全 文 ：第 23 卷
V o l
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2 3
第 2期
N O
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2
湖 北 农
J
o u r n a l o f H u b e i
学 院 学 报
A g r i e u l t u r a l C o l l e g e
2 0 0 3年 4月
A P r
.
20 0 3
文章编号 : 10 0 4一 3 8 8 8 ( 2 0 0 3 ) 0 2一 0 0 9 1一 0 4
沙漠玫瑰试管苗生根研究’
刘小梅 , 陈锡沐 , 陈炳锉
(华南农业大学林学院 ,广东 广州 5 10 6 4 2)
摘 要 : 采用正交设计研 究影响 沙澳玫瑰试管苗 生根的复合因素 ,找到了有效的 沙澳玫瑰
组培苗的生根培养基 。 结果表明 : 尽管无任何激素的 M S 基本培养基能诱导生根 , 但主要形成
须根 系 。 附加生长素类激 素 BI A 生 根效果 明显提 高 。 理想 的培养基是 : 1 2/ M S 十 BI A o . 5
拼m ol / L 。 15 d 开始 出根 , 45 d 形成 完整根 系 , 生根率 75 写 , 几乎无愈 伤组织 ; 每苗 出根 6~ 7
条 ,根长 3 ~ 10 。 m 。 由生根所需时间 、 生 根率 、 愈伤组织 的 多少 、 根的生长速度组合成的 统计
数据表明 , 不 同浓度的含盆量与 BI A 组成的培养墓差异不显著 ,但 交互作用显著 。
关键词 : 沙漠玫瑰 ; 正交设计 ; 试管生根 ; 组织培养
中图分类号 : 5 6 8 5 . 9 9 文献标志码 : A
沙漠玫瑰 ( A d e n i u m o b s e u m ) [ ,〕也叫天宝花
或沙蔷薇 , 是夹竹桃科腺叶属植物〔“ 一 4〕 ,它姿美色
艳 , 为盆栽上品 ; 含 30 种强心昔和两种孕烷 , 可用
于治 疗 妇科病和 心 脏 病 , 具 有 很 好 的药 用 价
值〔5一 ? 〕 。 沙漠玫 瑰 可 采用 扦插 、 嫁接 和播 种 繁
殖〔 ,一 ` 。〕 , 但扦插繁殖 的植株茎基部膨大的圆球不
如种子苗的大 , 不够美观 , 而且繁殖速度慢 ; 种子
少 ,不容易收集 ;人工授粉较难 , 操作成功率低 ,还
有一些无性系雌株不孕 , 不易获得批量种子 ,因而
大批量繁殖较难 Lg〕 。 沙漠玫瑰 1 9 9 1年引人我国 ,
陆续有栽培〔`习 , 国内已有用组织培养的方法繁殖
成功的报道 ,增殖倍率为 4 左右 l2[ J 。 目前苗木仍
然供不应求 ,价格居高不下 。 组织培养过程中 , 芽
的增殖问题 已经得到解决 , 由于沙漠玫瑰 的化学
成分特别 , 生根培养时若培养基 中附加的生长素
较高 , 嫩茎基部极易肿大愈伤化 , 很 少有根 的形
成 ,而长时间处理会 出现茎尖坏死 , 叶片干脱落 ,
以至全株死亡 。 若附加低浓度生长素 , 又几乎少
有根的发生 。
正交设计的优点已有不少报道 〔` 3j , 为了更系
统地研究沙漠玫瑰组织培养的规律 ,选择并优化
培养基配方 ,克服在培养基配方上的盲 目性 ,本研
究利用正交实验法和二步生根法 ,对沙漠玫瑰生
根诱导培养中的主要影响因素和培养效果的关系
进行探索 , 归纳了用组织培养途径快速繁殖沙摸
玫瑰的适用生根培养基 配方 ,成功地诱导了沙澳
玫瑰试管苗嫩茎生根 , 获得了较为满意的结果 。
1 材料和方法
1
.
1 材料
试验材料是来 自原种沙漠玫瑰 的无根试管
苗 , 即顶 芽或 嫩 茎 在 M S 十 BI A O . 5 拜m ol / L +
K T I
.
5 拼m ol / L + 蔗糖 30 9 / L + 琼脂 8 9 / L 的增
殖培养基 (P H 5 . 8) 上继代培养后 , 取生长状况较
好的芽 (长 ) 。 . 7 Cm ,直径 ) o . Z c m )供试 。
1
.
