全 文 ：第 n卷 第 3期
9 1 84年 8月
园 艺 学 报
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3
1 9 8 4
多倍体营草的组织培养及其繁殖 `
倪 新 马 毓
(北京市园林科学研究所 )
提 要
本文报道了多倍体耸草花茎外植体愈伤组织的产生和器官分化 , 以及 “ 试
管植株 ” 移栽的条件。 发现花茎上部的花梗切段比下部花茎切段的愈伤组 织诱
导频率高 。 多倍体耸草品种间, 产生愈伤组 织的能力 、 诱导苗的频率以及再生
植株数量等 , 均有不 同 程度 的差异 。 再生小植株切 下置于 ’ /: M S , 附加 0 . 3
毫克 /升 I B A 的培养基 内 , 一 星期左右开始生根 , 2 0天后 即可移栽土壤中。 利
用花梗外植体诱导产生的愈伤组织 , 经长期继代培养 , 仍保持一 定的较高增殖
系数和稳定的分化频率 。 经形态观察 , 已开花的再生植株 , 其叶及花形 、 花色
等均无变异现象。
通过植物组织培养进行快速繁殖 , 目前在很多种园林 植物上得到了应用〔 1 〕 , 特别
是在附生兰花等花卉生产中 , 已成为一种重要的繁育手段〔 “ 〕。
营草 ( H e o er oc aI l2’s fu lva L . ) 为百合科多年生草本植物 , 叶丛生 , 花姿优美 ,
花形大 , 花色艳丽 , 品种多 。 它具有很高的经济 、 观尝价值 , 又是城市绿化 , 美化环境
的重要宿根花卉之一 。 多倍体管草主要采用分株 、 茎芽扦插以及茎尖刻伤 〔 ” 〕等方法繁
殖 , 但因一次繁殖数量少 , 长期以来不能广泛栽培 。 为了扩大多倍体营草杂交新品种的
快速繁殖 , 我们开展了对多倍体营草组织培养方面的研究 , 试 图通过离体培养方法 , 以
期建立一种能大量产生在遗传特征上相同的无性系 , 并可不断地大量繁殖植株。
材 料 与 方 法
多倍体营草的供试品种有 `月影 ’ 、 `紫晕环 ’ 、 `紫绒 ’ 、 `映山红 ’ 、 ` 紫风龙 ’ 、 `卷
皱 ’ 、 `科学之春 ’ 、 ` 朱顶红 ’ 等 26 个品种 。 选用幼嫩的花茎作培养的外植体 。 接种前先
用自来水将表面冲洗干净 。 在无菌条件下 , 用 10 %漂 白粉上清液消毒 30 分钟 , 再用无菌
水冲洗 3 ~ 4 次 。 然后将花茎切成 0 . 5~ 0 . 7厘米的小段 , 接种在事先经高压灭菌的固体
培养基上 , 置于 26 士 1℃的培养室内 , 白天光照 12 小时 , 光照强度 3 0 01 二 x 。
诱导愈伤组织及分化的培养基 , 采用M S培养基 , 附加 1 毫克 /升 6 B A和 0 . 1~ 0 . 5
毫克 /升 N A A , 蔗糖浓度为 2 % , 并加入 0 . 8%的琼脂 , 培养基的p H值调到 5 . 8。 培养
基在 15 磅压力下灭菌 15 分钟 。 生根培养基 ,采用 ’ /Z M S为基本培养基 , 附加 0 . 1一功 . 5毫克
/升BI A , 其他成分及培养条件同上 。
当离体小植株具有较发达的根系后 , 即可移栽 。 栽时 , 先在试管内加入适量清水 ,
再将小苗由试管内轻轻取出 , 用清水将根部及叶基部附着的培养基冲洗干净 。 冲洗时尽
. 本文承汪菊渊教授和李嘉乐高级工 程师 的审阅 , 谨致谢意。
吕期 园 艺 学 报
量减少幼根的损伤 。 栽于花盆 (0 1厘米直径 )或 苗浅 (8 2厘米 直径 )内 。 小盆每盆 1
