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黑果腺肋花楸组培苗生根培养及驯化的研究



全 文 :北方园艺2013(09):105~108 ·生物技术·
第一作者简介:高晔华(1987-),女,在读硕士,研究方向为园艺植
物生物技术及栽培生理。
责任作者:吴荣哲(1966-),男,博士,副教授,现主要从事生物工程
及栽培生理等研究工作。E-mail:wurzh@ybu.edu.cn.
收稿日期:2012-12-18
黑果腺肋花楸组培苗生根培养及驯化的研究
高 晔 华,郭 朋 伟,高   日,吴 荣 哲
(延边大学 农学院,吉林 延吉133002)
  摘 要:以黑果腺肋花楸组培苗为试材,研究了 MS培养基浓度、IBA浓度、NO3-/NH4+及
活性炭浓度比例对生根的影响,并在不同栽培基质上进行驯化筛选。结果表明:适宜黑果腺肋花
楸组培苗生根的培养基为1/2MS(改良)+0.6mg/L IBA+1.5g/L活性炭+30g/L蔗糖+7g/L
琼脂;培养基浓度为1/2MS时适宜其生根,根长达到3.2cm,根数目达到3.1;生长素IBA浓度为
0.6mg/L时,植株生长健壮,根长为3.4cm;NO3-∶NH4+为3∶3时,根数目达4.3条,生根率为
100.0%。加入活性炭浓度为1.5g/L时,植株直立健壮、须根多且为白绿色,叶片舒展。腐质
土∶沙土=1∶1为适宜黑果腺肋花楸移植苗的基质。室外自然条件下驯化,移植苗已适应了延
吉地区气候。
关键词:激素;NO3-∶NH4+比例;活性炭;栽培基质
中图分类号:S 685.99 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2013)09-0105-04
  黑果腺肋花楸(Aronia melanocarpa)属蔷薇科腺肋
花楸属落叶灌木,根系属浅根性,水平根发达,树型小而
美观,具有四季皆宜的观赏效果。耐荫喜光,抗寒、抗旱
性强,可在年降水量400mm以上,极限低温-40℃以上
的气候正常生长发育[1]。果实及其提取物对心脏病、高
血压等心脑血管疾病具有特殊疗效[2]。在我国,此树种
仍属开发阶段,规模化种植较少,系统研究也较少,多为
传统的扦插繁殖,且存在生根困难、生根率较低的问
题[3-4]。组织培养可以缩短育种时间,便于进行规模化
   
和商业化生产。但目前仅有生长调节物质对其增殖影
响的少数报道[5-6]。该试验以黑果腺肋花楸组培苗为试
材,研究影响其生根的因素及驯化条件,以期为大量扩
繁提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试植物材料为延边大学农学院园艺学栽培实验
室生长健壮的黑果腺肋花楸组培苗。
1.2 试验方法
1.2.1 MS培养基浓度对黑果腺肋花楸生根的影响 
无菌条件下,将组培苗切成约1.5cm,分别接种在
1/4MS、1/2MS、3/4MS、MS培养基,30g/L蔗糖+7g/L
琼脂,pH调节为5.8。消毒灭菌冷凝后,每瓶接入4根茎
段。培养温度(25±2)℃,相对湿度70%,光照1 600lx,
   
Effect of Different Growth Regulators on Tissue Culture and
Rapid Propagation of Salvia miltiorrhiza
MENG Qian,KONG Xiang-sheng,ZHANG Gai-na
(Colege of Agronomy,Henan University of Science and Technology,Luoyang,Henan 471003)
Abstract:Taking the leaves of aseptic seedling as explants,using MS as basic medium,the efect of diferent kinds and
concentrations of plant growth regulators on tissue culture of blade calus,bud and root induction of Salvia miltiorrhiza
were studied.The results showed that MS+0.5mg/L 2,4-D+1.0mg/L 6-BA culture medium was suitable for blade of
Salvia miltiorrhizainduce calus.MS+0.5mg/L NAA+1.5mg/L 6-BA medium was the optimum medium for calus
diferentiate bud.1/2MS+0.5mg/L NAA was the optimum medium for root induction.It provided a theoretical basis for
its industrial production.
