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胶东卫矛组织培养快速繁殖技术研究



全 文 :70  林业科技开发 2008年第 22卷第 4期
胶东卫矛组织培养快速繁殖技术研究
杨亚亚1 ,麻冬梅 2 ,许兴1, 2*
(1.宁夏大学生命科学学院 , 银川 750021;2.宁夏大学农学院)
摘 要:以胶东卫矛的茎段为外殖体 , 研究其再生植株在不同外源激素配比下的适宜培养基。试验结果表明:胶
东卫矛茎段启动培养基中以 MS培养基附加 BA2.0mg/L、NAA1.0mg/L较好 ,继代培养基以 MS培养基附加 BA
1.0mg/L、NAA0.5mg/L较为合适。生根培养基为 1/2MS+NAA0.3mg/L+IBA0.1 mg/L最佳 , 生根率高达
100%。
关键词:胶东卫矛;组织培养;快速繁殖
StudyonTechniquesforRapidPropagationofEuonymuskiautschovicus(Loes.)∥YANGYa-ya, MADong-
mei, XUXing
Abstract:ThestemsegmentsofEuonymusKiautschovicus(Loes.)wereusedasexplantstostudythesuitablemediums
withdiferentproportionsofexogenoushormonesforregenerationplantinthispaper.Theresultsshowedthatthesuitable
mediumfortheinitiationofexplantswasMSmediumsupplementedwith6-BA2.0mg/LandNAA1.0mg/L, Whilefor
theproliferationofbudclustersitwasMSmediumsupplementedwith6-BA1.0mg/LandNAA0.5mg/L-1.Forrooting
ofadventitiousbuds, 1/2MSmediumreplenishedwithNAA0.3mg/LandIBA0.1 mg/Lwasexcellent, andtherooting
ratewas100%.
Keywords:EuonymuskiautschovicusLoes.;Tissueculture;Rapidpropagation
Author saddress:SchoolofLifeScienceNingxiaUniversity, 750021, Yinchuan, China
收稿日期:2007-11-12    修回日期:2007-12-18
基金项目:国家 “ 973”项目 “重要耐盐 、耐低温转基因植物的生物学整
合效应分析研究 ”(编号:2006CB100106)。
第一作者简介:杨亚亚(1982-),男 ,硕士生 ,研究方向为植物基因工
程研究。通讯作者:许兴 ,男 ,教授 ,博士生导师。 E-mail:yyyaaa598@
126.com
  胶东卫矛(EuonymuskiautschovicusLoes.)系卫矛
科卫矛属植物 ,为常绿阔叶灌木 ,其叶色碧绿 ,耐修剪 ,
不仅具有观赏价值和经济价值 ,还能净化空气 ,抗烟除
尘 [ 1] ,因此是城镇绿化中的优良树种 ,尤其适合北方冬
天常绿彩叶树种缺乏之地。但是由于目前自然环境恶
化和水资源缺乏 ,卫矛属植物良种化程度低[ 2] 、虫害严
重 [ 3] ,因此胶东卫矛抗逆的能力有待提高。建立高效 、
快速的组培体系 ,是我们下一步进行胶东卫矛植物基
因工程育种的前提条件 ,同时为胶东卫矛的工厂化育
苗提供技术支持 ,推动该树在园林中的应用 。
1 材料与方法
1.1 材 料
胶东卫矛采自宁夏永宁县安宁园林绿化有限公
司栽培基地 。试验所用试剂 6-BA、NAA、IBA和琼脂
为 Sigma产品 ,其余药品为国产分析纯 。
1.2 方 法
1.2.1 外殖体的获得
取带腋芽的茎段或顶芽 ,剪去叶片 ,留叶柄基部 ,
用 0.1%洗衣粉水轻轻刷洗枝条后 ,在流水下冲 0.5
~ 1h。在超净工作台上将材料转入灭过菌的三角瓶
中 ,用 70%的酒精浸泡 30s,无菌水冲洗 2 ~ 3次 ,再
