=最终形成鳞茎鲜重/初始单芽鲜重。2.1.5 数据统计与分析本试验数据处理采用 DPS 软件进行统计分析，差异显著性测验. . . . 12 / 4

56、62.2 结果与分析2.2.1 蔗糖浓度对云霞百合试管鳞茎生长的影响表 1 蔗糖浓度对云霞百合试管鳞茎鳞生长的影响Table 1The effects of sucrose concentration on the growth of Yunxia Lily bulblets in vitro蔗糖浓度/gL-1Concentrationof sucrose初始鳞茎鲜重mgFresh weight per bulblet16 周鳞茎直径 cmDiameter of bulblet16 周鳞茎鲜重mgFresh weight per bulblet16 周鳞茎增大倍数Multiple bulble

57、ts swelling0（CK）96.671.410.550.07c100.211.49c1.043085.830.760.680.15b193.965.58b2.266095.830.430.710.20a323.217.39a3.379088.131.130.790.24a374.7550.89a4.2512098.751.610.760.22a334.1724.52a3.38注：同一列中，不同小写字母表示差异显著(P90 g/L 时，鳞茎的直径和鲜重有所下降，而且变异率明显增高（附图 2）。因此，从经济、高效的角度考虑，应选择蔗糖浓度 60 g/L 为宜。2.2.2 NAA 浓度对云霞百

58、合试管鳞茎生长的影响由表 2 可以看出在不同质量浓度的 NAA 培养基中，鳞茎的膨大率发生了明显的. . . . 13 / 46差异，其中 NAA 质量浓度为 2.0g/L 时，鳞茎的膨大率最小，最小的试管鳞茎直径仅有 0.45cm，平均直径为 0.68cm；在 NAA 浓度为 1.0g/L 时，鳞茎的膨大率最高，为种植前的 7 倍，NAA 浓度小于 1.0g/L 时，鳞茎的膨大率有所下降，但依然比 NAA 浓度为 2.0g/L 时高。说明相对较低浓度的 NAA 有利于试管鳞茎的膨大，在本试验中，NAA 浓度在 1.0g/L 时，对鳞茎的膨大最有效。表 2 NAA 浓度对云霞百合试管鳞茎鳞生长

59、的影响Table 2The effects of NAA concentration on the growth of Yunxia Lily bulblets in vitroNAA 浓度g/L-1Concentrationof NAA初始鳞茎鲜重mgFresh weight per bulblet16 周鳞茎直径cmDiameter of bulblet16 周鳞茎鲜重mgFresh weight per bulblet16 周鳞茎增大倍数Multiple bulblets swelling0.274.660.520.690.03b403.161.06bC5.40.576.670.920.

60、720.04b 480.031.25bAB 5.61.085.720.750.860.06a536.692.11aA7.02.088.041.130.680.04b457.811.94bBC5.2注：同一列中，不同大写字母表示差异极显著(P中部鳞片外部鳞片，这与涂淑萍12用Casa Blanca等品种试验的结果一致。本研究在4贮藏时，碳水化合物的代比-1明显活跃，而红梅3在2，7，13贮藏百合大球时结论为：不同部位鳞片的淀粉含量随着贮藏温度的降低而下降，贮藏温度越低，越有利于鳞片中淀粉的尽早降解。两者结果不一致，同时，本研究还通过田间试验萌芽试验也验证4贮藏优于-1。此外，在-1和4贮藏时不同