全 文 :C H I N E S E H O R T I C U L T U R E A B S T R A C T S
苦苣菜再生体系建立研究
于 颖 何 漫 吴冰冰 徐 娜 姜长 阳
辽 宁师 范大学 生命科 学学 院 , 辽 宁 大连
摘 要 : 以苦 苣 菜 的嫩茎 为 材料 , 进行 愈伤 组织 的诱导 、 分化 、 试管 苗 生根、 移 栽及栘植 所 需要条件 的研 究 ,
并建 立起苦 苣 菜嫩茎 的再生体系 。 结 果证明 : 八 是嫩 茎 颗粒状 愈伤组 织诱 导 的 理
想培养基 ; 八 八 八是诱导愈伤组 织 颗粒和不定 芽 分化培养 的理 想培养基 ;
八 是试管 苗 生根培养的 理想培养基 ; 河沙和炉灰 渣是试管 苗栘 栽的理想基质 , 栘栽
成活率为 和 , 栘植到 山坡上 的试管 苗 生长旺蛊 , 根系 发达 。
关键词 : 苦苣 菜 ; 愈伤 组织 ; 再 生体系
苦苣菜 是菊科苦苣菜属一年生
或二年生草本植物 , 生长于田野 、 荒坡 、 沙地或林缘 , 在
我国各地均有分布 』 。 苦苣菜的嫩茎叶是羊 、 猪 、 兔等家
畜 、 家禽喜食 的青饲料 , 也是一种许多人喜食的野菜 。 苦
苣菜的全草可入药 , 具有消炎化 痰 、 清热解毒等功效 。 由
于 苦苣菜具有饲用 、 食用和药用等重要的价值 , 毎年都有
很 多人多次采收 , 因此 , 导致这种本来分布较多 的野生植
物数量越来越少 。 在大连市的郊区 , 现在 已经很难采到苦
苣 菜 。 为 了保护这种野生 资源 , 加强其研究 , 我们 对苦苣
菜进行 了组织培养及再生 系 统建立的研究 。 目 前 已经有苦
菜类组织培养研究的报 道 迄今未见苦苣菜组织培养
和再生系 统建立 的研究报道 。 本试验以苦苣菜的嫩茎为外
植 体 , 在筛选了适于愈伤 组织诱导培养基 的基础上 , 研究
了 暗培养 、 光培养 、 不 同激素对愈伤组织 分化的影响 , 以
期 建立起苦苣菜高频 、 稳定的再生体系 , 为苦苣菜组培繁
殖 、 无性系选种及基 因工程育种等提供技术支持 。
材料和方法
材料及灭菌
上一年 月份将大连石门 山 山坡林缘生长非常旺 盛的苦
苣菜挖 回来 , 栽到花盆中 。 经过冬季枯萎休眠后 , 当 年 月
末放到温室 中使其萌发生长 , 月 中旬将生长旺盛的嫩茎剪
成长 茎段后 , 立 刻带回 实验室 , 放到 的磨 口
广 口 瓶中 , 用 自 来水反复振荡冲洗 左右 , 用 安
利 洗涤液反复振荡洗涤 再用 蒸馏水 洗至没有泡沫
时移到超净工作 台上进行操作 。 将经过上述处理的嫩茎用
无菌水振荡洗涤后 , 用 乙醇灭菌 迅速
用无菌水洗涤 次 , 再用 溶液振荡灭菌 ,
最后用无菌水洗涤 次 。 在无菌培养皿中 , 用解剖刀 将无菌
第一作者简介 : 于 颖 ( ’ 女 , 在读本科 ; 就读于辽宁
师范大学生命科学学院生物系 。
通讯作者 : 姜长阳 , 教授 。
项目 来源 : 辽宁师范大学教学改革项 目 (
嫩茎切成长 左右的茎段 , 然后接种到相应的 固体培
养基上 , 进行培养和观察 。
培养条件
以培养基 、 和 为基本 培养基 , 附加
不 同浓 度的细胞分裂素 和生长素 、 、 、
。 培养基加蔗糖 胨力 强度为