用 0.1%的升汞处理 8min,无菌水冲洗 5 ~ 6次 ,每
次 2 ~ 3min,将带腋芽的茎段切成长 1.0 ~ 1.5cm的
小段备用 。
1.2.2 基本培养基的筛选
将经表面消毒的带有 1对侧芽的茎段接种于 MS
培养基 、B5培养基和 McCown& Lloy培养基 , 3种培
养基中分别添加 0.5mg/L、 1.0mg/L、 2.0mg/L和
4.0mg/L6-BA, 20d后观察生长情况 。
1.2.3 启动培养基的筛选
将经表面消毒的带有顶芽或 1对侧芽的茎段接
种于以 MS为基本培养基 , 在 MS培养基中仅添加
0mg/L、 0.5mg/L、 1.0mg/L、 2.0mg/L、 4.0mg/L、
8.0mg/L的单一细胞分裂素 6-BA和 KT;待筛选出
适宜的细胞分裂素 6-BA后 , 以该细胞分裂素
0.5mg/L、 1.0mg/L、 2.0mg/L和 NAA 0mg/L、
0.5mg/L、1.0mg/L和 2.0mg/L为试验水平 ,采取完
全随机区组实验设计 ,设计 12个处理 ,每处理 3个重
复 。 20d后观察 、记录腋芽诱导率 、芽生长状况 ,以腋
芽的诱导率进行统计和方差分析 ,筛选出适宜的激素
配比的腋芽诱导培养基 。
技术开发 
 林业科技开发 2008年第 22卷第 4期 71 
1.2.4 继代培养基的筛选
将高于 3cm的初培苗切割后转接到以 MS为基
本培养基 ,以 6-BA0.5mg/L、1.0mg/L、2.0mg/L和
NAA0.5mg/L、1.0mg/L、2.0mg/L交叉配比的 9个
试验水平的培养基 , 所有试验采用完全随机接种 ,
30d后观察 、记录丛芽诱导率和茎段生长及分化情
况 ,选择适宜激素配比的增殖培养基 。
1.2.5 无菌苗的生根
取生长良好 、高约 2cm以上的无菌无根苗 ,生根
培养基中培养 , 30d后观察生根情况 。
1.3 培养条件
培养温度 25℃左右 , 每天光照 12h, 光照度
2 000lx,培养基 pH5.8。
2 结果与分析
2.1 基本培养基试验
由表 1可以看出 MS培养基培养效果明显好于
B5 培养基和 McCown& Lloy培养基 , B5 次之 ,
McCown&Lloy最差 。MS培养基中芽的分化平均达到
87.2%,而在 B5培养基和 McCown&Lloy培养基平均
为 56.4%和 52.6%。并且在实验过程中发现 , MS培
养基中的外殖体褐化最轻 ,其他两个培养基褐化比较
严重 , MS培养基中苗的生长势也相应地最好 。
表 1 基本培养基筛选结果
基本
培养基
6-BA浓度
/mg·L-1
接种
数 /个
分化
数 /个
分化
率 /%
MS 0.5 30 26 86.7
MS 1.0 29 26 89.7
MS 2.0 32 29 90.6
MS 4.0 28 23 82.1
B5 0.5 30 16 53.3
B5 1.0 33 19 57.6
B5 2.0 31 21 67.7
B5 4.0 27 13 48.1
McCown&Lloy 0.5 29 14 48.2
McCown&Lloy 1.0 28 15 53.6
McCown&Lloy 2.0 29 17 58.6
McCown&Lloy 4.0 30 15 50.0
2.2 不同激素处理对腋芽诱导的影响
2.2.1 6-BA不同浓度处理对腋芽的诱导
MS培养基中添加 6-BA一种激素 ,结果见表 2。
接种 20d后 ,添加了 6-BA的处理腋芽均有不同程度
的诱导萌发 , 6-BA的 5个浓度梯度中 , 0.5、1.0和
2.0mg/L时腋芽的诱导率均比 MS对比的高 ,而 6-BA
浓度为 4.0和 8.0 mg/L时 ,腋芽诱导受到抑制 ,诱导
率降低。所诱导的芽在培养 20d前均为单芽 ,芽生长
达 0.5 ~ 1.0cm,培养 1个月后 ,出现少量的丛生芽 。
表 2 6-BA不同浓度对腋芽的诱导效果
6-BA
浓度 /mg·L-1 接种数 /个 出芽数 /个 诱导率 /%
0 30 25 83.3
0.5 27 24 88.9
1.0 29 28 96.6
2.0 31 31 100
4.0 30 28 93.3
8.0 32 27 84.3
 注:基本培养基为 MS。