株 , 苗浅每浅 28 一 30 株 。 培养土为砂土和草炭 ( 1 , 1 )的混合壤土 。 栽时要埋严根部 ,
勿使叶基外露 , 栽后置于温室或塑料棚内。
为了解愈伤组织及瘤状体的内部结构 , 对不同形态的愈伤组织和瘤状体 , 用石蜡切
片法作了组织学的观察 。 材料用 F A A 固定 , 石蜡包埋 , 切片厚度为 8 微米 , 铁矾苏木
精染色。
结 果 与 分 析
一 、 愈伤组织的诱导
(一 ) 不同部位切段对花茎外植体产生愈伤组织的影响 。
将已着生花蕾 ( 但花蕾尚未显色 ) 的幼嫩花茎取下 , 琢一花茎分为三段 , 花茎分枝
处以上的花梗为上段 ; 分枝处以下花茎的上半部为中段 ; 花茎的下半部为下段 , 分别接
种在 M S + 1毫克 /升 6 B A + 0 . 1毫克 /升N A A 的培养基上 。
从试验中可 以看出 , 不同部位的切段 , 以上段部位愈伤组织的诱导率最高 ( 4 3 . 5% ) ,
中段诱导率较低 ( 8 . 6% ) ,而下部切段均不能产生愈伤组织 , 不同品种对不同部位切段的
愈伤组织诱导率 , 则无明显差异 。
(二 )不 同品种对愈伤组织诱导的影响 。
以十个多倍体茸草品种为材料 , 接种在M S + 1 毫克 /升 6 B A + 0 . 1毫克 /升 N A A 培
养基上 , 进行不同品种花梗切段愈伤组织诱 导试验 。 结果十个供试品种均可产生愈伤组
织 , 其诱导率 、 愈伤组织增殖的快慢及颜色 , 随品种不同而有差异 。
外植体接种 10 天 以后 , 在接触培养基的切 口表面 , 产生出半透明 、 疏松的愈伤 组
织 。 愈伤组织的颜色大多数品种为淡黄色 , 个别品种为淡绿色 、 红褐色或淡褐色 , 愈伤
组织诱导率最高的 ` 月影 ’ 及 `紫晕环 ’ 均为 50 % , 而 ` 黎明星先 ’ 及 `茜云追月 ’ 只有 1 0%和
9
。
8%
。
二 、 苗的分化
外植体接种 20 ~ 25 天后 , 在愈伤组织表面出现白色瘤状物 , 以后不断增大而形成一
个或多个密集在一起 , 表面光滑的白色球状体 (图版 , 1 ) 。 对 白色球状体的组织切片进
行观察 , 可以看到排列整齐的薄壁细胞 , 及其中若干细胞质浓 、 核大 、 细胞体积小且排
列紧密的细胞团 ( 图版 , 2 、 3 ) 。 说明白色瘤状体是一种内部组织已经分化了的愈伤
组织 。 经继续培养 , 愈伤组织分化形成茎尖分生组织 , 进一步分化叶原基 , 形成芽 ( 图
版 , 4 、 5 ) 。 此时 , 在瘤状体表面出现 白色或淡绿色小突起后长出 1 个或数个绿色叶
尖 ( 图版 , 6 ) 。 小叶初期生长缓慢 , 后逐渐生长加快 , 30 天左右即可发育成正常的小
植株 。
不同品种间 , 愈伤组织分化及再生植株的能力 , 均有明显差异 ( 表 1 ) 。
通过表 1 可以看出 , `月影 ’ 及 ` 卷皱 ’ 分化率最高 ( 95 一 10 0% ) , 而 `朱顶红 , 及 ` 茜
云追月 ’ 分化率只有 1 6 . 7%和 20 % 。
而品种间 , 再生小植株数量及植株生长状况也有所不同 。 如 ` 科学之春 ’ 一般每块愈
伤组织可分化 3 ~ 4 株小苗 , 最多达到 9 株 , 而 `朱顶红 ’ , `紫风龙 ’ 等每块愈伤组织只
20 4倪新等 : 多倍体 置草的组织培养及其繁殖 1 1卷
表 1不 同品种愈伤组织分化和再生植株能力的比较 带
愈伤组织 分化率 ( % )产生小植株数 小植株生长情况
块 数 分化块数
月 影
科学之春
紫 风 龙
映 山 红
紫 绒
茜云 追月
