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香荚蒾组织培养快速繁殖的研究



全 文 :河北林业科技第 5期 2011年 10月
香荚蒾组织培养快速繁殖的研究
杜姝睿,顾婷婷,潘 林,杨文新,姜长阳
(辽宁师范大学生命科学学院,辽宁 大连 116081)
摘要:为满足栽培对种苗的需要,以香荚蒾的嫩茎为材料,进行了愈伤组织诱导、分化、不定芽生根,试管苗的生根
继代、移栽和定植的研究。研究结果证明:MS+6-BA 0.5mg/L+2,4-D 2.0mg/L是茎段愈伤组织诱导培养的理想培养基;
1/2MS+6-BA 0.4mg/L+NAA 0.1mg/L是愈伤组织分化培养的理想培养基;将不定芽和试管苗的茎段下部切口在 5mg/L的
NAA溶液中处理 5min后,接种到 1/2MS+IAA 0.2mg/L培养基上进行生根培养的方法,是不定芽生根培养和试管苗生根
继代培养的理想方法。定植到花坛上的试管苗长势旺盛,观赏效果好。
关键词:香荚蒾;组织培养;无性系
中图分类号:S723.137 文献标识码:A 文章编号:1002-3356(2011)05-0005-03
收稿日期:2011-09-05
基金项目:辽宁省高等教育教学改革资助项目
(20090304);辽宁师范大学教学改革资助
项目(LSJG:20090108)
香荚蒾(Viburunm farreri)又称探春、翘兰,
属禾忍冬科、荚蒾属、落叶灌木,在我国的甘肃有野
生[1],我国一般作为园林栽培或庭院观赏栽培[2]。香
荚蒾花白色浓香,花期较早,是重要的早春花木。
丛植于草坪边、林缘下或建筑物前都很适宜,又
有较耐阴特性,可栽种于建筑物北侧,属于典型
耐阴观赏树种。由于香荚蒾的特有观赏性和耐阴
性,受到辽宁南部地区园林工作者的欢迎。但是,
由于香荚蒾不易收到种子 [3],使其不能用种子进
行繁殖。采用压条和扦插的方法进行繁殖,其成
苗率又很低,难以满足栽培对种苗的需求。为此,
我们对香荚蒾进行了组织培养快速繁殖的研究,
以期满足人们栽培对种苗的需求。虽然目前已有
荚蒾组织培养研究的报道[4-5],但迄今未见香荚蒾
组织培养及快速繁殖研究的报告。
1 材料与方法
1.1 材料及灭菌
于 7月上旬,把生长非常旺盛的香荚蒾嫩茎
采回实验室,剪成长约 3cm嫩茎段后,放到磨口
广口瓶中,用自来水洗涤 10min 左右,再用
0.005%安利洗涤液洗涤 5~10min。然后移到超净
工作台上,用 70%~75%的乙醇灭菌 15s左右,再
用 0.05%的 HgCl2溶液灭菌 15min,最后用无菌水
洗涤 5次[6],即可获得无菌嫩茎。
1.2 培养条件
以 MS、1/2MS为基本培养基,附加不同浓度
6-BA、2,4-D、NAA、IAA。固体培养基胨力强度为
200g/cm2。以 MS 为基本培养基加蔗糖 30g/L,
1/2MS 为基本培养基加蔗糖 15g/L。光照强度
3000Lx左右;光照时间 12h/d;培养基 pH 为 5.8~
6.0;培养温度 26℃[6]。
1.3 方法
1.3.1 愈伤组织的培养 在超净工作台上,将无
菌嫩茎切成长 0.2~0.3cm的茎段后,接种到以 MS
为基本培养基,附加不同浓度 6-BA、2,4-D、NAA
的培养基上,进行嫩茎愈伤组织的诱导培养。每
种培养基接种 100个茎段,重复 2次。
1.3.2 愈伤组织分化培养 将以上诱导培养的
愈伤组织分割成 0.3cm左右的块状后,接种到以
1/2MS 为基本培养基,附加不同浓度的 6-BA、
NAA的分化培养基上,进行愈伤组织的分化培养
试验。愈伤组织的分化培养试验每种培养基接种
100块材料,重复 2次。
1.3.3 不定芽生根培养 将上述分化培养的不
定芽采用以下 3种方法进行处理:(1)向培养不
定芽的培养瓶中倒入 5ml浓度为 10mg/L的 NAA
溶液处理 24h后,将不定芽从基部切下,接种到
1/2MS+IAA 0.2mg/L培养基上进行生根培养。(2)
将不定芽切下后把下部切口在 5mg/L的 NAA溶液
中处理 5min后,接种到 1/2MS+IAA0.2mg/L培养
5- -
