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植物生长调节物质对黑果腺肋花楸离体叶片愈伤组织诱导及再分化的影响



全 文 :吉林农业大学学报 2005 ,27(4):396 ~ 400
Journal of Jilin Agricultural University
植物生长调节物质对黑果腺肋花楸离体叶片
愈伤组织诱导及再分化的影响
张春雨 , 张志东 , 李亚东 , 吴 林 , 刘海广
(吉林农业大学园艺学院 , 长春 130118)
摘 要:在MS 培养基中加入不同植物激素 , 研究黑果腺肋花楸离体叶片愈伤组织的诱导及其再分化。结果
表明:单独加入 NAA 0.5 ~ 3.0 mg/ L可诱导出绿色致密的愈伤组织 ,并再生出根 , 其中NAA 0.5 mg/ L处理生根
率最高 , 达 90%;单独加入 2 , 4-D 0.1 ~ 3.0 mg/ L可诱导出白色疏松的愈伤组织;单独使用 BA 0.5 ~ 3.0 mg/ L
不能诱导出愈伤组织;BA与 NAA 或 2 , 4-D只有在适当的质量浓度范围内配合使用才能分化出芽 , 芽分化率
最高的处理为 BA 3.0 mg/ L +NAA 0.5 mg/ L, 分化率为 30%。
关键词:黑果腺肋花楸;愈伤组织;植物生长调节物质;再分化
中图分类号:S603.6;Q949.751.8   文献标识码:A   文章编号:1000-5684(2005)04-0400-05
Effect of Plant Hormone on Callus Induction and Redifferentiation
of Black Chokeberry Leaf In Vitro
ZHANG Chun-yu , ZHANG Zhi-dong , LI Ya-dong , WU Lin , LIU Hai-guang
(College of Horticulture , Jilin Agricultural University , Changchun 130118 , China )
Abstract:Callus induction and redifferentiation of black chokeberry leaf in vitro were studied when a di-
versity of plant hormones were added to MS media.Results showed that green firm callus and rooting were
obtained with treatments of NAA 0.5 ~ 3.0 mg/L , in which the NAA 0.5 mg/L treatment appeared the
optimal rooting result of 90%.White loose callus was obtained with treatment of 2 ,4-D 0.1 ~ 3.0mg/L.
Callus can not be induced by adding BA solely at 0.5 ~ 3.0 mg/L.There appeared bud redifferentiation
only when appropriate concentration of combined BA , NAA and 2 ,4-D were applied.The highest redif-
ferentiation rate reached 30%with treatment of BA 3.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L.
Key words:black chokeberry;callus;plant hormone;redifferentiation
  黑果腺肋花楸(Aronia melanocarpa Michx Ell.)
为蔷薇科(Rosaceae)腺肋花楸属灌木 ,起源于北美
东部 ,200年前开始在欧洲引种栽培[ 1] 。黑果腺
肋花楸果实中含花青素 650 ~ 850 mg/100g[ 2] ,以
及多种维生素[ 3] ,可用于加工果酒 、果汁和果酱
等[ 4] 。另外由于黑果腺肋花楸秋季果实紫黑色 、
叶绿色 ,极具观赏价值 ,且具有较强的抗旱 、耐碱
性 ,已被广泛用作绿化树种[ 1 ,5] 。由于黑果腺肋
