全 文 :林丽飞,夏瑞娥,刘春国,等. 不同因素对短葶飞蓬愈伤组织的影响[J]. 江苏农业科学,2013,41(2) :52 - 54.
不同因素对短葶飞蓬愈伤组织的影响
林丽飞1,夏瑞娥2,刘春国3,张灿邦1,刘 波1,王小军1,王 芳1
(1.红河学院生命科学与技术学院生物系,云南蒙自 661100;2.西南大学,重庆 400715;
3.云南省建水县临安镇农业综合服务中心,云南建水 661100)
摘要:在短葶飞蓬组织培养过程中,通过筛选适合短葶飞蓬愈伤组织增殖、分化、生根的培养基,探索适宜的 pH
值、碳源、蔗糖浓度、光照条件对短葶飞蓬愈伤组织形成的影响。结果表明,MS是诱导短葶飞蓬愈伤组织最佳的培养
基,最适 pH值为 5. 5 ~ 6. 5,不同碳源中以蔗糖最合适,其浓度以 3. 0%效果最好,黑暗条件下有利于短葶飞蓬愈伤组
织的增殖。
关键词:影响因素;短葶飞蓬;愈伤组织
中图分类号:S567. 239 文献标志码:A 文章编号:1002 - 1302(2013)02 - 0052 - 02
收稿日期:2012 - 07 - 16
基金项目:国家自然科学基金(编号:60748002);云南省应用基础研究项
目(编号:2009ZC131M) ;第一批红河学院中青年学术带头人后备人
才项目(编号:2010PY0104) ;红河学院校级项目(编号:XJ1Y0801)。
作者简介:林丽飞(1978—) ,女,云南建水人,硕士,副教授,从事植物
细胞工程的研究。E - mail:llf_biology2@ 126. com。
通信作者:张灿邦,硕士,教授,主要从事光学物理研究。E - mail:
cbzhanguoh@ gmail. com。
短葶飞蓬[Erigeron breviscapus (Vaniot)Hand. - Mazz.],
属菊科(Compositae)飞蓬属(Erigeron)植物,产于湖南、广西、
贵州、四川、云南、西藏等省(区) ,常见于海拔 1 200 ~ 3 500 m
的中山和亚高山开阔山坡、草地、林缘[1],是一种民间常用药
用植物[2],具有重要的药用价值[3 - 6];全草入药,中药名灯盏
细辛,别称灯盏花,已入《中华人民共和国药典》,自被 1974
年版的《云南省药品标准》收录以来,就被云南省制药工业广
泛用作制药原料。目前,由于短葶飞蓬种子瘪粒多,繁殖系数
低,难以满足市场需求。对短葶飞蓬的研究大多数集中在病
害研究方面[7 - 12],虽然关于短葶飞蓬组织培养方面的研究也
有报道[13 - 17],但是关于组织培养过程中如何有效提高愈伤组
织出愈率、缩短育种时间的报道尚不多见,因此本研究以短葶
飞蓬试管苗为研究材料,系统地研究了不同因素对短葶飞蓬
愈伤组织增殖的影响,为短葶飞蓬工厂化育苗提供技术支撑。
1 材料与方法
1. 1 材料
试验材料取自红河学院组培室中的短葶飞蓬无菌试管苗。
1. 2 方法
以 MS 为基本培养基,研究不同培养基(MS、B5、N6、
White)、不同 pH值(5. 0、5. 5、5. 8、6. 0、6. 5、7. 0、7. 5、8. 0)、
不同碳源(蔗糖、葡萄糖、乳糖、麦芽糖、果糖)、不同蔗糖浓度
(1. 0%、1. 5%、2. 0%、2. 5%、3. 0%)、不同光照(光照、黑暗、
半光照)条件对愈伤形成的影响。在 MS、B5、N6、White 培养
