全 文 ：收稿日期:2006-01-27;修回日期:2006-05-11
基金项目:辽宁师范大学教学改革项目(20050101123)
作者简介:姜长阳(1954-),男 ,辽宁大连人 ,副教授 , 1978年毕
业于辽宁师范大学生物教育专业,从事现代生物技术研究 ,发表论文
34篇 ,出版专著 5部.
文章编号:1673-5021(2006)04-0065-03
早熟禾品种耐寒变异植株无性系的建立
姜长阳1 ,李建国2 ,霍　旺1 ,邹翠霞1 ,高　英1
(1.辽宁师范大学生命科学学院　辽宁　大连　116029;2.大连高新技术产业园区城市建设管理局 , 辽宁　大连　116022)
　　摘要:对草地早熟禾的小矮人品种耐寒变异植株无性系的建立进行了研究 ,并成功地诱导出小矮人嫩叶的愈伤
组织 ,分化出丛生不定芽。诱导愈伤组织的理想培养基是 MS+BA 0.1mg/ L+2 , 4-D 1 mg/ L;由愈伤组织分化出
苗的理想培养基是 1/ 2 M S+BA 0.1 mg/ L +2 , 4-D 0.1 mg/ L;试管苗极易移栽成活 , 耐寒变异性状保持不变。
关键词:草坪植物;小矮人;愈伤组织;组织培养;无性系
中图分类号:Q943.1;S688.4　　　文献标识码:A
　　小矮人(Poa pratensis)属禾本科早熟禾属多年
生草本植物 ———草地早熟禾中的一个品种[ 1 , 2] ,因具
有抗寒 、抗盐碱 、覆盖性和保绿性好等特点 ,已被广
泛应用于城市草坪绿化 、果园草坪以及运动场的种
植等 。虽然小矮人是一种比较理想的草坪植物 ,但
在栽培中也存在不少问题 , 比如不耐高温 、需水量
大 、冬季枯萎时间较长等。1998 年冬季 , 我们发现
了 1株明显延长保绿时间的变异植株 ,于是我们利
用组织培养技术 ,对这种具有有利变异性状的植株
进行了无性系建立的研究 。
1　材料与方法
1.1　材料及灭菌
将从田间采集的小矮人变异植株的嫩叶放入
250m l磨口广口瓶中 ,自来水冲洗 20 min左右 ,再
用 0.05%安利溶液洗涤 10 min ,将广口瓶移至超净
工作台上 ,注入 70%乙醇振荡灭菌约 10 s 后倒出 ,
用无菌水漂洗 2 次后 , 向广口瓶内注入约 40m l
0.1‰HgCl2 溶液 , 灭菌 1min , 再注入等体积无菌
水 ,振荡灭菌 8 min 后 ,将灭菌液倒出 ,用无菌水振
荡洗涤 4次 ,即可获得无菌材料。
1.2　培养条件
基本培养基为 MS 和 1/2MS ,附加不同浓度 6
-BA 、NAA 或 2 , 4 -D 三种激素 , MS 上蔗糖加
30g/L ,1/2MS 加蔗糖 15g/L ,培养基的胨力强度
180 g /cm2[ 3] 。培养温度保持 20 ～ 24℃,光照 2000
～ 4000 lux ,10 ～ 12 h/d。培养基的 pH5.8 ～ 6.0。
2　结果与分析
2.1　愈伤组织的诱导和继代培养
将灭菌后的嫩叶切成 0.2 ～ 0.4 cm 的块状 ,接
种到附加不同浓度 BA 、NAA 、2 , 4-D 的 MS 培养
基上 , 60d观察统计 。由表 1可见 ,在 BA达到或超
过 0.4 mg/L 时基本不能诱导出愈伤组织;在 BA
0.1 mg/L 、NAA和 2 , 4-D 的浓度为 1 ～ 2 mg/L
时 ,可以诱导形成愈伤组织 ,并且愈伤组织的诱导
率与 NAA和 2 , 4-D的浓度有正相关的趋势 。进
一步培养观察表明 ,虽然在 BA 0.1mg/ L+NAA 1
～ 2mg/ L 或 2 , 4-D 1 ～ 2mg/L 的激素浓度范围
内 ,都可以诱导形成愈伤组织 ,但从愈伤组织的外
观上看 , 以 MS +BA 0.1mg/ L +NAA 1mg/ L 为
宜。在该培养基上诱导的愈伤组织 ,呈绿色的颗粒
状 ,继代培养 6代 ,愈伤组织的生长速度及长势均
保持不变。这说明 MS +BA 0.1mg/L +NAA
1mg/L 是诱导小矮人嫩叶愈伤组织的理想培养
基。
2.2　愈伤组织的分化和继代培养
将上述诱导的浅黄色颗粒状愈伤组织接到以
1/2M S 为基本培养基 , 附加不同浓度的 BA 、
NAA 和 2 , 4-D 的不同分化培养基中进行分化
培养 。伴随着颗粒状愈伤组织的缓慢生长 , 25d
