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羽叶熏衣草离体快繁体系的建立



全 文 :羽叶熏衣草离体快繁体系的建立
胡燕梅 , 吴昌昊 , 周骏江 , 周 全 , 郭云贵
(武汉生物工程学院生物工程系 ,湖北武汉 430415)
  摘要:初步建立了羽叶熏衣草(Lavandulapinnata)的离体快繁体系。研究表明:外植体类型 、培养基添加的激素浓度及比
例对羽叶熏衣草组织培养有显著影响。其中外植体以第一节段芽增殖系数最高 ,培养基 MS+6-BA3.0 mg/L最有利于芽的
增殖 , 1/2MS+NAA0.1mg/L最适于诱导生根。
  关键词:羽叶熏衣草;组织培养;快繁
  中图分类号:Q813.1  文献标志码:A  文章编号:1002-1302(2009)01-0055-02
收稿日期:2008-06-25
基金项目:湖北省武汉市教育科学基金(编号:2008K079)。
作者简介:胡燕梅(1979—),女 ,湖北监利人 ,硕士 ,讲师 ,从事植物生
物技术研究。 E-mail:yanmeihu@sina.com。
  熏衣草是唇形花科熏衣草属著名的多年生草本或亚灌木
芳香植物 。熏衣草属有 5个种 [ 1 ] ,其中羽叶熏衣草(Lavandu-
lapinnata)是一种观赏性很强的熏衣草 ,包括市面上比较流
行受欢迎的一些熏衣草品种 。目前在我国台湾分布较广 [ 2] ,
在武汉市场上也是一种较常见的兼具观赏性和芳香性花卉 。
熏衣草用途广泛 ,全株含有强烈的芳香气味 ,花色多呈蓝紫
色 ,主要用于观赏 、提取香熏精油 ,还可用于芳香治疗 。熏衣
草现在主要采用种子 、分株和扦插繁殖 ,繁殖速度较慢 ,受材
料和季节约束无法形成规模化种植 [ 3 ] 。采用组织培养的方
式可缩短生长周期 、提高繁殖速率 、利于工厂化生产 ,还有利
于保持亲本性状 ,可为熏衣草产品加工提供优质稳定的原
料 [ 4 ] 。本试验对熏衣草离体快繁系统的关键技术进行研究 ,
以期为羽叶熏衣草工厂化育苗打下基础 。
1 材料与方法
1.1 无菌材料的获得
选取生长健壮无枯叶的羽叶熏衣草 ,取其茎上长约 1 ~ 2
cm的芽段为外植体 ,用含少量洗衣粉的清水清洗约 2 min,洗
干净后流水冲洗 30 min,置超净工作台上酒精处理 30s,再用
0.1%升汞泡 10 min,无菌水冲洗 5遍 ,最后用无菌滤纸将材
料吸干 ,切成小段接种 [ 5 ] 。
1.2 培养条件
以 MS为基本培养基 , 添加 0.8%琼脂、 3.0%蔗糖 ,
6-BA与 NAA根据试验目的不同按不同质量浓度和比例添
加 ,调节 pH值为 5.8±0.2 ,于 121 ℃灭菌 20min。培养温度
为 23 ~ 27 ℃,光照为 1 000 ~ 2 000 lx, 光照周期为 12 ~ 14
h/d[ 4] 。
1.3 试验内容及方法
1.3.1 外植体的选择 分别切取已消毒好的羽叶熏衣草的
顶芽 、第一节段芽 、基部芽为外植体 ,接种于启动培养基(MS
+6-BA3.0mg/L)上 ,每种外植体重复接种 12个 ,培养 30d
后统计结果 ,下同 。
1.3.2 激素配比对芽增殖的影响 选取启动培养基上长势
健壮的无菌苗的第一节段芽为外植体 ,分别接种在 6-BA、
NAA不同配比的芽增殖培养基上 。
1.3.3 激素配比对生根诱导的影响 选取 1.3.2中所获得
的长势健壮的顶芽为外植体 , 分别接种在基本培养基为
1 /2MS, 6-BA+NAA不同配比的生根培养基中 。
1.4 数据计算与分析
分化率 =分化芽的外植体数 /接种外植体数 ×100%;增
殖芽数为 12个外植体增殖的总芽数 (以长度大于 0.5 cm为
有效芽);增殖系数 =增殖芽数 /接种外植体总数;生根率 =