基中加入 6 - BA 0. 5 mg /L + NAA 0. 1 mg /L,再分别添加 2. 5%
蔗糖 + 0. 7% 琼脂,pH 值 5. 8,培养温度 25 ℃,光照强度
2 000 lx,光照时间 16 h /d。
选取相同条件下的短葶飞蓬试管苗叶片,切成 1 ~ 2 cm2,
分别接种于不同处理的培养基中,1 周后观察出愈率。
2 结果与分析
2. 1 不同培养基对短葶飞蓬愈伤组织诱导的影响
由表 1 可以看出,所使用的 MS、N6、B5、White 4 种培养基
中以 MS培养基最佳,主要表现为愈伤组织长势松散,出愈伤
组织较多;其次是 B5 培养基,诱导效果最差的为 White 培养
基,而 N6 培养基初期生长正常,外植体膨胀度和卷曲度大,
但培养到后期时出现水浸状死苗,且形成愈伤组织少,而
White培养基受细菌污染较为严重,污染率最高。
表 1 不同培养基对短葶飞蓬愈伤组织诱导的影响
培养基
接种数
(个)
出愈伤数
(个)
出愈率
(%)
污染数
(个)
污染率
(%) 膨胀度 培养情况
White 132 31 23. 5 101 76. 5 + 污染均为细菌污染,有死苗,愈伤颜色为紫红色
MS 122 86 70. 5 36 29. 5 ++ 长愈伤较好,尤其是茎段,愈伤疏松
N6 105 32 30. 5 26 24. 8 +++ 叶片膨大明显,但后期出现水浸状死苗
B5 105 62 59. 0 19 18. 1 +++ 长愈伤不多,愈伤较好,愈伤生命周期长,形成愈伤疏松
注:“ +++”表示膨胀度好,“ ++”表示膨胀度一般,“ +”表示几乎不膨胀。
2. 2 不同 pH值对短葶飞蓬愈伤组织诱导的影响
由表 2 可以看出,当 pH 值为 5. 5 时,出愈率最高,为
87%;当 pH值为 7. 5 或 8. 0 时,外植体能不同程度膨胀,部分
能形成愈伤组织,但形成愈伤较 pH 值为 5. 5 ~ 7. 0 时的少
(仅限于在外植体紧贴培养基处和形成伤口处) ,形成时间
慢,培养物培养到后期出现水浸状死苗和褐化现象,愈伤组织
寿命明显缩短,不利于愈伤组织的正常生长。
—25— 江苏农业科学 2013 年第 41 卷第 2 期
DOI:10.15889/j.issn.1002-1302.2013.02.102
表 2 不同 pH对短葶飞蓬愈伤组诱导的影响
pH值 接种数
(个)
出愈伤数
(个)
出愈率
(%)
污染数
(个)
污染率
(%) 膨胀度 培养情况
5. 0 30 10 33. 0 12 40. 0 + 部分不凝固,有细菌和霉菌污染,愈伤较少
5. 5 38 33 87. 0 5 13. 0 +++ 部分愈伤较紧,有条状白毛,出愈伤部位为剪切处
5. 8 77 61 79. 2 8 10. 4 + 部分培养基不凝固,有细菌和霉菌污染,愈伤少
6. 0 71 52 73. 2 6 8. 5 ++ 愈伤疏松透明,形成愈伤多
6. 5 80 48 60. 0 7 8. 8 +++ 出现细菌污染,部分膨大却不长愈伤
7. 0 107 82 76. 7 4 3. 7 ++ 出现细菌污染,一个组织出现死苗,愈伤疏松
7. 5 73 48 65. 8 13 17. 8 ++ 出现死苗,膨胀不大,但出愈伤数最多最好,愈伤形成偏紧
8. 0 68 27 39. 7 20 29. 4 ++ 细菌污染概率大,出现严重死苗