2.2.2 KT不同浓度处理对腋芽的诱导
为了比较不同的细胞分裂素对腋芽诱导效果的
差异 ,试验了只添加 KT对腋芽的诱导的效果 。结果
可见 KT对北海道黄杨腋芽的诱导率较低 , 5个浓度
处理的诱导率均比 MS对照低 ,说明 KT诱导腋芽的
效果比 6-BA差。所诱导的芽均为单芽 ,芽的生长与
仅添加 6-BA的情况相似。
以 6-BA和 KT对腋芽的诱导率为结果 ,通过单
因素方差分析计算得 F值是 6.876, 显著水平为
0.255。确定单一细胞分裂素 6-BA和 KT对腋芽的
诱导率存在显著差异 , 6-BA对胶东卫矛腋芽诱导率
明显优于 KT。
表 3 KT不同浓度对腋芽的诱导效果
KT
浓度 /mg·L-1 接种数 /个 出芽数 /个 诱导率 /%
0 29 24 82.8
0.5 25 19 84.0
1.0 18 15 83.3
2.0 21 17 80.9
4.0 19 13 68.4
8.0 24 12 50.0
 注:基本培养基为 MS。
2.2.3 6-BA和 NAA不同浓度组合对腋芽的诱导
根据添加 6-BA、NAA的诱导结果 ,选择 6-BA浓
度 0.5mg/L、1.0mg/L和 2.0mg/L分别与 NAA的
0、0.5mg/L、1.0mg/L、2.0mg/L4个浓度进行完全
随机交叉试验进行北海道黄杨诱导培养基筛选 ,结果
见表 4。
表 4 不同浓度 6-BA和 NAA配比对腋芽的诱导效果
6-BA浓度
/mg·L-1
NAA浓度
/mg·L-1
接种
数 /个
分化
数 /个
分化
率 /% 生长势
0.5 0.0 49 44 90.0 +++
0.5 0.5 51 47 92.6 +++
0.5 1.0 47 45 95.7 ++
0.5 2.0 53 41 77.4 +
1.0 0.0 52 46 88.5 +
1.0 0.5 48 43 89.6 ++++
1.0 1.0 50 46 92.0 +++
1.0 2.0 49 43 87.8 +
2.0 0.0 49 44 89.8 +
2.0 0.5 54 51 94.4 ++++
2.0 1.0 52 50 96.2 ++++
2.0 2.0 48 42 87.5 +
 注:+示颜色发黄 , ++示颜色略黄, +++示较好, ++++示很好。
 技术开发
72  林业科技开发 2008年第 22卷第 4期
  通过二因素方差分析(表 5)认为:6-BA对胶东
卫矛的腋芽效果不显著 , NAA对胶东卫矛的腋芽诱
导极显著 , 6-BA×NAA的交互作用对腋芽的诱导存
在显著性差异。 6-BA的 3个浓度水平中腋芽的诱导
率较高 ,当 6-BA浓度相同时 , NAA浓度的增加 ,有利
于腋芽的诱导;但 NAA浓度达到 2.0mg/L时 ,与 6-
BA的 3个浓度的处理的诱导率均反而降低 ,并且苗
的生长势较差 ,大部分苗的叶片发黄。 6-BA2.0+
NAA0.5mg/L和 6-BA2.0mg/L+NAA1.0mg/L培养
基对胶东卫矛腋芽的诱导有较好的效果。各处理诱导
所得的芽在培养前 30天仅见单芽 ,之后有少量的丛芽
出现 。我们还发现 ,在不含 NAA或 NAA的含量超过
1.0mg/L时的培养基中苗在生长的过程中逐渐发黄;
NAA对于芽的诱导有一定的关系 ,在一定范围内 ,随
着 NAA浓度的增加 ,芽的诱导需要的时间减少。
表 5 方差分析结果
变异来源 自由度 F值 显著水平
6-BA 2 3.253 0.056 2
NAA 3 17.449 0.000 0
6-BA×NAA 6 3.477 0.012 9
2.3 不同激素处理对继代培养的影响
将在诱导培养基中诱导所得的单芽接种到表 6
所列的 4种培养基中 , 30d后所得的结果如表 5,可
见芽体有不同程度地明显生长 ,有新的芽体出现成为
丛生芽 。
表 6 不同 6-BA和 NAA组合对丛生芽诱导的影响
BA浓度
/mg·L-1
NAA浓度
/mg·L-1
接种单
芽数 /个
诱导丛
芽数 /个
丛芽诱
导率 /%
丛芽的平
均芽 /个
0.5 0.5 30 25 83.3 1.0
0.5 1.0 30 0 0 0
0.5 2.0 30 0 0 0
1.0 0.5 30 28 93.3 3.3
1.0 1.0 30 26 86.7 2.9