2 方法
( 1) 培养条件 接种后的材料置于温度 24 ~
28 ℃ , 光照 12 h/ d 的培养室内 ,照明光源用 40 W
日光灯管 , 与培养物平均距离 25 c m 。
(2 )二步诱导生根 第一步 : 继代培养 5 次的
有效芽 , 转人到含降低 了分裂素 K T 的不同浓度
的培养基中壮芽培养 10 d 。 壮芽培养基选择 : 对
I B A
、
K T 两种细胞分裂素作两水平的正交试验 。
第二步 : 壮芽培养后 ,转人附加生长素的培养基生
根 。 第一阶段对总含盐量和生长调节剂类 型作简
单试验 ,筛选适宜的生长调节剂类型 ;第二阶段针
收稿 日期 : 2 0 0 2一 1 2一 1 6
第一作者简介 :刘小梅 ( 1 9 7 6 一 ) , 女 , 湖北赤壁市人 , 华南农业大学博士研究生 .
湖 北 农 学 院 学 报 2 0 0 3年
对总含盐量和 I BA浓度两个因素 , 每因素两个水
平作正交试验 。 每个处理的嫩茎 10 株 ,每个处理
重复 2 次 。
(3 ) 数据分析 方差分析采用 S A S 分析软
件 。 数据按新复极差分 析进行多重 比较 , 不同小
写字母表示差异显著 (尸< 。 . 0 5 ) 口
2 结果与讨论
2
.
1 壮芽培养基的选择
用 4 种细胞分裂素浓度较低的培养基对继代
的有效芽作壮芽培养 , 10 d 的芽平均生长量列于
表 1 , 方差分析结果列于表 2 。 结果表 明 , 两种细
胞分裂素的不同浓度水平间芽生长量 (平均值 )存
在显著差异 , 但交互作用不显著 。 4 种培养基 间
芽生长量差异极显著 (尸 < 。 . 01 ) 。 由表 1 可见细
胞分裂素浓度最低的 U l 培养基对单芽生长的促
进最大 , 显著高于其他 3 种培养基 , 为适合的壮芽
培养基 。
进一步的生根培养 , 本试验的 U l 培养基能起到
显著促进芽生长的作用 ,是有效的壮芽培养基 。
2
.
2 生长素和基本培养基含盐一对生根的效应
以 M S (高盐 )培养基 的基本成分为基础 , 降
低大量元素用量 , 选用不 同类生长素组成 3 个培
养基 ,用壮芽后的有效芽 ( 长 ) 2 . 。 , c m , 径 ) 。 . 3
c m )作生根培养 , 45 d 生根率列于表 3 。
表 3 植物激素和含盐 t 对不定芽生根率的影响
T a b le 3 In flu e n c e o f P la n t h o r m o n e s a n d s a lt e o n te n ts
o n t h e r o o t in g r a te s o f s h o o ts
培养 M S 大量元 生长素浓度 (/ “ m ol / )L 生根
基号 素用量 N A A BI A 率 /%
R l l / 2 0
.
0
.
5 7 0
R 2 1 / 4 0
.
5 0 1 0
R 3 1 / 2 0 0 4 0
裹 1 不 同壮芽培养基 10 d 的壮芽培养效果
T a b le 1 R e s u lts of s h o of g ro w t h on d if e r e n t
e u ltu r e m e d ia f o r 1 0 d a y s
培养荃 细胞分裂素浓度 / (拼m ol / )L
I B A
0
.
5
0
.
5
1
.
0
1
,
0
总浓度
1 0 d 芽生
长量 / c m
0 2
.
0
1
.
1 0 a
0
.
6 6 b
0
.
6 6 b
0
.
6 2 b
ù卫人八`JQJ任U
表 2 4 种培养墓中有效芽培养 10 d 生长且方差分析
T a b le 2 G r o w t h a m o u n t v a r ia n e e a n a ly s is o f u s e f u l
s h o o t s 印 4 cu lt u r e m e d ia f o r 1 0 d a y s
F 值
0 0 0 6 0
0
.
0 1 4 9
0
.
0 5 4 7
0
.