2. 3 不同碳源对短葶飞蓬愈伤组织诱导的影响
由表 3 可以看出,2. 5%蔗糖能够诱导短葶飞蓬愈伤组
织,加入其他碳源(葡萄糖、乳糖、果糖、麦芽糖)均不能诱导
出愈伤组织,而且膨胀度小,几乎为零,其中果糖所需琼脂浓
度大,达到 12 g /L才能凝固。
2. 4 不同蔗糖浓度对短葶飞蓬愈伤组织诱导的影响
表 4 表明,1. 0% ~3. 0%蔗糖均能成功诱导出愈伤组织,
但诱导效果不同,1. 0%浓度下形成愈伤较少,只有紧贴培养
基处和切口处有形成,形成愈伤最慢,外植体膨胀度最小;而
3. 0% 蔗糖诱导愈伤组织时形成愈伤最快,长势最好,同时伴
有很多芽丛产生,愈伤浓绿而疏松;1. 5% ~2. 5%蔗糖诱导愈
伤组织效果也较好,只是形成愈伤组织的时间比浓度 3. 0%
晚,其中 2. 0%蔗糖的膨胀度最大。愈伤形成快慢的蔗糖浓
度依次表现为 3. 0%﹥ 2. 5%﹥ 2. 0%﹥ 1. 5%﹥ 1. 0%;不同
蔗糖浓度下,愈伤寿命依次表现为 1. 0%﹥ 1. 5%﹥ 2. 0%﹥
2. 5%﹥ 3. 0%。
表 3 不同碳源对短葶飞蓬导愈伤组织诱导的影响
碳源
接种数
(个)
出愈数
(个)
出愈率
(%)
污染数
(个)
污染率
(%) 膨胀度 培养情况
蔗糖 85 17 20 25 29. 4 ++ 形成愈伤少,形成部位为紧贴培养基处,愈伤紧密,形成愈伤晚
麦芽糖 84 0 0 12 14. 3 + 不形成愈伤,膨胀度小
葡萄糖 80 0 0 37 46. 2 + 不形成愈伤,膨胀度小
果糖 89 0 0 15 16. 9 + 不形成愈伤,膨胀度小
乳糖 85 0 0 7 8. 2 + 不形成愈伤,膨胀度小
表 4 不同蔗糖浓度对短葶飞蓬愈伤组织诱导的影响
蔗糖浓度
(%)
接种数
(个)
出愈数
(个)
出愈率
(%)
污染数
(个)
污染率
(%) 膨胀度 培养情况
1. 0 83 65 78. 3 6 7. 2 ++ 形成愈伤较少,只有紧贴培养基处形成和切口处形成,愈伤松散,出现细菌污染
1. 5 78 68 87. 2 5 6. 4 +++ 外植体膨胀但形成愈伤少,愈伤形成慢,只在贴培养基处形成
2. 0 78 66 84. 7 10 12. 8 ++++ 外植体膨胀度最好,但形成愈伤少,只有在贴培养基处才有
2. 5 80 54 67. 5 6 7. 0 +++ 形成愈伤少,而且培养中出现死苗,形成愈伤部位为剪切处
3. 0 84 68 81. 0 0 0 +++ 形成愈伤最快,而且愈伤组织上长出很多芽丛
2. 5 不同光照条件对短葶飞蓬愈伤组织诱导的影响
在短葶飞蓬愈伤组织诱导中,采用黑暗、半光照(12 h 的
光照,12 h的黑暗)和全光照(24 h 的光照)分别培养,结果
(表 5)表明,使用暗培养能够诱导形成愈伤疏松,愈伤组织松
散;半光照条件下形成愈伤较暗培养快,愈伤浓绿,愈伤上有
的外植体直接长成小苗,有的长出大量的芽丛;采用全光照的
培养中,外植体形成愈伤最早,愈伤浓绿,但形成愈伤少,愈伤
紧密,愈伤上虽能直接长出小苗,但愈伤寿命短、污染率增大。
不同光照条件下,出愈时间早晚依次表现为全光照﹥半光
照﹥黑暗,愈伤寿命时间依次表现为黑暗﹥半光照﹥全光照,
愈伤疏松程度依次表现为黑暗﹥半光照﹥全光照。
表 5 不同光照对短葶飞蓬愈伤组织诱导的影响
光照条件
接种数
(个)
出愈数
(个)
出愈率
(%)
污染数
(个)
污染率