朱 顶 红
卷 皱
黎明星光
紫 晕 环 }9 1 {1 6 48 4· 2 }2。
生长 快 、 粗壮
生长慢 、 细弱
生长快 、 粗壮
生长快 、 粗 壮
生长慢 、 细弱
生长极 `漫 、 细弱
生长较快 、 较壮
生长快 、 粗壮
生长快 、 较壮
生长快 、 较 壮
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…一
.接种 60天观察结果
分化 1一 2株小苗 ; 有的品种如 `月影 ’ 、 `紫风龙 ’ 再生的小植株 , 生长快 、 植株健壮 ,
而有的品种如 `科学之春 ’ 、 `紫绒 ’ 等 , 虽然产生的小植株数量多 , 但生长缓慢 、 植株细
弱 。
三 、 继代培养
外植体经诱导 20 一 25 天 以后 , 在淡黄色愈伤组织表面出现白色瘤状体 , 当把这些具
分生能力的瘤状体切割下来 , 转移到M S + 1 毫克 /升 6 B A + 0 . 1一 0 . 5毫克 /升 N A A 的培
养基上 , 进行继代培养 , 又会长出新的瘤状体和再分化出小植株 。 经反复切割和继代培
养 , 一块愈伤组织 1年可增殖 2 0 0 0多倍 , 并可分化出几千株小苗 。 试验看出 , 愈伤组织
在上述培养基上 , 经两年以 _ L不断地继代培养 , 仍保持一定的增殖系数和较高的分化频
率 。 而淡黄色愈伤组织在继代培养时 , 其增殖速度较快 , 除继续产生少量 的白色瘤状体
外 , 在淡黄色愈伤组织表面还会出现绿色的愈伤组织团块 , 有的团块以后形成不正常的
叶状体 , 很少见到直接分化出正常的小植株 。
四 、 根的分化
供试的 26 个品种在上述培养基 中再分化 出的小植株 , 均未见到在愈伤组织上直接生
根 。 为了获得具根的完整植株 , 必须进行根的诱导 。 当再分化的小植株 , 具有 2 ~ 3 个
小叶时 , 自基部切下 , 在无菌条件下移入生根培养基内。
无根小植株在 ` /Z M S 附加 。 。 3 毫克 /升 I B A 的培养基内 , 5 ~ 7 天在小植株基部 开
始长出小根 , 20 天后一般生根 2 ~ 3条 , 根粗壮 , 约长 2一 4厘米 , 并有侧根 。 根的分化
率达到 93 . 9% 。 无根小植株在 ` /: M S或 ` /: M S + 0 . 1毫克 /升BI A 的培养基内 , 10 天 以后始
能生根 , 但根的分化率明显降低 , 只有 5 %和 6 6 . 6% ,且根细弱 。 而小植株在 ’ /Z M S + 0 . 5
毫克 /升 BI A 的培养基 内 , 虽然根的分化率高 , 但大部分植株诱导出的根 , 为不正常的
鸡爪形根 。 当培养基内附加 0 . 5毫克 /升 6 B A 和 0 . 5毫克 /升工B A 时 , 小植株基部产生愈伤
组织 , 并分化芽而不能分化根 ( 表 2 ) 。
五 、 小植株的栽培
离体小植株从试管培养移到露地栽培 , 由于环境条件发生较大变化 , 所 以要加强移
栽后的初期管理 。 小植株移栽土壤后 , 要保持较高的环境湿度和盆土的湿润 , 但土壤过
8期
湿极易烂根 。
园 艺 学 报
栽培初期的环境温度对植株移栽成活率有重要的影响 ( 表 3 )。
表 2植物激素对离体 小植株生根 的影响 个
培养基 (m g /l )诱 导数量 }生根株数 }生根率 ( % )诱 导 情 况
1
/
Z M S
1
/
Z M S+ I B AO
. 1
1八 M S+ I B AO . 3
,
/
Z M S + IB A o
.
