全 文 :菝葜组织培养研究
郭永庆 ,王奎玲* ,刘庆华 ,刘庆超 (青岛农业大学环境艺术学院,山东青岛 266109)
摘要 [目的]更好地开发利用菝葜。[方法]以菝葜幼嫩茎段为外植体 ,以MS 、1/2 MS 、1/4 MS为基本培养基 ,研究不同植物激素组合对
菝葜组织培养快速繁殖的影响。[ 结果]外植体的最佳消毒方式为0.1%升汞消毒 9 min。1/2 MS、1/4MS培养基更有利于菝葜芽的诱导 、
增殖及生根 , 6-BA对芽丛的增殖培养具有关键作用。最佳启动培养基为 1/ 2MS+6-BA 2.0 mg/L+IBA 0.1 mg/L+NAA 0.2 mg/L。最佳
增殖培养基为 1/2MS+6-BA 3.0mg/ L+IBA 0.2 mg/L+NAA 0.2mg/ L。最佳生根培养基为1/4 MS+IBA 0.1 mg/L+NAA 1.5mg/ L+活性
炭 1 000 mg/L ,生根率最高 ,达 75%。[结论]该研究建立了菝葜的组织培养繁殖体系 ,增加了菝葜的繁殖系数。
关键词 菝葜;组织培养;植物激素;外植体
中图分类号 S 722.3+7 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)13-05295-02
Study on the Technology of Tissue Culture on Smilax china L.
GUO Yong-qing et al (College of Landscape Architecture and Art , Qingdao Agricultural University , Qingdao , Shandong 266109)
Abstract [Objective] The aim of the research was to develop and utilize Smilax china L.better.[Method] With tender stems of S.china as explants ,
MS , 1/2 MS and 1/4MS were taken as basicmedium to study the effects of different plant hormone combinations on the tissue culture and rapid propaga-
tion of S.china.[ Result] The optimum disinfection method of explants was disinfecting with 0.1%mercuric chloride for 9 min.Medium 1/2 MS and
1/ 4MS were more favorable for the bud induction, propagation and rooting of S.china.6-BA played a key effect on the propagation culture of bud
clumping.The optimum initial medium was 1/ 2MS+6-BA 2.0mg/L+IBA 0.1 mg/L+NAA0.2 mg/L.The optimum propagation medium was 1/2MS
+6-BA 3.0 mg/L+IBA 0.2 mg/ L+NAA 0.2 mg/L.The optimum rooting medium was 1/4 MS+IBA 0.1 mg/L+NAA 1.5 mg/ L+activated carbon
1 000 mg/L, with the rooting rate being highest(75%).[ Conclusion] The tissue culture and propagation system was established and the propagation co-
efficient of S.china was increased in this research.
Key words Smilax china L.;Tissue culture;Plant hormone;Explant
基金项目 山东省农业良种工程重大项目(鲁科农字〔2005〕99号)。
作者简介 郭永庆(1982-),男 ,山东菏泽人 ,硕士研究生, 研究方向:
园林植株种质资源创新与利用。 *通讯作者。
收稿日期 2008-03-03
菝葜(Smilax china L.)又名金刚果 ,为菝葜科(Smila-
caceae)菝葜属(Smilax L.)攀援灌木[ 1-2] 。菝葜主要靠自然
分蘖或实生繁殖 ,但分蘖能力及种子发芽率低 ,扦插和嫁接