为 — 培养温度为 左右 , 光 照 光照度
。
方法
不 同 激素对愈伤 组织诱导的 影响 将无菌嫩茎段
横放半插接种 到以 为基本培 养基 , 附加不 同浓度 、
、 , 的培养基上 , 进行愈伤组织诱导培养 。 愈伤
组织诱导试验重复 了 次 , 每种处理接种 个嫩茎段 。
不 同 激素对愈伤组 织和 不 定芽 分化 的 影响 把
在 培养 基 上 继
代 培 养 的 愈 伤 组 织 分 散为 独立 的 颗 粒 后 , 接种 到 以
为基本培养基 , 附加
不同浓 度的 、 的培养基上进行愈伤组织颗粒的光
照分化培养和无光分化培养 。 每种培养基接种 个愈伤组
织颗粒 。 时观察统计分化率和长势 。 把分化培养的不定
芽从基部剪下 , 接种到与颗粒状愈伤组织分 化培养相同 的
培养 基上 , 进行不定芽的分化培养和分化继代培养 。 继代
分化培养试验重复 次 , 每种接种培养 个材料。
不 同 生 长 素 对试 管 苗 生根培 养 的 影 响 将
培养
基上继代分化培 养的高在 以上的不定芽从基部剪下
后 , 接种到以 为基 本培养基 , 附加
浓度分别为 、 、
、 、 、 、
和 的 的 种生根培养基上进行生根培养 。 每
种处理接种 个外植体 , 试验重复 次 , 观察生根培养情
况 。
不 同基质对试管 苗移栽成活 的 影响 打开培养着生
根试管苗 的培养瓶瓶塞 , 置于 左右的光照下炼苗
后 , 用镊子把试管苗从培 养瓶中 取出 , 立刻在清水中洗净
根部的培养基 , 把试管苗移栽到表层为约 厚的河沙 、
中国园艺文摘 年第 期
炉灰渣 、 珍珠岩 , 下面为肥沃园土的温室苗床上 , 然后弥
雾浇 透水 , 并保持湿度 以上 、 温度 左右 、 无直射
光照的条件 , 时观察统计 。 共移栽 了 次 , 每次移栽
株 。
试管 苗 的移植 把在温 室中移栽成活的试管苗于
月 下 旬移植到采集地山坡上 , 并按照野生的条 件进行管
理 。 移植试验进行 了 次 , 移植的数量为 株 , 移植后定
期观察统计 。
结果
不同激素对愈伤组织诱导的影响
观察表明 , 接种后 左右在有的 培养基上可 见接触
培养基 的嫩茎切 口 形成浅黄色的愈伤组织 。 时观察统
计 。 由表 可见 , 在附加不同浓度 与 或 , 的培
养基上都能诱导形成愈伤组织 , 且 与 , 配合使用的
培养基上愈伤组织的诱导率高于 与 配合使用 的培
养基 , 其 中在 乙的培养基
上 , 愈伤组织诱导率为 且愈伤组织长势好 。 观察表
明 , 在上述培养基上培养到 时 , 所培养的材料大部分形
成初始愈伤组织 。 初始愈伤组织一般是在接种嫩茎两端 的
切 口 处形成的 , 使其成为哑铃状 。 所形成的愈伤 组织初期
外观光滑 , 呈浅黄色 , 后来逐渐生长成为浅绿色的颗粒 。
培养到 时 , 所培养生长的愈伤组织就成为 由许多 小颗粒
组成的直径 左右的绿色愈伤组织块 。 把上述诱导培
养的颗粒状愈伤组织 , 在相同 培养基上进行继代 培养 , 结
果证明 : 每次继代培养时 间 为 所培养的愈伤组织颗
粒外观不变 , 每次继代平均 个愈伤组织颗粒可形成 个颗
粒 。 上述结果说明 : , 是
苦苣菜嫩茎颗粒状愈伤组织诱导的理想培养基 。
表 不 同 浓度激素对嫩 茎愈伤组织诱导 的影响