花楸具有较高的经济利用价值 ,已成为广泛应用
的经济树种之一 。黑果腺肋花楸在栽培[ 6] 、化学
成分提取[ 7] 、繁殖[ 8]和抗寒性[ 9]方面已有一些研
究。关于黑果腺肋花楸试管内培养已有报
道[ 8 ,10-11] ,但多是以离体茎为外植体研究微繁殖
条件 ,有关离体叶片培养尚未见研究报道 。本试
验以MS为基本培养基 ,添加不同激素 ,研究其对
黑果腺肋花楸离体叶片愈伤组织的诱导及再分化
的影响 ,以期为黑果腺肋花楸的细胞悬浮培养以
及无性快繁奠定基础 。

通讯作者
基金项目:吉林省农业委员会资助项目(JN-2002002)
作者简介:张春雨(1979-),女 ,在读硕士 ,主要从事植物组织培养研究。
收稿日期:2004-12-17
DOI :10.13327/j.j jlau.2005.04.011
1 材料与方法
1.1 材料
黑果腺肋花楸无菌苗采自吉林农业大学浆果
研究所组织培养室。
1.2 方法
将黑果腺肋花 楸无菌苗 在 MS +6-BA
2.0 mg/L+NAA 0.5mg/L 培养基上培养 40 d 。取
自顶端向下数第 1 ~ 3片充分展开的叶片 ,用解剖
刀切去叶尖和叶基部 ,并在叶片的近轴面中部横
向划 2刀 ,以不划断叶片为准 。叶片近轴面朝上
接种到培养基上 。以 MS为培养基 ,加入 3%蔗糖
和0.7%琼脂 , pH 5.8。培养基在 120℃下灭菌
20 min 。植物生长调节剂添加量按以下设计:
①NAA 0.1 , 0.5 , 1.0 , 2.0 , 3.0 mg/L;② 2 , 4-
D 0.1 ,0.5 , 1.0 , 2.0 , 3.0 mg/L;③ BA(1.0 , 2.0 ,
3.0 mg/L)与 2 ,4-D(0.1 , 0.5 , 1.0 ,2.0 mg/L)的不
同组合;④BA(0.5 , 1.0 , 2.0 , 3.0 mg/L)与 NAA
(0.1 ,0.5 ,1.0 , 2.0 , 3.0 mg/L)的不同组合。每个
处理接种 5瓶 ,每瓶接种 5片叶 。培养条件为白
天 25℃、夜晚 20℃, 16 h 光照 、8 h 黑暗。在
2 000 lx光照下培养 ,培养 40 d后调查生根率 、芽
分化率 、愈伤组织诱导率[ 12]和愈伤组织鲜重增长
率。生根率和芽分化率采用 DPS 统计软件进行
方差分析 。
2 结果与分析
2.1 NAA对黑果腺肋花楸离体叶片愈伤组织诱
导及其生根的影响
不同质量浓度的 NAA 对黑果腺肋花楸叶片
愈伤组织的诱导及根的分化具有不同的影响
(表1)。NAA 质量浓度为 0.1 mg/L 时不产生愈
伤组织 ,可直接从切口处生长出根。当NAA 质量
浓度为0.5 mg/L时 ,开始产生愈伤组织。在一定
的激素水平范围内 ,随着NAA 质量浓度的增加愈
伤组织诱导率增加(图 1),并且均产生致密 、绿色
的愈伤组织 。在继续培养过程中 ,NAA可使诱导
出来的愈伤组织再生出根 ,当 NAA 质量浓度为
0.5 mg/L时愈伤组织生根率最高。随着 NAA 质
量浓度的继续升高生根率呈显著下降趋势。同时
随着NAA质量浓度的增加 ,再生的根由粗长变得
细小 ,并且诱导所需要的时间也增加 。在本试验
的NAA质量浓度范围内 ,NAA 0.5mg/L 的处理生
根率最高 ,达到 90.0%。
0.1 mg/ L NAA;         0.5 mg/ L NAA;         1.0 mg/ L NAA
图 1 不同 NAA含量对黑果腺肋花楸愈伤组织形成及生根的影响
Fig.1.Effect of NAA on callus induction and rooting of black chokeberry leaf in vitro
表 1 NAA对黑果腺肋花楸离体叶片愈伤组织诱导及其生根的影响
Table 1.Effect of NAA on callus induction and rooting of black chokeberry leaf in vitro
ρ(NAA)/
(mg·L-1)
诱导率/ %
Induction rate
生根率/ %
Rooting rater
根产生部位
Place of
forming root
根生长状况
Status of root
根形成时间
Time of forming
root
疏松度
Degree of f irmness
颜色
Colour
0.1 0 67.5c 切口处 粗长 20 d内
0.5 100 90.0a 愈伤组织 粗长 20 d内 致密 绿色