较难成活[ 3] ,为了更好的开发利用这一野生资源 ,笔者对菝
葜的组织培养技术进行初步研究 。
1 材料与方法
1.1 材料 菝葜外植体来自青岛崂山 ,以MS、1/2 MS 、1/4
MS为基本培养基 ,添加不同配比植物激素。pH 值 5.7 。
1.2 试验方法
1.2.1 外植体消毒。取菝葜当年生幼嫩茎段 ,剪去叶片 ,剪
成 3 cm左右 ,每段带 1个芽 ,用洗涤剂浸泡 15 min ,再用流水
冲洗 20 min左右。在超净工作台上用 70%的酒精浸泡 15 s ,
然后用 0.1%的升汞消毒 ,采用 4个不同的时间处理 ,分别为
5 、7、9 、11 min。
1.2.2 芽的诱导及增殖培养。将消毒好的菝葜外植体用无
菌水冲洗 6次 ,然后接种到诱导培养基(A1 ~ A10)上 ,40 d后
统计诱导率 。将启动培养基中新长出的菝葜嫩梢切成带有
芽的茎段 ,长度大约 3 cm左右 ,然后接种到增殖培养基(B1 ~
B10)上。40 d后统计出芽率 、褐化率 、增殖率。
1.2.3 再生植株的生根诱导 。菝葜增殖培养 40 d 后 ,选取
长势较好的芽丛进行生根诱导 ,接种到生根培养基(C1 ~ C8)
上。生根时选用低浓度盐分的 1/2 MS 、1/4 MS 为基本培养
基 ,以 IBA 、NAA和活性炭为添加调节剂。40 d后对生根情况
进行调查。
2 结果与分析
2.1 外植体最佳消毒时间的确定 由表 1可以看出 ,外植
体的最佳消毒时间为 9 min ,此时的污染率最低 ,成活率
最高 。
表 1 不同消毒时间对外植体成活的影响
Table 1 The effect of different disinfection time on survival rate of explants
时间
Time
min
总瓶数
Total flasks
个
污染瓶数
Contaminated flasks
个
成活率
Survival rate
%
5 15 12 20
7 15 6 60
9 15 4 73.3
11 15 11 26.6
2.2 启动培养 菝葜茎段接种 10 d左右即有部分腋芽萌
动 ,20 d后除 A2 处理外均有芽发生萌动。由表 2 得知 ,A8
(1/2 MS+6-BA 2.0 mg/L+IBA 0.1mg/L+NAA 0.2 mg/L)为
最佳处理 ,35 d后有叶片生成 , 40 d 后该培养基的新梢长度
最大 ,而且长势最好。
表2 不同培养基对菝葜茎芽的影响
Table 2 Effects of different medion on the stembud of Smilax china L.
序号
No.
培养基
Basic
medium
6-BA
mg/ L
IBA
mg/ L
NAA
mg/ L
接种数
No.of
inoculation
个
诱导数
No.of indu
-ction
个
诱导率
Induction
rate
%
A1 MS 2 0.1 0 18 2 11.1
A2 MS 2 0 0.1 18 0 0
A3 MS 2 0.1 0.1 18 6 33.3
A4 MS 2 0.2 0.2 18 6 33.3
A5 MS 2 0.2 0 18 2 11.1
A6 1/ 2MS 2 0.1 0 18 8 44.4
A7 1/ 2MS 2 0 0.1 18 6 33.3
A8 1/ 2MS 2 0.1 0.2 18 11 61.1
A9 1/ 2MS 2 0.2 0.2 18 7 38.9
A10 1/ 2MS 2 0.2 0 18 6 33.3
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2008 ,36(13):5295-5296 责任编辑 庆 责任校对 卢瑶
2.3 芽丛增殖培养 由表 3可以看出 ,不同盐分含量的基
本培养基对菝葜芽丛的增殖影响很大。在高浓度盐分的MS
培养基中 ,褐化程度较高 ,出芽率较低 ,这说明茎节对培养基
中的盐分非常敏感 ,低浓度盐分的 1/2 MS培养基对芽丛增
殖更为有利 。6-BA对芽丛的增殖培养具有关键作用 ,当6-BA
浓度为 3 mg/L时菝葜芽丛的增殖率较高 ,此时出芽率较高 ,
褐化率较低 。1/2 MS+6-BA 3.0mg/L+IBA 0.2mg/L和 1/2
MS+6-BA 3.0mg/L+IBA 0.2mg/L+NAA 0.2mg/L较有利于
芽丛的增殖 ,但后者发芽率稍高 ,这与相关研究结果基本相
同[ 4] 。
表 3 不同培养基对菝葜芽丛增殖的影响
Table 3 Effect of different media on the bud duster prol iferation of Smilax
china L.