激素
注 : 为长势好 ; 为长势一般 : 为不生长 。
诱导愈伤组 诱导率
织数 个 ) 长势
不 同激素对愈伤组织和不定 芽分化的 影响
由表 可 见 , 在暗 培 养 的条 件下 , 附加 不 同浓 度 的
、 培养基上愈伤组织颗粒都不能分化 , 在 光照
培养的 条件下 , 附加不同 浓度 的培养基 上 , 愈伤组织
颗粒也难以分化 , 而在附加不同 浓度的 的培养基上愈
伤组织颗粒分化的效果较好 。 但从 愈伤组织颗粒的分化率
和分化不定芽的长势看 , 在 的浓度为 的培养
基上 , 不 仅愈伤组织颗粒的分化率达到 了 而且分化
的不定芽长势较好 。 观察表明 , 在 的浓度为
的培养基 上 , 接种培养 时有的愈伤组织颗粒就开始分
化 , 培养 时 的愈伤组织颗粒开始分化 。 接着 , 伴随
着愈伤组织颗粒的分化和不定芽的生长 , 在已经分化的不
定芽基部又会分化生长出多个不定芽 。 培养到 时 , 一个
愈伤组织颗粒就会分化 出 个高 以上 的绿色不定
芽 , 分化的不定芽呈丛生状 , 生长较为旺盛 。
把由愈伤组织颗粒分化的高 以上的不定芽从基
部剪下 , 接种到 与愈伤 组织 颗粒分化培 养相 同 的培养基
上 , 经过 的分化培养 , 平均 个不定芽可分化培养出
个髙在 以上生长旺盛的丛生不定芽 。 经过 次不定芽
的分化继代培养重复试验 、 每次重复试验继代培养 代 、
每代接种培养 个材料的研究表明 , 所培养的不定 芽的
长势和分化率基本不变 。 上述说明 ,
这一培养基是诱导苦苣菜
嫩茎愈伤组织颗粒分化培养和不定芽分化培养 的理想培养
基 。
表 不 同 浓度生长素对愈伤组织分化的 影响
生长素 浓度 愈伤组织 分化率 分化不定
种类 分化数 芽长势
—
—
注 : 前为 光培养结果 , 后为暗培养结果 ; 为长势较好 ; 为 长势一般 ;
为不生长 。
不同生长素浓度对试管苗生根培养的影响
试验结果表明 , 接种在附加 的培养
基上的不定芽都可以生根 。 但从生根率 、 平均生根数和试
管苗的长势看 , 在附加浓度为 的培养基上效果最
好 。 观察还表明 , 在这一培养基上 , 培养 有的就可形成
根原基 , 随后根系和植株迅速生长 。 当培养至 时 ,
C H I N E S E H O R T I C U L T U R E A B S T R A C T S
不定芽可 以 生长为具有 条 白色 根 、 个叶片 、 高
左右长势旺 盛的试管苗 。 把上述培养的试管苗剪成
具有 个叶片 、 长 左右的茎段 , 接种到相同的培养基
上进行生根继代培养 。
把生根试管苗剪成具有 个生长点 、 长 的茎
段后 , 接种到相同的培养基上进行生根继代培养 。 次生根
试验 , 每次试验继代培养 代的结果表明 , 继代培养的试管
苗除了 培养根数 、 叶片 、 根色 、 髙度和长 势等特点保持不
变外 , 毎个培养周期缩短为 平均每代的繁殖系 数为
。 上述说明 : 是
苦苣菜试管苗生根培养的理想培养基 。
不同基质对试管苗移栽成活的影响
观察表明 : 移栽后 左右 , 有的移栽试管苗可见成活
并开始生长 。 移栽后 时观察统计表明 : 河沙与炉灰渣是
试管苗移栽的理想基质 。 移栽到 以河沙和炉灰渣为基质 的