左右在愈伤组织的上部出现绿色的芽点 , 50d可
分化出大量的绿色的丛生不定芽 。由表 2 可见 ,
愈伤 组 织 在 1/2 M S +BA 0.1mg/ L +NAA
0.1mg/ L 培养基上的分化率为 100%, 即该培养
基是诱导小矮人变异植株叶片愈伤组织分化的
理想培养基 。
—65—
第 28 卷　第 4 期　　　　　　　　　　中　国　草　地　学　报　　　　　　　　　　2006 年 7 月
Vo l.28　No.4　 　　　　　　　　　Chine se Journal o f Grassland　　　　　　　 　　　Jul.2006
表 1　不同激素对早熟禾愈伤组织诱导的影响
Table 1　Callus induction of Poa pratensis with
various concentrations hormone
激素 Hormone s
(mg/ L)
6-BA NAA 2 ,4-D
接种外植体数
Number of
explants
诱导愈伤
组织数
Number of
producing callus
诱导率(%)
Rate of induction
0.1 1.0 0 20 8 40
0.1 1.5 0 20 9 45
0.1 2.0 0 20 10 70
0.1 0 1.0 20 12 60
0.1 0 1.5 20 13 65
0.1 0 2.0 20 15 75
0.4 1.0 0 20 0 0
0.4 1.5 0 20 0 0
0.4 2.0 0 20 0 0
0.4 0 1.0 20 0 0
0.4 0 1.5 20 0 0
0.4 0 2.0 20 1 5
0.8 1.0 0 20 0 0
0.8 1.5 0 20 0 0
0.8 2.0 0 20 0 0
0.8 0 1.0 20 0 0
0.8 0 1.5 20 0 0
0.8 0 2.0 20 0 0
表 2　不同激素对愈伤组织芽分化的影响
Table 2　Ef fect of different concentrations of hormones
on shoot differentiation from callus
激素 H orm ones
(mg/ L)
6-BA NAA 2 , 4-D
接种愈伤
组织颗粒数
Number of
cal lus
分化芽数
Number of
producing shoots
分化率
(%)
Frequency
0 0.1 0 40 3 7.5
0 0 0.1 40 16 40.0
0.1 0.1 0 40 40 100.0
0.1 0 0.1 40 0 0
0 0.2 0 40 0 0
0 0 0.2 40 0 0
0.2 0.1 0 40 30 75.0
0.2 0 0.1 40 5 12.5
0.8 0 0 40 0 0
0.8 1 0 40 0 0
0.8 2 0 40 0 0
1.0 0 0 40 0 0
1.0 1 0 40 0 0
1.0 2 0 40 0 0
　　将在上述培养基上诱导分化的丛生不定芽分成
小块接种到 1/2 MS +NAA 0.1mg/L 培养基上 ,进
行壮苗培养 ,接种 20d可以长成健壮的丛生不定芽。
2.3　试管苗生根
将分化培养的健壮丛生不定芽从基部剪下 ,使
之成为独立的无根不定苗 ,接种到 1/2 MS +IAA
0.2mg/ L 培养基上进行生根培养。接种 7 ～ 10d可
见形成根原基 , 20d左右可以生长为具有 4 ～ 6条长
0.5 ～ 1 cm 根 、生长旺盛的生根试管苗。
2.4　移栽
打开上述具有生根试管苗培养瓶瓶塞 ,于光照
度约 5000lux 、温度为 20℃左右的条件下炼苗 3 ～ 4d
后 ,将试管苗从培养基中取出 ,洗去基部的培养基移
栽到上面铺着一层约 5cm 厚的干净河沙 ,下面为肥
沃园土的温室苗床或花盆中。移栽成活率接近
100%,极易移栽成活 。
2.5　田间观察
将在温室中移栽成活的试管苗小批量地移植到
草坪上。通过连续 3年的观察证明 ,小矮人变异植
株嫩叶愈伤组织试管苗长势与实生苗基本一致。但
试管苗除了具有冬季枯萎晚 10 d左右 、春天返青早
约 7 d的性状外 ,还具有长势整齐 、生长期叶色浓绿
等有利性状 。观察还表明 ,由愈伤组织分化形成的