1.0 100 80.0b 愈伤组织 细小 20 d内 致密 绿色
2.0 100 62.8c 愈伤组织 细小 20 d后 致密 绿色
3.0 100 47.5d 愈伤组织 细小 20 d后 致密 绿色
397第 27卷 第 4期    张春雨等:植物生长调节物质对黑果腺肋花楸离体叶片愈伤组织诱导及再分化的影响
2.2 2 , 4-D对黑果腺肋花楸离体叶片愈伤组织
诱导的影响
不同质量浓度 2 ,4-D对黑果腺肋花楸离体叶
片愈伤组织的诱导和鲜重的增长都有影响 ,但对
愈伤组织疏松度和颜色没有影响(表 2)。与NAA
诱导效果不同 , 2 ,4-D诱导的愈伤组织均为白色 、
疏松的愈伤组织(图 2-1),并且均未有根的再
生。当2 ,4-D质量浓度为 0.1 mg/L 时诱导率最
低 ,为 5%,随着2 ,4-D质量浓度的增加 ,愈伤组织
的诱导率也增加 。在本试验中当 2 ,4-D质量浓度
增加到3.0mg/L 时 ,诱导率达到 100%。2 ,4-D质
量浓度不同 ,培养 30 d后愈伤组织的鲜重增长率
也不同 ,其中增长最快的是 1.0 mg/L 处理 ,增长
率达到69.9%。
表 2 2, 4-D 对黑果腺肋花楸离体叶片愈伤组织诱导的影响
Table 2.Effect of 2 , 4-D on callus induction of black chokeberry leaf in vitro
ρ(2 ,4-D)/(mg·L-1) 诱导率/ %
Induction rate
鲜重增长率/ %
Rate of fresh weight increase
疏松度
Degree of firmness
颜色
Colour
0.1 5.0 0 疏松 白色
0.5 38.9 43.16 疏松 白色
1.0 95 69.90 疏松 白色
2.0 97 56.39 疏松 白色
3.0 100 54.93 疏松 白色
  2 , 4-D 1.0 mg/ L      BA 2.0 mg/ L +2 , 4-D 2.0 mg/ L    NAA 2.0 mg/ L +BA-D 2.0mg/L
图 2 不同植物生长调节物质对愈伤组织的形成及芽分化的影响
Fig.2.Effect of plant hormone on callus induction and bud differentiation of black chokeberry
2.3 BA和 2 , 4-D不同组合对黑果腺肋花楸离
体叶片愈伤组织的诱导和再生的影响
BA和2 ,4-D的不同质量浓度组合对黑果腺
肋花楸离体叶片愈伤组织的诱导 、疏松度 、颜色以
及不定芽的再生的影响结果见表 3。BA和 2 ,4-D
的不同质量浓度组合均可诱导愈伤组织 ,诱导率
达 100%。随着 BA质量浓度的增加 ,诱导的愈伤
组织绿色增加 ,随着 2 ,4-D质量浓度增加 ,诱导的
愈伤组织白色增加(图 2-2)。所有的质量浓度
组合中只有 BA 2.0 mg/L +2 ,4-D 0.1mg/L 有芽
的分化 ,分化率仅为 4%。
表 3 BA和 2, 4-D不同组合对黑果腺肋花楸离体叶片愈伤组织的诱导和再生的影响
Table 3.Effect of combination of BA and 2, 4-D on callus induction and differentiation of black chokeberry leaf in vitro
组合
Combination
ρ(BA)/(mg·L-1) ρ(2 , 4-D)/(mg·L-1)
诱导率/ %
Induction rate
疏松度
Degree of firmness
颜色
Colour
芽分化/ %
Bud differentiation
1.0 0.1 100 致密 中间白色(40%),四周绿色(60%) 0
2.0 0.1 100 致密 绿色占绝大部分 4
3.0 0.1 100 致密 绿色 0
1.0 0.5 100 致密 中间白色(80%),四周绿色(20%) 0
2.0 0.5 100 致密 中间白色(50%),四周绿色(50%) 0
3.0 0.5 100 致密 绿色占绝大部分 0
398  吉 林 农 业 大 学 学 报                 2005年
续表 3
组合
Combination
ρ(BA)/(mg·L-1) ρ(2 , 4-D)/(mg·L-1)
诱导率/ %
Induction rate
疏松度
Degree of firmness