试管苗生长旺盛 , 根 系呈嫩白 色 , 平均 成活率分别为
和 。 移栽成活的试管苗初 期植株较小 , 长势较慢 ,
后开始旺盛生长 。
试管苗的移植
次移植成活率分别为 。 。 、 和 。 移植后
的定期观察表明 , 与 野生苗苦苣菜相比 , 试管苗长势非常
旺盛 。 对这种移植试管苗根系 的观察还表明 : 移植的试管
苗根系发达 , 相当 于野生植株的 倍左右 。 其他各种性状均
与野生植株一致 。
讨论
苦苣菜再生体系的 成功建立 , 具有 以下几 方 面的意
义 : 一是苦苣菜的颗粒状愈伤 组织的分化率达到 了
说明苦苣菜具有很高的再生潜能 , 可以作为组织培 养 中器
官发生和无性系 变异研究的材料 , 二是该研究为苦 苣菜的
转基 因 、 基 因库的建立等现代植物技术研究奠定 了 基础 ,
三是该研究为保护苦苣菜的野生资源提供了可能 。
在愈 伤组织的继代培 养中 , 经过 培养 , 愈伤组织
颗粒外观不变 , 个愈伤组织颗粒可形成 个颗粒。 这说明
用愈伤组织的继代培养的 方法进 行繁殖 , 的增殖 系数
为 , 按照这个速度计算 , 每年能繁殖数量为 个后
代 ; 对不 定芽进行分化培养 , 经过 的分化培养 , 平 均
个不定芽平均可分化培养出 个不定芽 。 按照这个速度计
算 , 毎年能繁殖数 量为 个后代 采用生根继代 的方法
进行繁殖 , 的繁殖系数为 。 按照这个速度计算 , 每
年能繁殖数量为 个后代 。 上述说明 , 不论采用哪种方
法进行繁殖 , 毎年都能繁殖出大量的后代 。 但是 , 若要繁
殖用于栽培的苦苣菜试管苗 , 应采用生根继代的 方法进行
繁殖 。 这是因 为 , 用生根继代 的方法繁殖的试管苗不仅几
乎没有无效苗 , 而且试管苗生长旺 盛 , 容易移栽成活 。
移植山坡上的试管苗 出现了生长 旺盛 、 根系发达的特
点 , 主要与以 下原 因有关 : 一是本研究所采用的材料是生
长非常 旺盛 的植株 , 材料本身具有生长非常旺 盛的 遗传
性 二是在培 养过程中 使用浓度较高的生长素 。 生长素的
后效作用促进了生长 。
参考文献 :
中 国 科学院北京植物研究所 中国 高等植物图 鉴 第四 册 )
北京 : 科学 出版社
李书心 辽宁植物志 ( 下册 ) 沈阳 : 辽宁科学技术 出 版社
韩全忠 王正兴 大连植物志 下 册 ) 大连 : 大连理工大学 出
版社
程林梅 , 高洪文 , 赵茂林 菊苣组织培养与植株再生的研究
草业学报 :
宋书峰 , 曹凤 杨培志等 普那菊苣高效再生体系建立和遗传转 ,
化的研究 分子植物育种 , :
陶静 杨 世海 张梦 萍等 抱茎苦荬 菜的 组织培养及植株再生
中 国 中药杂志 ’ :
杨晓杰 李波 , 王萍 管花蒲 公英 的组织培养 植物生理学通
讯 ,
邱奉 同 , 张渝洁 张利 苦菜 的组织培养与快速繁殖 安徽农
业科学 ’ :
孙怀娟 , 魏小 弟 蒲公英组织培养研究 热 带农业科学 ,
,
—
唐蓉 韦梅琴 熊增宏 蒲 公英 试管培养芽形成 的研究 青
海 大学学报 , :
陈华 , 李平 刘 晶等 药蒲 公英再生体系 的建立和优化 生
物工程学报 :
何奕 昆 路铁钢 , 孙静三 山 莴苣细胞和 组织培养 植物 学
通报 , 增刊 :
—