序号
No.
培养基
Basic
medium
6-BA
mg/ L
IBA
mg/ L
NAA
mg/ L
出芽率
Budding
percentage
%
褐化率
Browning
rate
%
芽增殖率
Bud
proliferation
rate∥%
B1 MS 2 0.1 0.1 21.2 42.0 34.0
B2 MS 2 0 0.2 16.7 56.4 36.1
B3 MS 3 0.1 0.1 24.6 35.5 72.3
B4 MS 4 0.2 0.2 36.3 23.0 86.2
B5 MS 3 0.2 0.2 33.6 18.2 78.4
B6 1/2 MS 4 0 0.2 56.3 33.6 105.6
B7 1/2 MS 3 0 0.2 62.1 26.4 94.4
B8 1/2 MS 2 0.1 0.1 46.2 35.6 98.6
B9 1/2 MS 3 0.2 0 63.2 24.3 126.4
B10 1/2 MS 3 0.2 0.2 61.5 21.3 131.2
2.4 根的诱导 试验结果表明 , 1/2 MS培养基的生根效果
不如 1/4MS基本培养基。在 15 d左右 ,没有添加活性炭的
培养基中的叶片出现褐化 ,而且茎叶生长很慢 ,生根率也不
高 ,在 40 d左右 ,没有添加活性炭的培养基中的根生长速度
很慢 ,而且长势不好 ,根不够粗壮。从表 4可以看出 ,C7 处理
生根率最高达到了 75%,因此 1/4 MS+IBA 0.1mg/L+NAA
1.5mg/L+活性炭 1 000mg/L为最佳生根培养基。
3 讨论
(1)菝葜播种繁殖率较低 ,扦插生根困难 ,为更好的利用
野生资源 ,探索了采用组织培养法增加繁殖系数的可行性。
在预试验中多次采用次氯酸钠对外植体消毒 ,但效果较差。
表4 不同培养基对菝葜的生根影响
Table 4 Effect of different hormone combinations on the rooting of Smilax
china L.
序号
No.
培养基
Basic
medium
IBA
mg/ L
NAA
mg/ L
活性炭
Active
carbon
mg/ L
生根苗数
Rooted
seedlings
株
生根率
Rooting
rate
%
C1 1/ 2 MS 0 0.5 1 000 5 41.7
C2 1/ 2 MS 0.1 1.0 0 4 33.3
C3 1/ 2 MS 0 1.5 1 000 7 58.3
C4 1/ 2 MS 0.1 2.0 1 000 7 58.3
C5 1/ 4 MS 0.1 0.5 1 000 6 50.0
C6 1/ 4 MS 0 1.0 0 5 41.7
C7 1/ 4 MS 0.1 1.5 1 000 9 75.0
C8 1/ 4 MS 0 2.0 1 000 8 66.7
因此 ,试验采用升汞对菝葜茎段进行消毒 ,结果表明 ,以
0.1%升汞对菝葜茎段消毒 9 min效果最好 ,污染率最低。
(2)MS是木本植物组织培养中最常用的培养基 ,但MS
培养基的无机盐和离子浓度较高 ,尤其硝酸盐含量较其他培
养基高 ,这对组织培养有一定的影响[ 4] 。试验结果表明 ,1/2
MS及1/4 MS培养基更有利于菝葜芽的诱导 、增殖以及生根。
(3)激素对菝葜不定芽的诱导和增殖培养具有显著影
响 ,其中尤以 6-BA的作用更为显著 ,这与百合科其他植物组
织培养相似[ 5] 。在生根诱导培养过程中 ,活性炭有效地降低
了基质中酚酸和醌类物质的含量 ,降低了褐化率。通过大量
试验 ,建立了菝葜组织培养繁殖体系:最佳启动培养基为
1/2MS+6-BA 2.0mg/L+IBA 0.1mg/L+NAA 0.2mg/L;最佳
增殖培养基为 1/2 MS+6-BA 3.0 mg/L+IBA 0.2 mg/L+NAA
0.2mg/L;最佳生根培养基为 1/4 MS+IBA 0.1 mg/L+NAA
1.5mg/L+活性炭 1 000mg/L。
参考文献
[ 1] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志[M] .北京:科学出版
社 , 2007.[ 2] 李法曾.山东植物精要[M] .北京:科学出版社 ,2004:140.