试管苗根系相当于实生苗的 2倍左右。
2001 ～ 2003 年的 12 月上旬(即将枯萎的时
候),对试管苗和实生苗绿色茎叶进行可溶性糖分析
表明:试管苗可溶性糖含量是实生苗的 2.04倍。试
管苗可溶性糖含量的提高 , 有利于耐寒和保绿。
2003年秋季 ,以露地栽培的变异植株试管苗的嫩叶
为材料 ,进行了愈伤组织的诱导 、试管苗培养和移栽
试验 。虽然 2004年 8月才将试管苗移栽到露地上 ,
但当年这样的试管苗仍然具有冬季枯萎时间晚 、春
季返青时间早 、长势整齐 、保绿时间长的特点 。
3　讨论
早熟禾及草坪植物组织培养已多有报道[ 4 ～ 9] ,
但迄今为止 ,未见城市绿化主要草坪植物优良变异
植株叶片愈伤组织的诱导及无性系建立的报道 ,也
未见草地早熟禾的品种———小矮人的组织培养及无
性系建立的报道。本研究不仅获得了具有 100%分
化率的叶片愈伤组织 ,而且由愈伤组织所建立的无
性系植株优良性状保持不变。由此证明:通过叶片
愈伤组织的诱导途径能为草坪植物优良变异植株繁
殖和推广提供一条可行的途径 。这条途径不仅大大
提高了繁殖速度 ,而且具有成本低 、易于批量生产和
管理 、培养出的试管苗在种植中所具有的主要的经
济性状保持不变等特点。同时 ,由于该研究是利用
非分生组织 ———叶片为材料进行愈伤组织诱导的 ,
由此也证明 ,草坪植物———小矮人的非分生组织细
—66—
中国草地学报　2006年　第 28 卷　第 4 期
胞也具有全能性 。
所获得的小矮人试管苗冬季枯萎晚 、春季返青
早 ,长势整齐 、高温季节叶色浓绿 ,有利于观赏和保
绿。就繁殖速度而言 ,由于愈伤组织具有 100%的
分化率 ,加之生根试管苗极易移栽成活 ,所以 ,这种
方法的繁殖速度可以满足生产上的需要 。
正是由于该研究所获得的愈伤组织具有 100%
的分化率 ,因此 ,这种方法所获得的愈伤组织也可作
为利用农杆菌转基因研究的材料。
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The Clone Establishment of Cold Resistant
Variation Plant of Poa pratensis Cultivars
JIANG Chang-yang 1 , LI Jian-guo2 ,H UO Wang 1 ,ZOU Cui-xia1 , GAO Ying1
(1.College of L i fe S cience , Liaoning Normal Universi ty , Dalian 116029 , China;
2.Dalian H igh -tech I ndustrial Zone City Construct ion Management B ureau , Dalian 116022 , China)
Abstract:The clone of cold resistant law n plant-Poa pretensis was succe ssfully established by inducing
the callus and developing uncertain buds from its leaf.The best medium fo r cal lus induction w as M S+BA
0.1mg/ L+2 ,4-D 1 mg/L;medium consisting o f 1/2 MS+BA 0.1 mg/ L +2 , 4-D 0.1 mg/L w as the
best different iation one fo r buds.Plant le ts in tube w ere o f the co ld resistant character and w i th best roo-
ting ef fect.
Key words:Lawn plant;Poa pratensis;Callus;Cul ture of tissue;Clone
【责任编辑　胡卉芳】
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姜长阳　李建国　霍旺　邹翠霞　高　英　　早熟禾品种耐寒变异植株无性系的建立