生根的芽数 /接种总芽数 ×100%。
采用 SAS中的方差分析(ANOVA)和 Duncan s新复极
差法分析试验中各处理间的差异显著性(P=0.05)。对于分
化率和生根率等百分率数据 ,分析之前将其进行反正弦转换 ,
分析结束后 ,再将平均值转换成正常数值。
2 结果与分析
2.1 外植体的选择
经 1周培养 ,发现第一节段芽的部分外植体顶端有芽点
出现 , 2周后大部分外植体都在腋芽或顶芽处长出新的小芽 ,
但是不同外植体的芽分化频率 、增殖芽数及芽长势差异明显 。
30 d后 ,不同外植体的芽分化率及增殖情况见表 1。
表 1 羽叶熏衣草外植体类型对芽分化与增殖的影响
外植体
类型
分化率
(%)
增殖芽数
(个) 增殖系数 芽长势
顶芽 75.4±2.4b 86.3±4.0b 7.2±0.8b 非常旺盛
第一节段芽 98.3±2.1a 124.6±10.4a 10.4±1.1a 较旺盛
基部芽 64.6±4.2c 35.3±0.7c 2.9±0.8c 一般
  注:表中同列数字后不同小写字母者表示差异显著(P<0.05)。
下同。
  从表 1可以看出 ,第一节段芽的增殖系数大于其他 2种
外植体类型 ,芽分化最差的是基部芽 ,因为基部芽组织老化 ,
脱分化能力弱 ,导致芽增殖系数低 。而顶芽虽然长势旺盛 ,但
增殖系数却不如第一节段芽 ,可能由于顶部芽内源生长素浓
度过高 ,顶端优势明显 ,抑制了侧芽的萌发 。从增殖系数和芽
长势两个指标综合考虑 ,虽然顶芽长势最好 ,但增殖系数不如
第一节段芽 ,而第一节段芽增殖系数最高 ,但长势却不如顶
芽 。对于快速繁殖而言 ,一般以芽快速增殖为目的 ,所以选定
第一节段芽为快繁的外植体最合适 。
—55—江苏农业科学 2009年第 1期
DOI :10.15889/j.issn.1002-1302.2009.01.039
2.2 激素配比对芽增殖的影响
将启动培养基上获得的试管苗的第一节段芽接种于含不
同配比 6-BA和 NAA的增殖培养基上 , 1周后开始出现绿芽
点 , 12d后绿色芽点处分化出丛生芽 , 25 d后丛生芽基本分
化完成 , 30d后详细记录并统计数据(表 2)。在增殖培养基
上除了芽的萌发和增殖外 ,部分培养基上芽的基部还有大量
愈伤组织出现 。
表 2 增殖培养基中激素配比对羽叶熏衣草芽增殖的影响
培养基
编号
激素浓度(mg/L)
6-BA NAA
分化率
(%)
增殖芽数
(个) 增殖系数 芽长势
1 0 0 50.2±4.9e 24.6±1.2f 2.1±0.5f 部分单株芽分化 ,无丛生芽 ,长势差
2 0.5 0 82.2±2.7c 46.3±2.9e 3.8±0.2e 少量丛生芽 ,长势差
3 1.0 0 90.8±1.1b 65.7±1.6d 5.4±1.2d 丛生芽较多 ,长势一般
4 3.0 0 100±0a 103.4±4.5b 8.6±0.5ab 丛生芽很多 ,长势旺
5 5.0 0 100±0a 78.4±3.2c 6.5±0.2c 丛芽较多 ,长势好
6 0 0.1 40.5±1.6f 25.1±0.9f 2.1±0.6f 部分丛生芽 ,长势一般 ,愈伤化
7 0.5 0.1 66.3±3.5d 66.7±2.7d 5.5±0.9d 丛生芽较多 ,长势一般 ,愈伤化
8 1.0 0.1 88.9±3.4b 57.4±3.2d 4.8±0.8d 丛生芽较多 ,长势好 ,愈伤化
9 3.0 0.1 100±0a 118.2±6.7a 9.8±0.4a 丛生芽很多 ,长势旺 ,愈伤化
10 5.0 0.1 100±0a 98.8±10.3b 8.2±0.8bc 丛生芽较多 ,长势好 ,愈伤化
  从表 2可以看出 ,培养基 1 ~ 5和 6 ~ 10属于两种不同