Key words:Salvia miltiorrhiza;tissue culture;aseptic system;calus;plant growth regulator
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·生物技术· 北方园艺2013(09):105~108
光照时间16h/d。每处理重复3次,40d后调查生根
情况。
1.2.2 IBA浓度对黑果腺肋花楸生根的影响 IBA浓
度为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mg/L,培养基为1/2MS+
30g/L蔗糖+7g/L琼脂。
1.2.3 NO3-∶NH4+比例对黑果腺肋花楸生根的影响
NO3-∶NH4+比例为0∶6、1∶5、2∶4、3∶3、4∶2、5∶1、
6∶0,培养基为1/2MS(改良)+0.6mg/L IBA+30g/L
蔗糖+7g/L琼脂。
1.2.4 活性炭浓度对黑果腺肋花楸生根的影响 活性
炭浓度为0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5g/L,1/2MS(改良)+
0.6mg/L IBA+30g/L蔗糖+7g/L琼脂。
1.2.5 移栽基质对驯化的影响 将株高约4.0cm的组
培苗逐渐开盖儿,喷水。5d后,移栽到营养盘(长×宽×
高=6×6×5cm3)中,基质分别为A珍珠岩∶蛭石∶腐
质土=2∶1∶1,B腐质土,C沙土,D沙土∶腐质土=
1∶1。搭棚,覆盖透明塑料布,盖严,1d喷雾3~5次,相
对湿度85%以上。5d后,逐渐撤去塑料布,30d后移到
室外自然条件,逐渐撤去覆盖的遮阳网,观察植株生长
情况,调查成活率及生长状况。
1.3 数据分析
使用SPSS 11.5软件Duncan检验和方差分析进行
差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 MS浓度对黑果腺肋花楸生根的影响
由表1可知,随营养物质的增加,植株鲜重与干重
也逐渐增加。培养基为1/4MS的植株矮小,根短为暗红
色。1/2MS时株高达到3.2cm,根长为3.1cm,与株高
比例适宜,根较多且长,为白绿色,植株生长健壮,
1/2MS、3/4MS生根率均达到100%。但3/4MS根较
短,根长势不如1/2MS。MS生根相对较少且短,周围有
少许愈伤组织。
表1 培养基种类对黑果腺肋花楸生根的影响
培养基 鲜重/mg 干重/mg 株高/cm 根长/cm 根数目 生根率/%
1/4MS  257.6c 47.5c 2.7b 2.6b 2.8bc  97.8a
1/2MS  415.5b 61.3b 3.2a 3.1a 3.4a 100.0a
3/4MS  438.7a 65.1b 3.3a 2.5b 3.0ab  100.0a
MS  442.1a 89.3a 3.5a 2.4b 2.2c 92.2b
  注:表格中字母为0.05显著水平的多重比较结果,下同。
2.2 IBA浓度对黑果腺肋花楸生根的影响
由表2可知,IBA浓度从0.0mg/L到0.6mg/L,各
项指标均逐渐增大。IBA浓度为0.6mg/L时,植株鲜
重、干重均达最大值,生根较多且粗壮为白绿色,根长
3.4cm。随浓度继续增加,生根较多但植株长势却有所
下降。
表2 IBA浓度对黑果腺肋花楸生根的影响
IBA/mg·L-1 鲜重/mg 干重/mg 株高/cm 根长/cm 根数目 生根率/%
0.0  412.5bc  63.1b 3.0b 2.9ab  3.1b 100.0a
0.2  426.0b 66.2b 3.0b 3.1ab  3.3b 100.0a
0.4  459.3ab  73.2ab  3.9a 3.2ab  3.0b 100.0a
0.6  485.1a 85.6a 4.0a 3.4a 3.8a 100.0a
0.8  399.5c 60.1bc  3.8a 3.1ab  3.2b 100.0a
1.0  385.5c 57.7bc  3.0b 2.9ab  3.0b 100.0a
2.3 NO3-∶NH4+比例对黑果腺肋花楸生根的影响
由表3可知,NO3-∶NH4+比例对植株根的形态有
较大影响,其比例为0∶6、1∶5时,植株矮小,几乎没生
长且已玻璃化,生根率不超过30%。比例为2∶4时植
株较矮小,生根但根数较少。比例达到3∶3时,植株的
鲜重(509.4mg),干重(89.6mg),株高(4.1cm)均显著
高于其它处理,且根长为3.6cm,根数目为4.3,植株健
壮,叶片嫩绿,生根较多,白绿色(图1)。随着比例的继
续增大,植株长势减弱,当比例为5∶1、6∶0时,植株叶
片为黄绿色,叶片呈枯萎状,生根较少,植株矮小。
表3 NO3-∶NH4+比例对
黑果腺肋花楸生根的影响
NO3-∶NH4+ 鲜重/mg 干重/mg 株高/cm 根长/cm 根数目 生根率/%
0∶6  82.8d 21.6d 1.9c 0.0d 0.0e 10.3de
1∶5  188.8c 46.0c 2.0c 0.2d 0.8d 29.2d
2∶4  409.6b 70.8b 3.4b 2.4b 2.4c 92.0ab
3∶3  509.4a 89.6a 4.1a 3.6a 4.3a 100.0a
4∶2  363.8bc  66.4b 3.9a 3.1b 3.6b 83.3b
5∶1  152.2c 39.2cd  3.2b 1.2c 1.0d 62.5c
6∶0  136.2cd  36.0cd  2.6bc  0.0d 0.0e 30.1d
2.4 活性碳浓度对黑果腺肋花楸生根的影响
由表4可知,加入活性炭植株长势较不加时弱,随
浓度由0.0g/L增大至1.5g/L,植株鲜重、干重、株高不
断增加。浓度为1.5g/L时,植株直立健壮、须根多且为
白绿色(图2),平均株高达到最大值为4.5cm,叶片舒
展。随着浓度增大,鲜重、干重、株高逐渐降低,根长与
根数目也逐渐降低,活性炭加入2.5g/L时,根长仅为
1.7cm,生根率为85.2%。
表4 活性炭浓度对黑果腺肋花楸生根的影响
AC/g·L-1 鲜重/mg 干重/mg 株高/cm 根长/cm 根数目 生根率/%
0.0  498.8ab  83.3b 3.9b 2.6bc  2.6bc  100.0a
0.5  459.3b 80.3b 3.7b 2.7bc  2.2c 100.0a