DOI:10.16449/j.cnki.issn1002-3356.2011.05.038
河北林业科技第 5期 2011年 10月
表 2不同浓度的 6-BA、NAA对愈伤组织分化培养的影响
6-BA
/mg·L-1
0
0.2
0.2
0.2
0.2
0.4
0.4
0.4
0.4
0.8
0.8
0.8
0.8
1.6
1.6
1.6
1.6
NAA
/mg·L-1
0
0.1
0.5
1.0
1.5
0.1
0.5
1.0
1.5
0.1
0.5
1.0
1.5
0.1
0.5
1.0
1.5
愈伤组织
分化率%
0
22
5
0
0
96
39
0
0
63
9
0
0
0
0
0
0
平均分化不定
芽数/块
0
2.4
1.6
0
0
5.1
3.1
0
0
3.4
2.6
0
0
0
0
0
0
不定芽
长势
-
++
+
-
-
++
+
-
-
++
-
+
+
-
-
-
-
注: ++为长势好;+为长势一般;-为不生长。
基上进行生根培养;(3)将不定芽切下后,不经任
何处理,直接接种到 1/2MS+NAA 0.1mg/L+IAA
0.5mg/L的基本培养上进行生根培养。不同处理
方法对不定芽生根培养试验中每种处理接种 200
个不定芽,重复 2次。
1.3.4 试管苗的移栽与定植 把培养生根试管
苗移到温室中,打开瓶塞,放在直射光下炼苗 2
d后,将试管苗移栽到上半层为干净河沙、下半层
为肥沃园土的花盆中,并在前 10d保持没有直射
光、湿度 90%左右的环境条件。移栽后 30d观察
统计。移栽试验进行 2次,每次移栽 400株。
把在温室中移栽成活的试管苗于 5 月中旬
分 2次定植到大连城区的花坛上和绿化带上。两
次定植的株数分别为 300株和 350株。
2 结果与分析
2.1 不同激素配比对愈伤组织诱导培养的影响
培养 45d统计,结果见表 1。由表 1可见,在
不加任何激素的培养基上,不能诱导生长出愈伤
组织;在不同浓度的 6-BA与 NAA配合使用时,
愈伤组织的诱导效果也较差。在不同浓度的 6-
BA与 2,4-D配合使用时,愈伤组织的诱导效果
较好。其中在 6-BA的浓度为 0.5mg/L与 2,4-D
的浓度为 2.0mg/L配合使用时,不仅愈伤组织的
诱导率达到了 87%,而且愈伤组织长势好。观察
还表明,接种 10d时,在这种培养基上的材料愈
伤组织开始生长。培养到 45d时,诱导形成直径
0.7~1.4cm的半球状愈伤组织,所形成的愈伤组
织外观上呈淡绿色,表面为大小不等的颗粒状。2
次重复试验的结果基本一致。以上结果说明:MS+
6-BA 0.5mg/L+2,4-D 2.0mg/L 培养基是香荚蒾
嫩茎段愈伤组织诱导培养的理想培养基。
2.2 不同浓度的 6-BA、NAA对愈伤组织分化培
养的影响
观察表明:接种后 12d 左右,有的培养基上
的愈伤组织开始分化。50d时观察统计,结果见表
2。由 2表可见,在不加任何激素、6-BA的浓度超
过 1.6mg/L、NAA的浓度为 1.0、1.5mg/L的培养基
上,愈伤组织不分化;在 6-BA的浓度分别为 0.2、
0.4、0.8mg/L,NAA 的浓度为 0.1、0.5mg/L 的培养
基上,愈伤组织均可分化;其中在 6-BA的浓度为
0.4mg/L,NAA 的浓度为 0.1mg/L 的培养基上,愈
伤组织分化效果最好,不仅愈伤组织的分化率为
96%,平均每块愈伤组织分化 5.1个不定芽,而且
分化的不定芽外观上长势好。每个不定芽生长着
3~6个伸展的叶片,高为 1.2cm左右,呈嫩绿色。2
次重复试验的结果基本一致。上述说明:1/2MS+
6-BA 0.4mg/L+NAA 0.1mg/L 培养基是香荚蒾愈
伤组织分化培养的理想培养基。
表 1 不同激素水平对愈伤组织诱导培养的影响
6-BA/mg·L-1
0
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
2,4-D/mg·L-1
0
1.0
1.5
2.0
0
0
0
1.0
1.5
2.0
0
0
0
1.0
1.5
2.0
0
0
0
NAA/mg·L-1
0
0
0
0
1.0
1.5
2.0
0
0
0
1.0
1.5
2.0
0
0
0
1.0