(%) 膨胀度 培养情况
黑暗 119 62 52. 1 42 35. 3 ++ 愈伤疏松,形成愈伤晚
半光 147 55 37. 4 84 57. 1 +++ 愈伤紧密,愈伤形成快,愈伤上直接出苗
全光 133 59 44. 3 61 45. 9 +++ 愈伤紧密,愈伤形成最早,愈伤寿命短,愈伤上直接长小苗
3 结论
适宜的培养条件对短葶飞蓬的组织培养和快速繁殖非常
重要,本试验研究了不同的培养基、pH值、蔗糖浓度、碳源、光
照对短葶飞蓬愈伤组织的影响。结果表明,MS 是诱导短葶
飞蓬愈伤组织最佳的培养基,最适 pH值为 5. 5 ~ 6. 5,不同碳
—35—林丽飞等:不同因素对短葶飞蓬愈伤组织的影响
櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄
源中以蔗糖最合适,其浓度以 3. 0%效果最好,黑暗条件有利
于短葶飞蓬愈伤组织的增殖。
参考文献:
[1]林 镕,陈艺林. 中国植物志:第七十四卷[M]. 北京:科学出版
社,1985:308 - 309.
[2]兰 茂. 滇南本草:第 2 卷[M]. 昆明:云南人民出版社,1977:
300 - 302.
[3]云南第一人民医院. 治疗瘫痪的中草药———灯盏细辛[J]. 中草
药通讯,1972,3(2) :47 - 48
[4]张卫东,陈万生,孔德云,等. 灯盏细辛化学成分的研究[J]. 中
国药学杂志,2000,35(8) :514 - 516.
[5]云南省药物研究所. 云南中药志[M]. 昆明:云南科学技术出版
社,1990:275.
[6]张人伟,杨生元,林詠月. 灯盏细辛的化学成分研究 Ⅰ. 焦福康
酸及一种新甙的分离、鉴定[J]. 药学学报,1981,16(1) :68 - 69.
[7]林丽飞,刘春国,胡先奇,等. 云南省灯盏花黄萎病病原初步研究
[J]. 植物保护,2007,33(4) :89 - 91.
[8]林丽飞,胡先奇,刘春国,等. 灯盏花根际土壤 3 种垫刃线虫的鉴
定[J]. 植物病理学报,2007,37(5) :541 - 544.
[9]林丽飞,胡先奇,江 楠. 短葶飞蓬锈病的初步研究[J]. 华中农
业大学学报,2004,23(5) :513 - 514.
[10]林丽飞,刘春国,许 春,等. 云南省灯盏花根际土壤广东垫刃线
虫的鉴定[J]. 西南大学学报:自然科学版,2008,30(6) :88 -90.
[11]林丽飞,刘春国,李卫芬,等. 云南省灯盏花根腐线虫病的病原鉴
定[J]. 西南农业大学学报:自然科学版,2006,28(5) :851 -853.
[12]林丽飞,刘春国,李卫芬,等. 云南省灯盏花根际土壤螺旋线虫
的鉴定[J]. 江苏农业科学,2007(1) :62 - 63.
[13]许彩霞,孙成林,薛 炜,等. 非洲菊组织培养离体快速繁殖
[J]. 内蒙古林业科技,2001(增刊) :116.
[14]黄 平,王 荔,杨艳琼,等. 正交设计在灯盏花组织培养中的
应用[J]. 云南农业大学学报,2006,21(2) :160 - 163.
[15]林 春,刘鸿高,苏友波,等. 灯盏花快速繁殖研究简报[J]. 云
南农业大学学报,2003,18(3) :323 - 326.
[16]杨耀文,钱子刚. 灯盏花组织培养初步研究[J]. 云南中医学院
学报,2002,25(2) :12 - 13.