颜色
Colour
芽分化/ %
Bud differentiation
2.0 1.0 100 致密 中间白色(60%),四周绿色(40%) 0
3.0 1.0 100 致密 绿色占绝大部分 0
2.0 2.0 100 致密 白色占绝大部分 0
3.0 2.0 100 致密 白色占绝大部分 0
2.4 BA和 NAA不同组合对黑果腺肋花楸离体
叶片愈伤组织形成及其分化的影响
在本试验中 , BA 和 NAA 的不同组合对黑果
腺肋花楸离体叶片愈伤组织的诱导 、疏松度 、颜色
以及不定芽的再生均有影响(表 4)。只加入 BA
时不能诱导愈伤组织 ,而 BA 和 NAA 的不同组合
愈伤组织诱导率均达到了 100%,并且产生的愈
伤组织均为致密 、绿色类型(图 2-3)。只有 BA和
NAA质量浓度达到一定水平时愈伤组织才能分
化出芽 ,在 NAA 0.5 mg/L 条件下 ,增加 BA 的质
量浓度芽的再生率也得到提高 ,其中芽分化频率
最高的组合为 BA 3.0 mg/L +NAA 0.5 mg/L ,分
化率达到 30%,同其它处理相比差异显著 。
表 4 BA和 NAA组合对黑果腺肋花楸离体叶片愈伤组织形成及其分化的影响
Table 4.Effect of combination of BA and IBA on callus induction and differentiation of black chokeberry leaf in vitro
组合
Combination
ρ(BA)/(mg·L-1) ρ(NAA)/(mg·L-1)
诱导率/ %
Induction rate
疏松度
Degree of firmness
颜色
Colour
芽分化/ %
Bud dif ferentiation
0.5 0 0 0e
1.0 0 0 0e
2.0 0 0 0e
3.0 0 0 0e
0.5 0.1 100 致密 绿色 0e
1.0 0.1 100 致密 绿色 0e
2.0 0.1 100 致密 绿色 0e
3.0 0.1 100 致密 绿色 0e
0.5 0.5 100 致密 绿色 0e
1.0 0.5 100 致密 绿色 16bc
2.0 0.5 100 致密 绿色 20b
3.0 0.5 100 致密 绿色 30a
0.5 1.0 100 致密 绿色 0e
1.0 1.0 100 致密 绿色 0e
2.0 1.0 100 致密 绿色 12c
3.0 1.0 100 致密 绿色 8d
2.0 2.0 100 致密 绿色 8d
3.0 2.0 100 致密 绿色 8d
3.0 3.0 100 致密 绿色 0e
3 小 结
3.1 植物生长调节物质对黑果腺肋花楸离体叶
片脱分化的作用
本试验结果表明:单独使用 NAA和 2 ,4-D均
可诱导黑果腺肋花楸离体叶片脱分化。单独使用
BA不能诱导黑果腺肋花楸离体叶片愈伤组织的
形成 ,只有加入一定量的生长素才能诱导愈伤组
织的形成 ,说明生长素对黑果腺肋花楸叶片的脱
分化起决定性作用。只使用NAA 时产生绿色 、致
密的愈伤组织 ,而单独使用2 ,4-D时产生白色 、疏
松的愈伤组织 ,疏松的愈伤组织是细胞悬浮培养
较理想的材料[ 13] ,同时当 2.4-D与 BA 结合使用
时 ,随着 2 ,4-D含量的增加 ,产生的愈伤组织的颜
399第 27卷 第 4期    张春雨等:植物生长调节物质对黑果腺肋花楸离体叶片愈伤组织诱导及再分化的影响
色接近白色 ,而随着 BA含量的增加 ,产生的愈伤
组织的颜色接近绿色。NAA 与 BA 结合使用时 ,
诱导出绿色 、致密的愈伤组织 。只要加入 BA 产
生的愈伤组织均为致密类型。
3.2 植物生长调节物质对黑果腺肋花楸离体叶
片再分化的作用
单独使用 NAA时可以诱导黑果腺肋花楸离
体叶片根的分化 ,当 NAA 质量浓度为 0.1 mg/L
时直接从切口处生长出根 ,当 NAA 质量浓度为
0.5 ~ 3.0 mg/L时 ,从诱导的愈伤组织分化出根。
而2 ,4-D单独使用时没有此效果。NAA 或 2 ,4-D
与BA的适当质量浓度组合可以诱导黑果腺肋花
楸离体叶片愈伤组织分化产生不定芽 ,但不定芽
的分化率均不高 ,其原因有待进一步研究。
3.3 黑果腺肋花楸愈伤组织的颜色和疏松度与
再分化的关系
本试验中 ,黑果腺肋花楸离体叶片在不同植
物生长调节物质诱导下所产生的愈伤组织只有白
色 、绿色和白绿相间 3种颜色类型 。白色愈伤组
织均为疏松类型 ,绿色和带有绿色的愈伤组织均