1.0 2.0 30 0 0 0
2.0 0.5 30 22 73.3 1.5
2.0 1.0 30 20 66.7 1.6
2.0 2.0 30 13 46.7 0.9
  以后每 30天继代 1次 ,继代增殖系数约为 3倍 。
结果表明 ,继代培养采用原诱导培养基诱导丛生芽的
效果较差 ,降低 6-BA浓度有利于丛生芽的诱导 ,当
NAA的浓度大于 6-BA的浓度时 ,丛生芽的诱导率为
0。在一定范围内 , 6-BA的浓度与丛生芽诱导数成正
相关 , NAA的浓度与无菌苗的生长快慢有关 ,但当 6-
BA浓度过高时引起苗黄化甚至死亡。
2.4 生根培养
将继代培养中芽体生长良好 、苗约 3cm的健壮
小苗转到表 6所列的生根培养基中诱导生根 。结果
见表 7。
表 7 不同培养基对诱导生根的影响
NAA浓度
/mg·L-1
IBA浓度
/mg·L-1 生根率 /%
0 0 80
0.1 0.1 88
0.1 0.3 91
0.1 0.5 70
0.3 0.1 100
0.3 0.3 96
0.3 0.5 55
0.5 0.1 96
0.5 0.3 0
0.5 0.5 0
 注:基本培养基为 1/2MS。
  表 7表明 ,在 1/2MS+NAA0.3 mg/L+IBA0.1
mg/L培养基中根的诱导达到 100%, 30d后每个苗
长出 4条左右较长的根 。从表 7结果来看 ,胶东卫矛
生根相对较容易 , 但当 NAA或 IBA的浓度大于
0.5mg/L时 ,则对苗的生根产生抑制作用;诱导根原
基所需的天数与 NAA和 IBA的天数有关 ,在一定范
围内诱导根原基所需的天数与 NAA和 IBA的浓度呈
正相关。
3 讨 论
植物基因工程在植物遗传育种中占有越来越重
要的地位 ,在这个过程中植物组培技术是非常重要的
一环 ,往往起到 “瓶颈 ”的作用。胶东卫矛作为木本
植物 ,我们在整个组培的过程中发现 ,分化率较低 ,这
一点与桑新华 [ 2]等在胶东卫矛再生体系的建立报道
上一致 ,因此这一方面的研究还需进一步开展。此
外 ,由于我们实验仅获得胶东卫矛的无菌苗 ,移栽试
验有待进一步的进行。
取材季节是胶东卫矛组织培养中的另一个 “瓶
颈 ”,从 3月份到 9月份的过程中 , 3、4月份材料生理
活动旺盛 ,新萌发的芽和枝条本身带菌少 ,诱导芽相
对容易 ,用同样的杀毒剂和消毒的时间 , 3、4月份污
染极少 , 5、6月份细菌污染相对较多 ,真菌污染相对
较少 ,在后来的实验过程中 ,两种菌的污染比较严重 ,
这也与吴琰 [ 5] 、陈正华[ 6]等的研究结果一致。
植物生长调节剂在植物组培的过程中对植物的
生理方面非常敏感 ,多种激素的使用往往优于其中一
种激素的使用 ,适当细胞分裂素和生长剂配比有利于
芽的诱导 、苗的分化 、植物生长势等 ,但有时这几方面
不能同时满足 ,尤其是木本植物本身分化难 ,过分地
强调分化往往会影响苗的长势;生长素有利于根原基
的诱导 ,但在根原基上诱导之后 ,转入无激素培养基
根生长得更好 。在北海道黄杨组培中 ,适宜的 6-BA
技术开发 
 林业科技开发 2008年第 22卷第 4期 73 
和 NAA浓度配比起关键的作用 ,其中一种激素浓度
过高或过低都将影响芽的分化 、苗的生长状况 ,比例
严重失调甚至引起苗的死亡 。NAA和 IBA都对根原
基的诱导具有敏感的作用 ,浓度过高往往引起诱导出
的根原基畸形 ,浓度低则根原基诱导缓慢或不能诱导
出根原基。
MS培养基对于大多数木本观赏植物来讲 ,无机
盐浓度偏高 ,降低无机盐有利于生根[ 6] ,因此在实验
中采用 1 /2MS培养基作为生根基本培养基 。
我们以胶东卫矛带芽茎段作外殖体较易诱导腋芽
的萌发生长 ,建立起了相对稳定高效的组培体系 ,通过
继代培养可在短时间内大量增殖。试验结果表明 ,最佳
诱导培养基为 MS+6-BA2.0mg/L+NAA1.0mg/L,
继代培养以 MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.5mg/L效
果较好 ,在 1/2MS+NAA0.3mg/L+IBA0.1mg/L培养
基上较易生根 。
参考文献
[ 1]石建宁.丝棉木嫁接胶东卫矛在宁夏园林中的应用 [ J].防护林科
技 , 2006(4):92-93.