[17]林丽飞,陶发清,刘春国,等. 药用植物灯盏花组织培养体系的
建立[J]. 西南大学学报:自然科学版,2009,31(12) :82 - 86.
陈 豫,胡 伟,何 磊. 不同浓度激素对胡萝卜愈伤组织诱导的影响[J]. 江苏农业科学,2013,41(2) :54 - 56.
不同浓度激素对胡萝卜愈伤组织诱导的影响
陈 豫,胡 伟,何 磊
(宜宾学院作物科学研究所,四川宜宾 644000)
摘要:研究了不同浓度激素组合对胡萝卜愈伤组织诱导的影响。结果表明:低浓度使用单一激素时,胡萝卜愈伤
组织诱导率随着激素浓度的升高而升高;当 2,4 - D浓度超过 2. 5 mg /L时,随着浓度的升高,对胡萝卜愈伤组织诱导
影响不明显;当 6 - BA浓度超过 0. 5 mg /L时,胡萝卜愈伤组织诱导率随着浓度的升高而降低。当 2,4 - D 与 6 - BA
搭配使用时,愈伤组织诱导率明显上升,当 2,4 - D浓度为 1. 5 ~ 2. 0 mg /L、6 - BA浓度为 0. 5 ~ 0. 8 mg /L时,愈伤组织
生长极快,诱导率最高。
关键词:胡萝卜;激素;愈伤组织
中图分类号:S631. 203. 6 文献标志码:A 文章编号:1002 - 1302(2013)02 - 0054 - 03
收稿日期:2012 - 07 - 17
基金项目:四川省教育厅青年基金(编号:11ZB144) ;宜宾学院博士
启动金项目(编号:2011B05)。
作者简介:陈 豫(1983—) ,女,新疆博乐人,博士,讲师,主要从事农
村沼气及生态农业研究。E - mail:chenyu@ nwsuaf. edu. cn。
胡萝卜(Daucus carrot)是伞形科胡萝卜属二年生草本植
物,在人们日常生活中起着重要作用,其营养价值高,适宜生
食、加工、烹调等。胡萝卜的贮藏根具有发达的韧皮部,适合
表达外源蛋白,很多学者用它作为植物生物反应器的受体,尤
其是作为表达可食疫苗中较为理想的模式植物之一[1 - 3]。近
年来,国内外许多学者对胡萝卜组织培养进行了广泛研
究[4 - 10],尤其在培养基的激素组合方面有很多报道[11 - 14],但
结果不尽一致。本研究探讨不同浓度激素组合对胡萝卜愈伤
组织诱导率的影响,以期为胡萝卜高频再生、组织培养的工厂
化生产及遗传转化提供依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
新鲜胡萝卜。以 MS为基本培养基[15]。全营养 MS 培养
基中添加不同浓度的 2,4 - D及 6 - BA激素(表 1)。不加任
何激素的 MS 培养基作为对照(CK)。所有培养基灭菌前用
1. 0 mol /L NaOH溶液调 pH值至 6. 0(灭菌后大约为 5. 8) ,在
121 ℃ 1. 2 kg /cm2 蒸汽压下湿热灭菌 20 min。
1. 2 方法
在流动的自来水下用小刷洗刷胡萝卜,除去表面的屑粒。
用小刀削去表皮,并切成小段,放入烧杯中。先用 75%乙醇
对胡萝卜直根消毒 5 min,用无菌吸水纸吸干;再用 1% HgCl2
溶液消毒 3 min,放入无菌水中漂洗 2 ~ 3 次,用无菌吸水纸吸
干待用。在无菌操作台上,把消毒过的胡萝卜直根放入无菌
培养皿中,用消毒过的小刀沿截面将其横切成厚度约 1 mm
的小圆片,切去小圆片的韧皮部和木质部,留下形成层,再将
—45— 江苏农业科学 2013 年第 41 卷第 2 期