为致密类型。只有绿色致密以及绿色为主的致密
类型愈伤组织才能进行再分化 ,而白色疏松的愈
伤组织不能进行再分化。其机理有待于进一步研
究。
参考文献:
[ 1]  Timo Hirvi , Erjji Honkanen.Analysis of the Volatile Constituents
of Black Chokeberry(Aronia melanocarpa Ell.)[ J] .Science Food
Agricure , 1985 , 36:808-810.
[ 2]  Strigl A W , Leitner E , Pfannhauser W.Qualitative and quantita-
tive analyses of the anthocyanins in black chokeberries (Aronia
melanocarpa Michx.Ell.)by TLC , HPLC and UV/VIS spectrome-
try [ J] .Zeitschrifl fur Lebensmittel Untersuchung and Forschung ,
1995, 201(3):266-268.
[ 3]  Porpaczy A , Porpaczy A , Porpaczy A.Fruit novelties:black ser-
vice-berry [ J] .Kerteszetes Szoleszet , 1987 ,36(2):8.
[ 4]  Seidemann J.The aronia fruit , a so far litt le known fruit species
[ J] .Deutsche Lebensmittel Rundschau , 1993 , 89(5):149-151.
[ 5]  李翠舫 ,发兴华.黑果腺肋花楸形态学特征与生物学特征观
察初报[ J] .林业科技通讯, 1995(2):30-31.
[ 6]  Niklas Jeppsson.The effects of fert ilizer rate on vegetative growth ,
yield and fruit quality , wi th special respect to pigments , in black
chokeberry(Aronia melanocarpa)cv.` Viking [ J] .Scientia Horti-
culturae , 2000 , 83(2):127-137.
[ 7]  Magdalen D Zlatanov.Lipid composition of Bulgarian chokeberry ,
black currant and rose hip seed oils [ J] .Journal of Science of Food
Agriculture , 1999 , 79(12):1620-1624.
[ 8]  王 志 ,王淑华 ,李 鑫 ,等.黑果腺肋花楸的组织培养繁殖
[ J] .北方果树 ,2002(1):10-11.
[ 9]  毛才良 ,霍洛博维茨T.黑果腺肋花楸枝条的深超冷与抗寒
性[ J] .植物资源与环境 ,1995 , 4(4):28-32.
[ 10]  Mark H Brand , William G Cullina.Micropropagation of red and
black chokeberry (Aronia spp.)[ J] .Hort Science , 1992 , 27
(1):81.
[ 11]  Ruzic D.In vitro rooting and subsequent growth of black choke-
berry(Aronia melanocarpa)plant ex vitro[ J] .Journal of Fruit
and Ornamental Plant Research , 1993 , 1(1):1-8.
[ 12]  吴禄平 ,张志宏 , 林丽华 ,等.苹果品种试管苗叶片再生不
定芽[ J] .沈阳农业大学学报 , 1995 , 26(2):131-135.
[ 13]  胡家金 ,甘 霖 ,熊兴耀 ,等.适宜原生质体分离的美味猕
猴桃愈伤组织的筛选[ J] .湖南农业大学学报 , 2004 , 26(2):
105-107.
400  吉 林 农 业 大 学 学 报                 2005年