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光照、琼脂和碳源对桃叶卫矛腋芽离体培养的影响



全 文 :2009年
第 1期
2009
№1
辽 宁 林 业 科 技
Journal of Liaoning Forestry Science& Technology
光照、琼脂和碳源对桃叶卫矛
腋芽离体培养的影响
张丽杰 1,陈晓旭 1,周 强 2,张 才 2,温 伟 1,贾斌英 1
(1.沈阳农业大学林学院,辽宁沈阳 110161;2.辽宁省实验林场,辽宁清原 113311)
摘 要:试验选取桃叶卫矛带顶芽和腋芽茎段为外植体进行离体培养,研究其适宜的光照强度、琼
脂浓度以及碳源对腋芽离体生长的影响,结果表明:2 000lx的光照强度对桃叶卫矛腋芽的萌发率
最高。当琼脂用量达到7.0g/L时,蔗糖浓度在20 ~30g/L腋芽萌发的生长状况较好,萌发率达到最高。
关键词:桃叶卫矛;腋芽;离体培养;影响因素
中图分类号:Q943.1 文献标识码:A 文章编号:1001-1714(2009)01-0031-04
桃叶卫矛(Euonymus bungeanus Maxim)别名白
杜、丝绵木。属卫矛科、卫矛属,落叶小乔木。其种
子淡黄色,假种皮橘红色,秋季可观赏其红色的蒴
果,是良好的庭院及园林绿化树种。桃叶卫矛的繁
殖一般采用播种、扦插、分株繁殖3种方式[1],但受种
子园数量和产量所限,优质苗木仍然很少,而且繁
殖速度较慢,况且播种繁殖种子的采集时间要求很
强,采种后预处理非常复杂,且后期管理要求高,因
此在生产上很难采用种子繁殖的方法大规模培育
苗木。实际生产中多采用无性繁殖的方法进行育
苗。本研究是在已有研究的基础上[2-6],通过以带顶
芽、腋芽的茎段为材料,探索光照强度、琼脂浓度以
及碳源对桃叶卫矛腋芽生长的影响,筛选出适合桃
叶卫矛离体快速繁殖的光照强度、碳源的种类和浓
度以及琼脂的最适浓度,为今后开发一套适合于桃
叶卫矛快繁的技术打下基础。
1 材料与方法
1.1 材 料
材料分别于 2008年 3月 4日、4月 9日、17日采
自于沈阳农业大学克威园,选取桃叶卫矛带顶芽或
腋芽的枝条(茎已木质化)和当年生的幼嫩枝条,木
质化枝条在室温为20℃的条件下水培,每天换2次
水,培养两周后取新萌发幼嫩并带一段茎的顶芽或
腋芽为外植体。
1.2 方 法
以当年生带腋芽或顶芽的萌生枝条为外植体,
选取MS为基本培养基,供试细胞分裂素有BA(0,
1.0,2.0mg/L),生长素有NAA(0,0.5,0.2mg/L),琼
脂(6,7,8g/L),蔗糖(20,30,50g/L),白糖(20,30,
50g/L)试验共设 9个处理,每个处理重复 10次,每
瓶接种 1个外植体。每个处理分别设 5瓶正常光
照条件培养,5瓶弱光条件下培养。培养室温度为
25±1℃,光照强度为:强光照 2 000lx,弱光照
1 000lx,光/暗周期为:16h/8h,培养室湿度为:
60%~70%。
2 结果与分析
2.1 不同光照强度对桃叶卫矛腋芽离体培养影响
以桃叶卫矛的木质化硬枝作为外植体,在其他
条件相同情况下,光照强度采用强光照2 000lx和弱
光照1 000lx处理,培养情况见表1。
从表1可以看出:在光照强度不同,光照时间相
同的条件下,桃叶卫矛试管苗的生长情况大不相
同。外植体的染菌率随着光照强度的增强而增加
的。当光照强度增强(达到2 000lx),外植体染菌的
数目也随着增加,而萌发率随着光照的加强而升
高。在弱光下,桃叶卫矛的腋芽几乎没有萌发,甚至
出现变黄的现象。当光照强度加强(达到2 000lx),
桃叶卫矛的腋芽开始萌发,并且萌发的数目也随之
增加(见图1)。
由图1可见:强光下植株生长好。叶片鲜绿色、
收稿日期:2008 - 09 - 15
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辽 宁 林 业 科 技第 1期 2009年
较大、色泽均匀,植株高度适中,茎杆粗壮,萌发芽