NAA水平 ,芽分化与增殖有显著差异;6-BA质量浓度呈梯
度变化时 ,芽的增殖及长势也有所变化:当 6-BA<3.0 mg/L
时 ,芽增殖系数随着 6-BA质量浓度增加而增加 ,而当 6-BA
>3.0mg/L时 ,芽增殖系数反而有所下降 ,说明高浓度 6-BA
对芽增殖有抑制作用 。
从芽分化频率及长势综合看 ,诱导羽叶熏叶草芽增殖的
最适配方应是培养基 4和培养基 9 ,即 6-BA为 3.0 mg/L时
芽增殖效果最好 。但培养基中同时有 NAA存在时又会出现
芽的愈伤化 。观赏园艺育苗要求尽快出苗 ,避免产生愈伤组
织 。所以培养基 4,即 MS+6-BA3.0mg/L应是诱导羽叶熏
衣草芽增殖的最适培养基。
2.3 激素配比对诱导生根的影响
将芽增殖培养基上的植株顶芽接种于含不同 6-BA和
NAA水平的 1 /2MS生根培养基上 , 8 ~ 10 d后可见有白色根
点出现 ,在发根的同时 ,部分幼芽继续生长 ,苗势增强 ,且有部
分幼苗有愈伤化现象 。 20 ~ 30 d后 ,芽基部长出明显根系 。
30 d时记录数据(表 3)。
表 3 生根培养基中激素配比对生根率的影响
培养基
编号
激素浓度(mg/L)
6-BA NAA
分化率
(%)
平均根数
(条)
平均根长
(cm) 芽长势
11 0 0 6.9±1.3d 1.3±0e 0.4±0e 芽长高 ,无丛生芽 ,无根 ,无愈伤组织
12 0 0.1 95.8±2.8bc 8.8±0.6bcd 1.7±0a 芽长高 ,有丛生芽 ,长势旺 ,大量根出现 ,无愈伤组织
13 0 0.5 97.1±1.8abc 8.5±0.8cd 1.5±0bc 芽不长 ,少量根萌发 ,有少量愈伤组织
14 0 1.0 98.8±1.7ab 9.8±1.2bc 1.6±0ab 芽不长 ,愈伤组织旺盛 ,大量根萌发
15 0 2.0 99.4±0.9a 11.4±1.6a 1.6±0ab 芽不长 ,愈伤组织长势好 ,有较多根萌发
16 0.1 0 8.3±0.4d 1.3±0.2e 1.7±0a 芽长高 ,少量丛生芽 ,少量根 ,无愈伤组织
17 0.1 0.1 94.7±0.8c 8.2±0.9d 1.6±0ab 芽长高 ,无丛芽 ,长势一般 ,有较多根出现 ,少量愈伤组织
18 0.1 0.5 98.1±2.9ab 8.6±0.5cd 1.4±0cd 芽少量生长 ,根很多 ,大量愈伤组织
19 0.1 1.0 98.9±0.9ab 9.6±0.1bcd 1.3±0d 芽不长 ,形成较多根 ,大量愈伤组织
20 0.1 2.0 99.7±0.4a 10.2±1.6ab 1.3±0d 芽不长 ,形成较多根 ,大量愈伤组织
  从表 3中可以看出 ,生根培养基 11 ~ 15和 16 ~ 20处于
两种不同的 6-BA水平 ,对于根的分化及生根系数而言有一
定的显著性差异 ,但不明显 。 NAA质量浓度的变化对生根的
影响显著性差异明显 ,随 NAA浓度逐步增加 ,根的分化频率
和平均根数也增加 ,且愈伤组织的生长也呈旺盛趋势 ,当培养
基 11和培养基 16中没有 NAA存在时只有少量生根 ,由此可
以看出 NAA是诱导羽叶熏衣草增殖芽生根的主要条件 。整
体上看 ,虽然根的分化效果较好 ,但是芽的长势普遍不好 ,而
且有大量愈伤化现象 。只有培养基 12 ,不仅根的分化频率和
平均根长效果好 ,而且芽的长势及增殖效果都很好 ,所以 1 /2
MS+NAA0.1mg/L应是羽叶熏衣草增殖芽生根诱导的最适
培养基 。
3 讨论
在植物组织培养中 ,外植体的生理状态对芽的增殖有着
重要影响 ,外植体着生部位不同 ,其内源激素的含量也不同 ,
诱导分化成芽的能力也就存在着差异 [ 6] 。从本试验中可以
看出 ,外植体顶芽的内源生长素含量过高 ,对于芽增殖反而有