5
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/
ZM S + B A O
。
5
+ IB A O
。
5
2 0
8 4
1 1
5 6
8 2
9 1
7 7
8 7
5 5
。
0
6 6
。
6
9 3
。
9
9 5
。
6
侮株生根 1 ~ 2 条 , 根 细弱 。
每株生根 1 ~ 2 条 , 根 细。
每株生根 2 ~ 3 条 , 粗壮有侧根。
根短且多 , 或产生鸡爪形不正常根 。
不 生根 , 只分化芽。
. 接种后 2 0天观察结果 。
表 3 环境温度对植株移栽成活率的影响
。 , , …’
月 ` …
!
栽培温度 ( . C ) 栽培株数 成活株数 成活率 ( % ) 植株生长状况
2 0 士 1
2 5~ ? 7
3 0~ 3 4
9 0
9 0
8 7
8 6
9 6
。
6
9 5
。
5
58
。
8
3 0~ 4 0天长出新叶
15 天左右长出新叶
15 天左右长出新叶
栽培温度在 25 ~ 27 ℃时 , 成活率达到 9 5 . 5% 。 移植苗 15 天左右即长出新叶 , 开始生
长 ; 低于 20 ℃ , 成活率虽很高 ( 9 6 . 6% ) ,但缓苗时间长 , 30 ~ 40 天后 ,才能长出新叶 ;
而温度超过 30 ℃ , 成活率明显降低 , 大部分小苗 自叶基地表处开始腐烂 , 而造成全株死
亡 。
移栽后的幼苗 , 初期要适当遮荫 , 避免阳光直射 , 15 天后当新叶长出时 , 应加强光
照 , 并适当施肥 。 移栽小苗生长到一个月时 , 已长成具有 2 ~ 3 片新叶的健壮植株 。 此
时可移至大田栽培 。 移栽成活的试管苗 , 在温室培养 1个月后 ( 5 、 6 月份 ) 移 栽 露
地 , 当年不加防寒措施 , 冬季可露地越冬 , 翌年 6 月份即可抽出花茎陆续开花 。 温室盆
栽植株 , 翌年 3 一 4 月份即能开花 。 花形 、 花色与母株相同 , 无明显差异 。
参 考 文 献
〔 1〕 Bo x u s , Ph . , Qu o i r in , M . a n d L a i n e J . M . , 29 7 7 , L a r g e s e a l e P r o p a g a t i o n o f s上r a w b e r r y P l a n t s f r o m
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r朗 n C u l t u r e ” , 2 3 0~ 14 5 .
〔 2 〕 R a o , A . N . , 2 9 7 7 , T i s s u e e u l t u r e in t il e o r e il id i n d u s t r y 一 E d i t e d b y J . R e in e r t a n d Y . P . 5 . Ba ja j ,
a A P P I记 d a n d F u n d a m e n tal A s P e e t s o f P la n t C e l l , T i s s u e a n d O gr a n C u lt u r e . ” 4 0 ~ 6 9 .
〔 3 〕 F r e d e r i e k M . B e n z是n g e r , 19 65 , P r o p眼 a t io n o f D ay li li e s . T h e A m e r ie a n H o r t i e u l t u r a l M a g a z i n e ,
S P r i n g
,
19 4~ 29 6
.
6 2 0倪新等 :多倍体 聋草 的组织培养及其繁殖 1 1卷
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e a l l u s i n P e d i e e l s e g m e n t s f r o m u P P e r f l o w e r s t e m w a s h i g h e r t h a n l o w e r
P a r t s e g m e n t s
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T h e r e a r e t o s o m e e x t e n t d i f f e r e n e e s i n d e v e l o P i n g e a l l u s a n d i n d u e e d
f r e q u e n e y o f t h e s h o o t s a i
,
d r e g e n e r a t e d n u m b e r o f t h e p l a n t l e t s b e t w e e n
d i f f e r e n t v a r i e t i e s o f p o l y p l o i d d a y l i l i e s
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B e s i d e s
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