[ 3] 孙昌高 ,方坚.百合科药用植物种子发芽的研究[ J] .中草药 , 2000 , 13
(2):127-129.
[ 4] 刘永提 ,黄成名.托柄菝葜组织培养技术研究[ J] .林业科技开发, 2006
(3):45-48.
[ 5] 王磊,李红双 ,蔺娜.悬铃木叶片再生体系的建立[ J] .林业科学 , 2004 ,
40(1):58-63.
(上接第 5262页)
异程度相当于最大可能变异程度的百分率 。一个是彼此比
较 ,一个是与最大熵比较 ,混杂指数的比较功能具两重性 。
由此看来 ,混杂指数不仅计算简单 ,也便于理解 。至于它的
指标口径如何制定 ,还有待进一步探讨 。
参考文献
[ 1] 汪小龙,袁志发 ,郭满才 ,等.最大信息熵原理与群体遗传平衡[ J] .遗
传学报, 2002 ,29(6):562-564.
[ 2] 郭满才,解小莉 ,刘建军,等.复等位基因平衡群体熵的性质[ J] .西北
农林科技大学学报:自然科学版 ,2002, 30(4):119-122.
[ 3] 张宏礼,张鸿雁.关于最大信息熵原理与群体遗传平衡一致性的探讨
[ J] .遗传, 2006 ,28(3):324-328.
[ 4] 张鸿雁,张宏礼 ,郭满才 ,等.不同交配方式下遗传平衡的信息学分析
[ J] .浙江大学学报:农业与生命科学版 ,2006, 32(5):515-519.
[ 5] NICOLAE D L.Quantifying the Amount of Missing Information inGenetic Asso-
ciationStudies[ J] .Genetic Epidemiology , 2006(30):703-717.
[ 6] 李大林 ,陈奇 ,韦文惠 ,等.多对独立杂合基因自交群体F1到Fn基因型熵的变化规律[ J] .遗传, 2007,29(8):1027-1032.[ 7] 陈奇,韦文惠 ,李大林.基因在分离重组中的熵增与制约[ J] .上海交通
大学学报:农业科学版 , 2007(1):71-75.
[ 8] 奥野忠一.实验设计方法[M] .北京:机械工业部出版社 , 1985:8.
[ 9] 陈奇,韦文惠.热力学第二定律与遗传机理的量化分析[ J] .广西农业
生物科学 ,2006(1):72-77.
[ 10] 陈奇,韦文惠,李大林.论植物群体遗传中的熵减机制[ J] .沈阳农业大
学学报 ,2006(6):890-892.
[ 11] 耿素云.离散数学[M] .北京:高等教育出版社, 2002:166.
[ 12] 张鸿雁,张宏礼.近交群体配子间的信息学性质[ J] .中国农学通报 ,
2006,22(7):135-138.[ 13] 陈奇 ,李大林 ,符保龙,等.2对连锁杂合基因在分离重组中的熵变规
律[ J] .安徽农业科学 ,2007,35(23):7119-7121.
[ 14] 林鸿洲.新编统计学原理[M] .北京:高等教育出版社, 1999:109-110.
5296 安徽农业科学 2008年