一定的抑制效果 ,不利于芽的迅速离体增殖 。但总的试验结
果与趋势和代二娜等 [ 7]的报道相似 ,说明外植体类型是影响
快繁过程中芽增殖起始效果的重要因素之一 。
在组织培养离体增殖过程中 ,细胞分裂素主要是促进细
胞分裂和芽的增殖 , 但不同植物诱导芽增殖对细胞分裂素浓
(下转第 119页)
—56— 江苏农业科学 2009年第 1期
表 5 30%爱苗乳油不同时期喷雾对玉米瘤黑粉病的防治效果
施药
时期
喷药
次数
总株数
(株)
病株数
(株)
病株率
(%)
平均防效
(%)
苗期 1 2 265 86 3.80 26.36eD
苗期 2 2 288 81 3.54 31.40eD
拔节期 1 2 293 67 2.92 43.41dC
拔节期 2 2 268 55 2.43 52.91cBC
喇叭口期 1 2 241 48 2.14 58.53bcB
喇叭口期 2 2 280 44 1.93 62.60bAB
抽雄前 1 2 289 41 1.79 65.31abAB
抽雄前 2 2 258 33 1.46 71.71aA
抽雄后 1 2 274 51 2.24 56.59bcB
抽雄后 2 2 257 45 1.99 61.43bcAB
CK 2 269 117 5.16
  注:大写字母为 1%水平上的差异显著性 ,小写字母为 5%水平上的差异
显著性。
3 结论与讨论
试验结果表明 ,种子包衣剂中含唑类成分 (烯唑醇 、戊唑
醇和苯醚甲环唑)杀菌剂对玉米瘤黑粉病具有良好的防治效
果 ,防效在 66.45% ~ 77.98%,优于含硫代氨基甲酸酯(福美
双)成分的种子包衣剂;单独采用喷药防治 ,含唑类成分的杀
菌剂对玉米瘤黑粉病的防效在 49.59% ~ 66.11%,防效优于
有机氯类杀菌剂和苯并咪唑类杀菌剂;不同喷药时期防效试
验结果表明 ,用 30%爱苗乳油喷雾适宜时期在抽雄前 ,尤以
玉米抽雄前喷雾 2次的防效最高 。唑类杀菌剂在土壤中的降
解速率慢 ,持效期长 [ 9] ,在水中溶解性和在植株叶片上的内
吸性强 ,容易渗透叶片表面的蜡纸层 ,快速杀灭叶片表面的病
原孢子 ,而且能够渗透到组织内部将已经侵染到植株内部的
菌瘿致死 ,大大降低病原物的再侵染概率 ,阻断了病害的田间
流行传播 [ 10-11 ] ,是今后种子包衣或喷药防治玉米瘤黑粉病的
理想药剂 。
本研究仅为种子包衣和喷药防治玉米瘤黑粉病的单独试
验结果 ,种子包衣和喷药防治综合防治效果尚有待进一步系
统试验 。
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(上接第 56页)
度要求应该有所不同 。细胞分裂素浓度过低 ,芽增殖系数低 ,
无法达到快繁的目的;细胞分裂素浓度过高 ,往往诱导生成很
多不能伸长的芽点 ,而且还有可能导致玻璃化 ,无法进行下一
步的生根诱导和移栽 。本试验中 , 6-BA为 5.0 mg/L时芽的
增殖系数比较高 ,但已有玻璃化现象出现 。组织培养离体增
殖过程中 ,生长素主要是用于促进细胞的生长和根的分化 。
因此 ,生长素与细胞分裂素在组织培养中诱导器官分化的协
同调控作用极为重要 ,需要针对具体植物材料或外植体类型
进行细胞分裂素和生长素最适浓度及比例的筛选 。
王会 [ 8 ]报道在熏衣草组培促进生根的同时根基不会出
现大量愈伤组织 ,但本试验中当 6-BA浓度较高时 ,除了根
的形成外还会有大量愈伤组织发生 ,而愈伤组织对于诱导熏
衣草芽段生根并不需要 ,反而消耗大量营养及激素 ,一定程度
上也会影响根的发育 ,有待进一步筛选适合熏衣草离体快繁
的生根率高但无愈伤化的生根培养基 。
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