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白茅的组织培养及植株再生



全 文 :收稿 2000-03-07    修定 2000-05-29
白茅的组织培养及植株再生
姜长阳 宁淑香(辽宁师范大学生物系 , 辽宁大连 116029)
Tissue Culture and Plantlet Regeneration of Imperata cylindrica var.major
JIANG Chang-Yang , NING Shu-Xiang(Department of Biology , L iaoning Normal University , Dalian , L iaoning 116029)
1 植物名称 白茅(Imperata cylindrica var.ma-
jor),又称茅草 、茅针。
2 材料类别 茎生长点和根状茎的节间组织 。
3 培养条件 从野外采回丛生茎和根状茎后 ,除
净叶片及须根等 ,用清水反复冲刷干净 ,剪成茎具
生长点 、根状茎具节间的茎段 ,分别放到超净工作
台上 250 ml磨口广口瓶中 ,用 70%乙醇灭菌 30 s
后 ,在 0.04%HgCl2 溶液中 , 手摇振荡灭菌茎 10
min ,根状茎 20 min ,倒净灭菌液 ,再用无菌水振荡
冲洗 5次 ,在茎上端切取 0.2 ~ 0.4 cm 茎尖 ,根状
茎的节间切成约 0.2 cm 茎段 。培养基:(1)MS+
6-BA 1 mg·L-1(单位下同)+IAA 0.2;(2)MS+6-
BA 1+IBA 0.2;(3)MS +6-BA 1+NAA 0.2;(4)
MS+6-BA 1.5+2 , 4-D 1;(5)MS+6-BA 1.5 +
NAA 0.5 +2 , 4-D 2;(6)MS +6-BA 0.5+NAA
0.1+GA 1.5;(7)MS +6-BA 1+IAA 0.1 +GA
0.5;(8)MS +6-BA 1.5+IBA 0.1+GA 1.5;(9)
1/2MS+IAA 1 。上述培养基均加蔗糖 30 g·L-1 ,
培养基(9)加蔗糖 15 g·L-1 , pH 5.8 ,培养温度
20 ~ 28℃,每日光照12 ~ 13 h ,光照度 2 000 ~ 3 000
lx ,加琼脂粉 6 g·L-1 。培养基(9)的支持物分别加
前述的琼脂粉和体积为培养基 3倍的干燥干净的
珍珠岩。
4 生长与分化情况
4.1 茎尖生长和愈伤组织的诱导与分化 将灭菌
切割后的茎尖分别接种到培养基(1)~ (5)上。12
d时 ,在培养基(4)、(5)上开始形成淡黄色愈伤组
织 ,随后逐渐增大;培养到 30 d 时 ,以茎尖为中心 ,
能形成直径为 0.8 ~ 1.2 cm的愈伤组织块 ,表面多
为颗粒状 ,质地疏松 ,外观为浅黄色至浅绿色等不
同颜色 。培养 20 d 时 ,培养基(1)~ (3)上的茎尖
接触培养基的切口略有膨大;到 25 d 时 ,培养基
(3)上的茎尖开始生长 , 继续培养 20 d ,培养基
(1)~ (3)上的茎尖都开始生长 。随着茎尖的生长 ,
3种培养基上的愈伤组织逐渐形成绿色的芽点。
其中在培养基(1)、(2)上的芽点少 ,培养基(3)上的
芽点多。将在培养基(4)、(5)上经 30 d 培养诱导
的愈伤组织接种到培养基(6)~ (8)上 ,经 60 d 的
培养 ,由培养基(4)诱导的淡黄色颗粒状愈伤组织 ,
在培养基(6)上逐步分化成 5 ~ 9 个丛生不定芽 。
其它愈伤组织只缓慢生长 ,不分化为芽。将在培养
基(1)~(3)上生长和诱导的芽点接种到培养基(6)
~ (8)上 ,9 d后芽开始伸长生长 , 30 d后芽点分化
成丛生不定芽。其中在培养基(3)上诱导的芽点转
接到培养基(6)上 ,分化的芽多且生长快 。上述说
明 ,在培养基(4)上由茎尖诱导的愈伤组织和由培
养基(3)诱导的芽点 ,在培养基(6)上均有利于不定
芽的分化。
4.2 节间不定芽的诱导与分化 将根状茎的节间
切段接到培养基(1)~ (5)上 。开始切口变成黑褐
色 ,培养 20 d左右时 ,切口开始生长 ,其中在培养
基(3)~(5)上生长快 ,并逐渐由黑褐色变为绿色;
继续培养到 40 ~ 50 d时 ,培养基(3)上切片的愈伤
组织分化出 3 ~ 6个高为 0.5 ~ 1.4 cm 的丛生不定
芽 ,培养基(4)~ (5)上生长为淡绿色的颗粒愈伤组
织块。将这种愈伤组织接种到培养基(6)~ (8)上 ,
经 70 d的培养 ,在培养基(6)上诱导出 6 ~ 12个高
为 0.5 ~ 1.6 cm 的丛生不定芽 。这说明 ,白茅的根
状茎节间在培养基(3)上能直接诱导分化成不定
芽 ,在培养基(5)上诱导的愈伤组织经培养基(6)上
的继代培养 ,能分化为丛生不定芽。
4.3 生根 将经过上述培养诱导分化的丛生不定
芽 ,切割成具有 2 ~ 3个不定芽的小块 ,分别接入以