0 0 4 9
在继代培养基 中获得 的芽 ,趋 于芽分化增殖
状态 ,较高细胞分裂素浓度对芽的生长已 经产生
抑制作用 ,经过几周期的继代培养 ,芽丛基部往往
形成大量愈伤组织 , 采用含低水平细胞分裂素的
培养墓有助于恢复芽的生长 , 适当大 的芽有利于
对生根过程进行观察 ,用 1/ 2M S 大量元素 ,
附加 I B A O . 5 拜m o l / L 的 R l 培养基 , 1 5 d 开始 出
现根 ,根生长快 , 各条根粗细均匀 ,几乎无 愈伤组
织 , 4 5 d 生根率 ’ 7 0% ; l / 4M S 大量元素 附加 0 . 5
拌m ol / L N A A 的 R Z 培养基生根率只有 10 % , 但
却会长出大量愈伤组织 。 表 明 BI A 对 沙漠玫瑰
生根的效应优于 N A A ; 值得注意 的是 , 用 1 2/ M S
大量元素而不含生长素类激 素的 R 3 培养基 , 也
能促使 40 % 的 芽 生 根 , 生根 率 甚 至 比含 。 . 5
拼m ol / L N A A 但大量元素用量仅为 1 4/ M S 的 R Z
还高 (表 3 ) , R 3 培养基 中形成 的根 系不均匀 , 第
一条根长出后 , 以后长出的根生长细弱 ,后期茎基
部会长出愈伤组织包 围根系 ,使根 系不能正常生
长 。 可见沙漠玫瑰生根过程要求相对高的含盐量
和适合的 BI A 浓度 。
2
.
3 含盐 t 与 I B A 浓度对生根的影响
以两个含盐量水平 、 两个 BI A 浓度水平正交
设计组成 的 4 个 生根培养基 ,作 生根培养试验 。
4 5 d 的生根率 、 平均根数 、 平均根长 、 单根 10 d 的
增长量和愈伤组织状态等 5 个生根效果指标的试
验结果列于表 4 ,方差分析结果列于表 5 。 结果表
明 , 除根的生长速度差异不显著外 ,其余差异均显
著 , R 21 明显优于其他 3 种 , 生根数 、 平均根长明
显好于其他 3种配方 。 45 d 平均根数和平均根长
度存在含盐量与 BI A 浓度的显著交互作用 ; 4 个
培养基 中以 R 21 的生根率最高 , 为 75 % , 显著高
于其余 3 个处理 。 结果还表明 : 含盐量与 BI A 浓
度单 因素作用 不显著 , 即单独 提高 总含盐量或
30ù5
分析 变差 自由度 平方和 均方
依据 来源 D F 5 5 M S
激素类 I B A 1 0 . 4 2 0 5 0 . 4 2 0 5
型水平 K T 1 0 . 3 1 2 5 0 . 3 1 2 5
IB A
关
K T 1 0
,
1 8 0 5 0
.
1 8 0 5
培养 处理间 3 0 . 7 7 6 0 0 . 25 8 7
基间 误差 16 0 . 6 5 2 0 0 . 0 4 0 8
1 0
`
10
7
.
4 4
第 2期 刘小梅等 :沙漠玫瑰试管苗生根研究
B I A浓度对生根作用影响不大 ;但交互作用显著 ,
当同时提高含盐量和 I B A 的浓度可使生根效果
显著提高 。 观察生根培养过程发现 , 当含 盐量较
低时 ,植株出现叶片萎蔫现象 。
表 4 不 同的含盐 t 与 BI A 浓度对生根效果的影响
T a b le 4 In f lu e n e e of d i能 r e n t s a lt e o n et n ts a n d IB A e o n e e n t ar t io n s o n t帕 r o o t in g e f e e ts
培养基 M s BI A 浓度八。 m ol / )L 平均根数 生根率 / % 平均根长 / c m 10 d 根生长盆 /而 1于生板指致面 一愈伤组职
110连ù月了sq口一ódǎU协…尸O月性甲`4夕曰R l lR 1 2R 2 1
R 2 2
1 5
8 l
l 6
7 9
2 8
5 3
2 7
3 0
少 t
多
极少
很多
ù曰ó门尸00八06jtl工JJ,臼八己尸00匕é, .工01亡J护匀nUC,目口ó匕d工J.…o0nóO
1 ) l o d 根生长量指从每条根 出现开始 ,第 l 个 10 d 长出的根长度 ; 2) 生根指数 〔’ 们 二平均根数 x 平均根长 x 生根率 x 10 d 根生长 t
表 5 各生根指标的方差分析结果
T a b le 5 R e s u lts o f v a r ia n e e a n a ly s is o f t h e ro o t in g in d ice
s
指标 自由度 平方和
3 1 6 1
.
6 2
3 1 6 5
.
6 5
3 0
.
0 7 2 25
均方 F 值 尸
平均根数
平均根长
1 0 d 根生长量
5 3
.
8 7
5 5
.
22
0 7 2 2 5
9
.
5 2 0
.
0 0 0 1
1 1
.
7 5 0
.
0 0 0 1
0
.
4 2 0
.