1.5
2.0
愈伤组织诱导率/%
0
32
43
56
0
0
19
57
72
87
0
11
25
33
35
41
6
0
0
长势
-
+
+
+
-
-
+
+
++
++
-
+
+
+
+
+
+
-
-
注: ++为长势好;+为长势一般;-为不生长。
6- -
河北林业科技第 5期 2011年 10月
2.3 不同处理方法对不定芽生根培养的影响
接种后 28d观察统计,结果见表 3。由表 3可
见,虽然采用 3种处理方法培养的不定芽均可生
根,但方法二的生根效果远远地好于其它两种处
理方法。采用将不定芽切下后在 5mg/L的 NAA
溶液中处理 5min后,接种到 1/2MS+IAA 0.2mg/L
培养基上进行生根培养的方法,不仅生根率为
93.5%、平均每株试管苗生根 5.4条,而且试管苗
长势好。观察也表明,采用方法二进行生根培养,
培养 5d可见开始生根,之后,随着根的生长、根
数的增加,生根率也在不断提高。培养到 28d时,
生根试管苗就会生长为株高 3.9~4.6cm、茎粗
0.2cm左右、具有 4~8个叶片的旺盛试管苗。2次
重复试验的结果基本一致。把由不定芽培养的试
管苗剪成长 1.0~2.0cm、至少具有 2个叶片的茎
段后,采用方法二进行生根继代培养。2次重复试
验,每次继代培养 5代的结果证明:经过 26d 的
培养,就又会培养出一代与不定芽生根培养相同
的试管苗。平均每代的繁殖系数为 2.8。以上结果
证明:将不定芽和试管苗的茎段下部切口在 5mg/L
的 NAA溶液中处理 5min后,接种到 1/2MS+IAA
0.2mg/L培养基上进行生根培养的方法,是香荚
蒾不定芽生根培养和试管苗生根继代培养的理
想方法。
2.4 试管苗的移栽与定植
移栽 30d 统计,2 次移栽的成活率分别为
89.6%、92.5%。试管苗在温室易移栽成活。
定植 30d 统计,2 次定植的成活率分别为
98.3%、98.8%。试管苗易定植成活。定植成活后的
试管苗 50d后开始快速生长,当年生长非常旺
盛,落叶比大田苗晚 8d左右,第 3年开花结果,
在花坛上定植的试管苗观赏效果好。
3 讨论
在本研究的生根继代培养快速繁殖中,26d
为 1个培养周期,其繁殖系数为 2.8。按照这个速
度,1株试管苗每年能繁殖出 2.814(约为 180万)
个后代,除掉各种不利因素的影响,1a完全可能
繁殖 90万株生长旺盛的试管苗。这种繁殖速度
能满足观赏栽培的需要。
在生根继代培养中,26d为 1个培养周期,比
不定芽生根培养周期缩短 2d。产生这种现象是由
于以下原因引起的:一是试管苗的茎段长得比不
定芽粗壮,适应性强;二是试管苗的茎段是在生
根培养基上培养生长的,材料本身就对这种培养
基具有一定的适应性;三是粗壮茎段自身含生长
素多,也有利于调节自身的生长。
定植于花坛上的试管苗出现了秋天落叶晚
的现象。产生这种现象的原因如下:一是本研究
所采用的实验材料本身是生长非常旺盛的植株,
材料本身具有生长非常旺盛的遗传性;二是在试
管苗的培养过程中使用了较高浓度的生长素。定
植后的试管苗体内仍然含有较高浓度的生长素,
其后效作用也促进生长。
参 考 文 献
[1]中国科学院植物研究所.中国高等植物图鉴(第四册)
[M].北京:科学出版社,1975:307.
[2]韩全忠,王正兴.大连地区植物志(中册)[M].大连:大
连工业大学出版社,1993:699.
[3]陈有民.园林树木学[M].北京:中国林业出版社,1990:
700.
[4]甄雪花,胡蕙露,夏姚生.欧洲荚蒾组织培养技术研究
[J].安徽农学通报.2010,16(9):57-59.
[5]邓源,曹征宇,顾韵莉.地中海荚蒾的组织培养与快速
繁殖[J].上海农业科技.2008,(5):95.
[6]李菊,肖莹,杨阳,等.木芙蓉再生体系建立的研究[J].
河北林业科技.2009,(6):7-9
表 3 不同处理方法对不定芽生根培养的影响
处理方法
方法一
方法二
方法三
接种数/株
200
200
200
生根率/%
33.5
93.5
26
平均生根条数/条
2.2
5.4
2.0
试管苗长势
+
++
+
注:++为长势好;+为长势一般;-为不生长。
7- -