较多。弱光下的植株外观不正常,叶的整体颜色为
黄色,其叶小、茎细长、萌发芽较少,整枝植株基本
上不生长,株高及粗壮度均不如强光。
表1 不同光照强度对桃叶卫矛腋芽离体生长的影响
光照强度(lx)
2000
1000
不同处理
MS+0.0 mg/L BA+0.0 mg/LNAA+6g/L琼脂+20g/L蔗糖
MS+1.0 mg/LBA+0.5 mg/L NAA+6g/L琼脂+30g/L蔗糖
MS+2.0 mg/LBA+0.2 mg/L NAA+8g/L琼脂+50g/L蔗糖
MS+2.0 mg/LBA+0.2 mg/L NAA+7g/L琼脂+20g/L白糖
MS+2.0mg/LBA+0.2mg/L NAA+7g/L琼脂+30g/L白糖
MS+2.0mg/LBA+0.2mg/L NAA+7g/L琼脂+50g/L白糖
MS+2.0mg/L BA+0.2mg/L NAA+7g/L琼脂+15g/L蔗糖
MS+2.0 mg/LBA+0.2 mg/L NAA+7g/L琼脂+30g/L蔗糖
MS+2.0mg/LBA+0.2mg/L NAA+7g/L琼脂+50g/L蔗糖
MS+0 mg/L BA+0 mg/LNAA+6g/L琼脂+20g/L蔗糖
MS+1.0 mg/LBA+0.5 mg/L NAA+6g/L琼脂+30g/L蔗糖
MS+2.0 mg/LBA+0.2 mg/L NAA+8g/L琼脂+50g/L蔗糖
MS+2.0 mg/LBA+0.2 mg/L NAA+7g/L琼脂+20g/L白糖
MS+2.0mg/LBA+0.2mg/L NAA+7g/L琼脂+30g/L白糖
MS+2.0mg/LBA+0.2mg/L NAA+7g/L琼脂+50g/L白糖
MS+2.0mg/L BA+0.2mg/L NAA+7g/L琼脂+15g/L蔗糖
MS+2.0 mg/LBA+0.2 mg/L NAA+7g/L琼脂+30g/L蔗糖
MS+2.0mg/LBA+0.2mg/L NAA+7g/L琼脂+50g/L蔗糖
染菌率(%)
0
70
60
60
70
20
16.7
40
25
0
20
20
30
20
0
25
20
20
诱导率(%)
90
90
80
90
100
90
100
80
90
20
40
10
30
40
40
20
30
50
2.2 不同琼脂浓度对桃叶卫矛腋芽离体生长的影响
分别选取桃叶卫矛的木质化茎段和幼嫩的带
腋芽的茎段接种在琼脂浓度为 6g/L,7g/L,8g/L的
培养基上。接种3d后连续观察腋芽生长情况,见表2。
表2 不同琼脂浓度对桃叶卫矛腋芽离体生长的影响
琼脂浓度(g/L)
6
7
8
接种外植体数(个)
10
10
10
开始产生新芽时间(d)
8
5
8
萌发率(%)
68
93
71
腋芽萌发生长情况
腋芽生长不变化,萌芽小
腋芽长势好,萌发较快,逐渐放叶
腋芽长势缓慢
图1 不同光照强度腋芽的生长情况
从表 2中可以看出,琼脂浓度对桃叶卫矛腋芽
的离体生长有一定影响,在琼脂用量达到 7.0g/L
时,苗的生长状况较好(见图 2)。琼脂浓度过大对
桃叶卫矛腋芽的生长不利。其原因是琼脂作为凝
固剂使用,一般认为不参与代谢,但是不同的用量
使得培养基的硬度不同。
— 32 —
张丽杰等:光照、琼脂和碳源对桃叶卫矛腋芽离体培养的影响第 1期 2009年
2.3 碳源种类和浓度对桃叶卫矛腋芽离体生长的
影响
为了研究不同碳源及其浓度对桃叶卫矛腋芽
及顶芽萌发及生长的影响,本项试验用 4月末采集
的外植体,分别在添加不同碳源的培养基上,3d后
观察记录萌发率及萌发芽高度和生长状态见表3。
表3 不同碳源浓度对桃叶卫矛腋芽萌发的影响
碳源种类
蔗糖
白糖
糖浓度 (g/L)
20
30
50
20
30
50
萌发率(%)
55.4
98.5
75.6
37.0
40.0
39.4
褐化率(%)
13.5
15.0
25.4
39.0
28.0
46.0
污染率(%)
24.0
4.60
36.3
54.2
65.4
47.4
腋芽萌发所需时间(d)
10
8
8
13
10
10
生长状况
长势一般,多数叶异化,植株较细,平均高2.0cm