1.0  486.5ab  82.1b 3.9b 3.0b 3.2b 100.0a
1.5  519.5a 91.0a 4.5a 4.3a 4.4a 100.0a
2.0  469.8b 79.0b 2.8c 2.4bc  2.6bc  100.0a
2.5  229.0c 42.5c 2.5c 1.7d 2.8b 85.2b
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北方园艺2013(09):105~108 ·生物技术·
图1 NO3-∶NH4+比例对生根的影响
图2 活性炭浓度对生根的影响
2.5 移栽基质对驯化的影响
以腐质土∶沙土=1∶1的D基质成活率高达
86.7%(图3),A珍珠岩∶蛭石∶腐质土=2∶1∶1成活
率最低,仅为19.6%;B腐质土,成活率略高于A,说明
A、B培养基质不适合黑果腺肋花楸苗的移栽。C河沙,
成活率较高为63.8%。C与D基质培养下的植株,叶片
嫩绿且较大,茎较粗,植株生长较快。对黑果腺肋花楸
移栽苗进行观察(图4),移栽30d后植株生长量2.2cm
叶片较大,嫩绿(图5),其间温度最高达35℃。45d后,
叶片、茎逐渐变红,叶脉深红色。60d后,叶片变为深红
色,仍有新叶长出。90d后,叶片火红色(图6),延吉地
   
区初雪(2011年10月19日),最低气温为-7℃,植株正
常生长,随着大幅降温逐渐落叶,120d后,不断落叶。
图3 移栽基质对黑果腺肋花楸成活率影响
图4 移栽苗驯化的定期观察
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·生物技术· 北方园艺2013(09):105~108
图5 移栽苗驯化30d 图6 移栽苗驯化90d后
3 讨论与结论
组培苗的生根是组培试验中的关键也是重点之一,
该试验所用1/2MS培养基适宜黑果腺肋花楸的生根。
一定浓度的IBA有利于根的诱导[7],该试验较高浓度的
生长素可产生较好的生根效果。铵态氮、硝态氮均是植
物的良好氮源,主要合成植物生长所需的氨基酸和蛋白
质,植物吸收和代谢2种形态的氮素不同,不同比例下
根的生长形态也不同[8],该试验NO3-∶NH4+比例较低
或较高均会抑制植株根的生长。活性炭通过吸附抑制
物而发挥作用,该试验加入活性炭后,虽然植株鲜重、干
重有所降低(活性炭浓度为0.5、1.0g/L时),但植株长
势良好,叶片舒展,须根多且为白绿色。试验中较高浓
度的活性炭(2.5g/L)导致植株矮小、叶片黄化。这可能
是由于较高浓度的活性炭吸附外源供给及细胞自身产
生并分泌到培养基中的生长素,从而抑制植株及根的生
长[9]。移植是组培试验的最后一步也是更为重要的一
个过程,该试验腐质土∶沙土=1∶1是适宜移栽的基
质,植株茎粗叶片大,生长快。温度最高值35℃及最低
值-21℃情况下均正常生长,翌年4月上旬新芽萌动。
综上所述,适宜黑果腺肋花楸组培苗生根的培养基为
1/2MS(改良)+0.6mg/L IBA+1.5g/L活性炭+30g/L
蔗糖+7g/L琼脂。适宜的移栽基质为腐质土∶沙土=
1∶1,移栽苗已基本适应了延吉地区的自然气候。
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Study on Rooting and Acclimatization in the Process of
Tissue Culture of Aronia melanocarpa
GAO Ye-hua,GUO Peng-wei,GAO Ri,WU Rong-zhe
(Colage of Agricultural,Yanbian University,Yanji,Jilin 133002)
Abstract:Taking the tissue-cultured plantlets of Aronia melanocarpaas material,the efects of MS media concentrations,
IBA concentrations,activated charcoal concentrations,rate of NO3- ∶NH4+ on rooting of Aronia melanocarpawere
studied,and growth media on root growth was acclimatized.The results showed that the best media for rooting of Aronia
melanocarpawas 1/2MS+0.6mg/L IBA+1.5g/L activated charcoal+30g/L sucrose+7g/L agal.1/2MS was the
suitable rooting medium with root length 3.2cm.The hormone treatment of IBA 0.6mg/L was better for growth with
the root length 3.1cm.When the rate of NO3-∶NH4+ was 3∶3,root amount was 4.3with rooting rate 100.0%.The
activated charcoal concentration of 1.5g/L was significantly higher than other treatments,and the plant was healthy and
strong,with unfolding leaves and much white and green fibrous root.The rate of humus∶sandy soil 1∶1was the
suitable medium for Aronia melanocarpaand the transplants had adapted to the regional climate of Yanji basicaly.
Key words:hormone;the rate of NO3-∶NH4+;activated charcoal;growth media
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