[ 2]桑新华 ,张秀海 ,任桂芳 , 等.胶东卫矛再生体系的建立 [ J] .北方
园艺 , 2005(5):76-78.
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[ 4]吴琰 ,郭宝林 ,鲁韧强 ,等.卫矛属植物组织培养无菌苗的方法研
究河 [ J] .河北林果研究 , 2007, 22(2):140-142.
[ 5]陈正华.木本植物组织培养及其应用 [ M].北京:高等教育出版社 ,
1986, 29-30.
[ 6]王瑞云 ,王玉国.北海道黄杨试管苗的生根与移栽 [ J].山西农业
大学学报 , 24(2):118-121.
(责任编辑 吴祝华)
土壤含水量对凤丹幼苗根颈加粗和生理特性影响
张琪 1, 2 ,张秀新 2 ,徐迎春 1* ,张盈 1, 2 ,赵玉昆1
(1.南京农业大学园艺学院 ,南京 210095;2.中国农业科学院蔬菜花卉研究所)
摘 要:在盆栽条件下研究了土壤相对含水量(SRWC)对凤丹幼苗根颈加粗和部分生理特性的影响。试验共设 5
个水分水平(土壤相对含水量分别为 100%(CK)、75% ~ 80%、 65% ~ 70%、 55% ~ 60%、 45% ~ 50%, 处理时间为
20d。结果表明:与 CK相比 , 适度的水分胁迫(土壤相对含水量为 75% ~ 80%)下 ,凤丹幼苗的叶面积 、主根长显著
增大 ,根颈粗增大了 17.95%, 脯氨酸含量增加近一倍 , 根系活力增大了 12.57%, MDA含量减少了 27.91%。说明
适度的水分胁迫有利于凤丹生长发育及根颈加粗。除此之外 ,随着土壤相对含水量的降低 ,凤丹幼苗的主根长 、根
颈粗 、叶面积 、地上部及地下部干鲜重等指标呈下降趋势;叶绿素 、可溶性糖含量下降 ,叶片游离脯氨酸和丙二醛含
量上升。
关键词:土壤相对含水量;凤丹;根颈;生理特性
收稿日期:2007-11-20    修回日期:2008-01-12
基金项目:中国农业科学院基本科研业务专项(编号:0032007021)。
第一作者简介:张琪(1983-),女 ,硕士生 ,主要从事观赏植物栽培生理研
究。通讯作者:徐迎春,女,副教授。E-mail:ceicei2001@163.com
  牡丹(PaeoniasufruticosaAndr.)为芍药科芍药
属多年生落叶灌木 ,我国的传统名花 ,具有很高的
观赏价值。苗木生产是牡丹产业化生产的重要内容 ,
目前主要采用嫁接法繁殖 ,通常以凤丹为砧木 ,将牡丹
良种接穗嫁接于其根颈部位。根长达 20cm、根颈直
径达 2cm以上才能保证嫁接成活及嫁接苗生长良
好 。由于凤丹实生苗在大田条件下生长缓慢 ,需要
培育 3 ~ 4a其根颈粗度才能达到嫁接标准 ,为加快
育苗速度 ,需找到加快凤丹根系加粗生长的方法 。
根系是土壤水分的直接吸收利用者 ,当土壤水分
胁迫时 ,作物根系会首先感到 ,同时根系形态结构 、化
学成分的数量和作物质量也发生相应变化 [ 1] 。在大
田作物 [ 2 ~ 3]及观赏植物[ 4 ~ 5]上的研究表明 ,土壤相对
含水量显著影响植物根系的生长及形态 ,但在牡丹中
还未有报道。本研究即以 2a生凤丹为材料 ,通过不
同土壤相对含水量处理 ,研究其对根颈生长发育的影
响 ,以找到适宜的水分条件以加速凤丹根颈的膨大 ,
缩短砧木培育周期 ,进而加快牡丹苗木的培育速度 ,
为市场提供优质的苗木 。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于 2006 ~ 2007年在南京农业大学园艺学院
 技术开发