长势好,叶绿,萌芽平均高2.5~3.0cm左右
长势较好,叶绿,萌芽平均高2.0cm左右
生长缓慢,萌芽小
长势一般
长势一般
图2 不同琼脂浓度腋芽的生长情况
从表 3可知,不同碳源及浓度对桃叶卫矛腋芽
离体培养的效果是不同的。二者之间具有明显差
异。不同蔗糖浓度对腋芽萌发的生长状况依次为
30、20、50g/L。其中,30 g/L处理生长最好(图 3),
20g/L和50 g/L之间差异不显著。说明蔗糖浓度高
于 30g/L以后,对腋芽的萌发率已经没有太大的促
进作用。当选用白糖作为碳源时,腋芽的离体生长
情况显著低于蔗糖(图 3),无论从萌发率还是腋芽
的长势来看都不同于蔗糖。
3 结论与讨论
3.1 在光照强度不同,光照时间相同的条件下,桃
叶卫矛腋芽的染菌率随着光照强度的增强而增加。
而桃叶卫矛腋芽的萌发率随着光照的加强而升高。
3.2 以蔗糖和白糖作为碳源时,用 30g/L的蔗糖作
为碳源腋芽的生长最好。
3.3 培养基中的琼脂浓度对桃叶卫矛的生长有一
定的影响,在琼脂用量为 7.0g/L时,苗的生长状况
较好。琼脂浓度过大对桃叶卫矛的生长不利。
与其他组培材料相比,腋芽组培的染菌率相对
于其他部位的染菌率要高,但腋芽诱导的再生植株
萌发率较高。在桃叶卫矛腋芽萌发培养过程中,污
染问题是阻碍成功的关键问题。产生的原因:一方
面因为茎段腋芽处本身带有细小绒毛,很难彻底灭
菌;另外一方面是由于培养基、培养皿、操作器械或
— 33 —
操作台等消毒不够彻底,操作不够谨慎,接种环境
和培养环境不清洁等均可导致染菌情况的发生。
另外,此项试验仅以桃叶卫矛茎段作供试材料,进
行了腋芽繁殖培养中相关环节光照强度、不同浓度
琼脂及不同碳源配方的试验筛选,由于试验材以及
设备有限,未能作更多阶梯性的比较性试验,研究
有局限性,建议在今后的研究中,从不同部位外植
体的萌发率进行研究,扩大试验范围,为更好的扩繁
奠定基础,并可继续体胚发生等方面的研究。
参 考 文 献:
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(增刊:6).
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[5] 陈丽庆,陈钧林,孙晓萍.肉花卫矛的无性繁殖试验初报
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株再生[J].植物生理学通讯,2007,6.
(责任编辑:韩素梅)
图3 不同碳源对桃叶卫矛腋芽生长的影响
(上接第30页)树资源方面获得越来越多的原料,杨
树是当前全球开发有效生物量能源生产系统中的
重要树种。
木材的纤维形态与制浆造纸性能有密切的关
系,纤维形态特征是影响造纸质量的重要因子 [7]。
纤维长宽比与壁腔比对制浆造纸及纤维板的质量
都有较大的关系。木纤维愈长、长宽比愈大及壁腔
比愈小,则愈适合造纸及纤维板的生产[8]。本实验
中天演杨纤维素的长度、长宽比均高于当地青杨,
1~3a生纤维的长宽比均>40,天演杨和当地青杨的
纤维壁腔比均<1,柔性系数均>50,且天演杨材质洁
白,可以用作超短轮伐期的纸桨用材。
天演杨和当地青杨树叶中的蛋白质、糖和灰分
含量差异较大。天演杨树叶较当地青杨叶片要大,
含有丰富的蛋白质,且灰分较少,9月中旬树叶中仍
然含有很高的蛋白质,可以在将要落叶前采集,这
样,既不影响树木的生长,又可作为替代农副产品
的饲料,节约粮食。
综上所述,天演杨的纤维质量好,树叶蛋白质含
量高,材积量也高[9],是极具开发前景的速生树种。
参 考 文 献:
[1] 中国林科院林研所. 杨树[M]. 北京:中国林业出版社,
1958.
[2] 王世绩.杨树研究进展[M].北京:中国林业出版社,1995.
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(责任编辑:张素清)
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