琼脂和珍珠岩为支持物的培养基(9)上。在琼脂培
养基(9)上 ,不定芽 9 d开始生根 ,30 d时生根率达
76%,并且生根苗株高达 1 ~ 3 cm 。在珍珠岩培养
基(9)上 ,不定芽 7 d 时形成根原基 , 30 d 时生根
率达94%,且生根苗的株高达1.5 ~ 4cm 。这说明
132 植物生理学通讯 第 37卷 第 2期 , 2001 年 4 月
DOI :10.13592/j.cnki.ppj.2001.02.016
白茅组织培养再生无根苗 ,在以珍珠岩为支持物的
培养基(9)上生根生长较好。
4.4 移栽 将生根苗的培养瓶打开瓶塞 ,置于光
照度 5 000 ~ 10 000 lx 的条件下炼苗 3 d ,取出洗净
附着于根部的培养基 ,移栽于下面装着沃土 ,上面
铺着一层 5 ~ 7 cm 厚的干净河沙的花盆 ,置于无直
射光的温室中 , 10 d左右即成活 ,成活率为 93%。
4.5 扦插 从丛生不定苗上切取株高为 1 cm 以
上的不定芽 ,扦插于下面装着沃土 ,上面铺着一层
5 ~ 7 cm 厚珍珠岩与炉灰渣各半的混合基质的花
盆中 ,放到湿度 90%~ 95%、无直射光的温室中 , 9
d时开始生根;扦插 25 d后 ,平均每株生根8.5条 ,
最高生根数 23条 ,存活率为 74.2%。高而粗壮的
不定芽扦插成活率高 。
5 意义与进展 白茅属于禾本科白茅属多年生适
应性强的草本植物。其根状茎发达 , 在生长的地块
上盘根错节 , 纵横交错 , 可防风固堤 , 能生长于其
它植物难以生长的纯沙地上 。其根茎中含有果糖 、
葡萄糖 、甘露醇 、柠檬酸等成分 。因味甜 ,许多人喜
直接食用 ,还可作为清凉利尿的草药 。近年来发
现 ,在农村猪 、牛 、羊等家畜存栏大量增加的情况
下 ,将包括根状茎在内的白茅全草粉碎后 ,作为粗
饲料添加到混合饲料中 ,不仅家畜的生长速度增
加 ,而且可以节省 5%~ 10%的精饲料 ,同时还能
使荒芜的纯沙地得到利用 ,减少水土流失 ,有利于
保持生态平衡。白茅主要以根状茎进行无性繁殖 ,
但自然种源有限。组织培养方法建立的植株再生
系统 ,有可能满足人们对种源的大量需求 ,并有利
于优良变异植株的种质保存。白茅的组织培养国
内尚未见报道。
收稿 2000-01-20    修定 2000-06-12
  1 云南省农业生物技术重点实验室开放基金资助项目。
蓖麻单性雌株组织培养和快速繁殖1
张庆滢 杨建国  郑树松  杜  燕(云南省农业科学院油料作物研究所 , 昆明 650205)
Tissue Culture and Rapid Propagation of Female Plant of Ricinus communis
ZHANG Qing-Ying , YANG Jian-Guo , ZHENG Shu-Song , Du Yan(Oil Crops Research Institute , Yunnan Aacademy of Agri-
cultural Sciences , K unming 650205)
1 植物名称 蓖麻(Ricinus communis)。
2 材料类别 单性雌株的顶芽 、腋芽 、带节的茎
段。
3 培养条件 (1)起始培养基:1/3M S+6-BA 0.5
mg·L -1(单位下同)+IBA 0.01;(2)芽增殖培养
基:MS(改良)+6-BA 0.5 ~ 0.8+IBA 0.01 ~ 0.
03;(3)生根培养基:1/2M S+NAA 0.05+活性炭
(适量)。培养基中添加 3%蔗糖 、0.7%琼脂 , pH
5.8。培养温度 24 ~ 27℃,光照 12 ~ 14 h·d-1 ,光
照度约为 1 500 lx 。
4 生长与分化情况
4.1 无菌材料的获得 以蓖麻单性雌株的芽尖和
带腋芽的茎段为外植体 ,在超净工作台上 ,用 70%
酒精擦外植体表面并除去外表鳞叶 ,再用 0.1%升
汞溶液消毒 10 min ,以无菌水冲洗 4 ~ 5次后 ,无菌
操作剥取芽尖 、带腋芽茎段 ,接种到培养基(1)中。
15 d左右芽恢复生长 ,25 d左右芽长至 2 ~ 4 cm 高
时 ,取出萌动芽切成 1 ~ 2段 ,接种到培养基(2)中 。
该阶段外植体易发生褐变 ,可在接种后暗培养 3 d
或接种 3 d后 ,再转接于新鲜培养基上 。
4.2 芽丛增殖培养 对接种到(2)中的芽尖进行
继代培养 ,促进幼茎长出更多芽 。1个芽经 1次继
代培养可诱导分化出 3 ~ 8个芽苗 ,每繁殖 1 代所
需时间约为 20 d 。
在蓖麻外植体继代培养中 ,增殖率受细胞分裂
素调控 ,生长除受细胞分裂素调控外 ,还受生长素
调节 。细胞分裂素以 6-BA 作用较好 ,生长素以
IBA 较好 , 而 NAA 则易引起大量愈伤组织产生 。
为保证增殖率和侧芽生长良好 , 6-BA浓度不宜超
133植物生理学通讯 第 37卷 第 2期 , 2001 年 4 月