5 1 9 4
3 小结与讨论
通过正交设计 , 获得 了沙漠玫瑰组培苗的生
根条件如下 : 1 / ZM S + I B A O . 5 拌m o l / L + 蔗糖 3 0
g / L十琼脂 8 9 / L 。 15 d 左右开始出现根 ,基部基
本无愈伤组织 , 45 d 形成完整根系 , 生根率 75 % ,
平均每株出根 3 ~ 4 条 , 长度 3~ 10 Cm , 平均长度
约 4 e m 。
沙漠玫瑰是较难发生不定根的树种 。 在其继
代培养中发现 ,沙漠玫瑰对生长素类 物质较敏感
而对细胞分裂素不敏感 。 试管继代培养仅需加微
量的 BI A 或 N A A ,试管苗的增殖也会受到影响 ,
培养的材料基部会产生明显肿大并愈伤化 。 本实
验采用细胞分裂素使沙漠玫瑰获得 了较好的增殖
效果 。 由于嫩茎 中细胞 分裂素的累积作用 , 往往
在转人生根培养基后 ,增殖的趋势依然很强 , 几乎
无不定根的发生 。 这与 M 盯as hi g e 等发现的控制
器官形成激素模式基本 一致 l5[ 〕 。 当激动素 /生长
素的比例高时 , 有利于形成芽 , 而这一 比例低时 ,
有利于形成根 。 本研究采用二步生根诱导法 , 即
用低激动素壮芽培养一段时间 ,不仅明显克服了
培养过程中材料易愈伤化 的问题 , 而且成 功实现
了沙漠玫瑰试管生根 , 并获得了较高的生根率 。
这一方法为其它难于诱导生根 的树 种提供 了借
鉴 。
研究结果表明 , 沙漠玫瑰 的生根与含盐 t 有
很大关 系 。 含 盐量过低的培养基不 但不利于生
根 ,而且会使培养材料出现叶片萎蔫现象 。 沙澳
玫瑰对低含盐量培养基 的这种不适应现象 , 可能
与其是旱生植物有关 , 旱生植物能耐高渗透压的
环境 , 相反对低渗透压环境会产生不适应现象 。
在一定范围内同时提高含盐量和 IB A 含 t 有利
于材料正常生长和生根 。
参考文献 :
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94 湖 北 农 学 院 学 报 2 0 0 3年
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P l a n t
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S t u d y o n A d e n i u m o b e s u m S h o o t s R o o t i n g i n v i t r o
L IU X i a o
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A b s t r a e t : A n e f f i e i e n t m e d i u m f o r r o o t i n g o f A d e n i u m o be s u m f r o m m i e r o
一
p r o p a g a t i o n s h o o t s w a s
d e v e l o p e d u s i n g t h e o r t h o g o n a l d e s i g n
.
A l t h o u g h b a s a l M S m e d i u m w i t h o u t a u x i n s w a s a b l e t o i n d u e e
f ib r o u s r o o t s
, t h e r o o t i n g f r e q u e n e y im p r o v e d s i g n i f i e a n t w i t h t h e a d d i t i o n o f i n d o l e b u t y r i e a e id
( IB A )
.
T h e b e s t r o o t i n g m e d i u m w a s l / 2 M S w i t h 0
.
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d e v e l o p e d r o o t s
.
D a t a o f r o o t i n g t im e
, r o o t i n g f r e q u e n e y
,
g r o w t h r a t e
, e a l l u s f o r m a t i o n a n d r o o t
l e n g t h w e r e a n a l y z e d
.
I t t o o k a b o u t 1 5 d a y s t o i n i t i a t e r o o t i n g w i t h n o e a l l u s f o r m e d
.
R o o t s y s t e m d e
-
v e l o p m e n t w a s e o m p l e t e d i n a b o u t 4 5 d a y s
.
E a e h p l a n t d e v e l o p e d 6 t o 7 r o o t s f r o m 3 e m t o 1 0 e m i n
le n g t h
.
T h e e f f e e t s o f e o n e e n t r a t i o n o f s a l t a n d IB A w e r e n o t s i g n i f i e a n t ly d i f f e r e n t b u t t h e i n t e r a e t i o n
w a s s i g n if i e a n t
.
K e y w o r d s
:
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(上接 8 6 页 )
T h e S P a t i a l D i s t r i b u t i o n P a t t e r n o f A d u l t M
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T h e s a m p l e s i z e r e q u i r e m e n t s a t p a r t i e u l a r l e v e l w e r e d e t e r m i n e d u s in g Iw a o
-
K u n o
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.
K e y w o dr s
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M d n o l e P t a o e e i fu
v i s G r e s s i t t e t K im o t o ; s p a t i a l d i s t r ib u t i o n p a t t e r n ; m a t h e m a t i e m o d
-
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