全 文 :*通讯作者 , E-mail:caobh@sdau.edu.cn
收稿日期:2007-08-24;修回日期:2007-12-25
基金项目:山东省农业良种工程项目计划(鲁科农字〔2006〕90号)
作者简介:钟士传(1950-),男 , 山东省苍山县人 , 教授 , 1974年
毕业于山东农业大学 , 从事细胞工程方向的教学和研究工作 ,近年
来获省 、市科技成果奖 7项 ,发表论文 30余篇.
文章编号:1673-5021(2008)02-0116-05
熏衣草微体快速繁殖与试管苗壮苗技术研究
钟士传1 ,曹帮华2 , *
(1.临沂师范学院 ,山东 临沂 276000;2.山东农业大学 , 山东 泰安 271018)
摘要:对熏衣草微体快速繁殖和壮苗技术进行了研究。适合于熏衣草试管苗繁殖的培养基为 MS + 6—BA
2.0mg/ L+NAA 0.05mg/ L+蔗糖 30g/ L +琼脂 7g / L , 培养 28d ,繁殖系数达 8 以上;培养基中附加 CCC 质量浓度
为 0.05mg/ L~ 0.5 mg/ L 时对熏衣草试管苗繁殖和壮苗有利;熏衣草试管苗生根用 IAA 的效果较好 ,适宜于生根的
培养基配方为 MS+IAA1.0mg/ L+蔗糖 20g/ L +琼脂 7g / L , 培养 25d 生根率为 91.6%;生根试管苗移栽成活率为
73%。
关键词:熏衣草;微体快速繁殖;植物生长调节剂;试管苗;壮苗培育
中图分类号:Q813.1 文献标识码:A
熏衣草(Lavandula vera L.)是唇形花科的一
种天然香料植物[ 1] ,花期长 ,花量多 ,极具观赏价值 。
目前尚未见熏衣草试管苗快繁生产与试管苗壮苗培
育的综合性报道。试验以 2006年 5月从日本北海
道引进的熏衣草苗为材料 ,对其试管苗快繁技术进
行研究 ,并探讨了矮壮素对试管苗的促壮作用 ,以期
加快熏衣草在我国的引种推广 。
1 材料与方法
1.1 无菌材料的获得
将熏衣草嫩茎去掉叶片 ,置于小烧杯中流水冲
洗 2h ,在超净工作台上用 73%酒精漂洗 10s ,再用
0.1%升汞消毒液浸泡 3min ,无菌水冲洗六次后将
熏衣草嫩茎剪成 0.5cm 带腋芽的茎段 ,接种于 MS
培养基中 。培养 30d 后 ,长出丛生芽后进行继代培
养。
1.2 试验方法
1.2.1 芽及嫩梢的诱导培养
以 MS 为基本培养基 , 附加蔗糖 30g/ L 、琼脂
7g/L ,设置 BA 浓度分别为 0.5mg/L 、1.0mg/ L 、
1.5mg/ L 、2.0mg/ L , NAA 浓度分别为 0.05mg/ L 、
0.1mg/ L 、0.5mg/ L 、1.0mg/L 。共 16个处理 ,三次
重复(每重复 5瓶 ,以下同),每瓶接种外植体 5个 ,
培养 28d ,调查繁殖系数和嫩梢长度 。
1.2.2 矮壮素(CCC)处理
以 MS 为基本培养基 , 附加 BA1.0mg/ L 、
NAA0.1mg/L 、蔗糖 30g/ L 、琼脂 7g/ L ,分别设置
CCC(50%矮壮素水剂 ,重庆永州化工制品厂)质量
浓度为 0 、0.05mg/ L、0.5mg/ L 、1.5mg/L 、2.0mg/L ,
共 5个处理 ,三次重复 ,每瓶接种外植体 5个 ,培养
24d。调查繁殖系数和嫩梢长度及生长情况 ,并通过
切片观测茎的纵切面细胞特征。
1.2.3 生根培养
以MS 、1/2MS为基本培养基 ,附加蔗糖 20g/ L、琼
脂 7g/ L ,分别设置 NAA 浓度为 0 、0.1mg/ L , IBA
浓度为 0 、0.5mg/L , IAA 浓度为 0 、1.0mg/L ,采用
正交设计 L8(27),3次重复 ,每瓶接种外植体 5个 ,
培养 29d调查生根情况。
以 MS 为基本培养基 ,附加蔗糖 20g/L 、琼脂
7g/L , IAA 浓 度 分 别 为 0.5mg/ L 、 1.0mg/L 、
1.5mg/L 、2.0mg/L 、3mg/L ,共 5 个处理 , 四次重
复 ,每瓶接种外植体 5个 ,培养 28d调查生根情况。
1.3 培养条件
培养温度 24±2℃,日光灯照射时间 12h/d 左
右 ,光照强度为 2500Lx 左右 。
2 结果与分析
2.1 生长调节物质与芽增殖及嫩梢的生长
由表 1可知 ,低 NAA 浓度条件下随 BA 浓度
递增 ,诱导不定芽的数量不断增加 ,但嫩梢长度逐渐
下降 。高 NAA 浓度条件下则相反 ,说明熏衣草芽
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第 30 卷 第 2 期 中 国 草 地 学 报 2008 年 3 月
Vo l.30 No.2 Chinese Journal o f Grassland Mar.2008
增殖及嫩梢的生长不仅取决于 BA 和 NAA 种类 ,
而且取决于二者的浓度 。方差分析显示 ,不同处理
间繁殖系数差异达到极显著(F =5.71** , F0.01 =
2.65)水平 ,嫩梢长度差异则不显著 。对繁殖系数进
一步多重比较 , BA2.0 mg/L +NAA0.05mg/ L 处
理与其它处理间差异显著(LSD0.01 =2.012),说明
该处理对提高熏衣草试管苗繁殖系数最为适宜。当
NAA 浓度为 0.05mg/L 时 , BA 浓度在 0.5 ~
2.0mg/L 范围内 ,熏衣草试管苗的增殖随 BA 浓度
的增加而增加 ,繁殖系数与 BA 浓度呈极显著正相
关(R=0.977** , R0.01(14)=0.623);当 BA 浓度为
2.0mg/L 时 ,培养 28 d熏衣草试管苗的繁殖系数可
达 8.4。
表 1 BA 和 NAA不同浓度配比对熏衣草试管苗芽增殖和嫩梢生长的影响
Table 1 Effect of BA and NAA combination on bud multiplication and shoot growths of L. vera plantlet
NAA 浓度
NAA concent ration(mg/ L)
BA 浓度
BA concent ration(mg/ L)
0.5 1.0 1.5 2.0
0.05 3.7 / 1.33 4.6 /1.33 6.0/ 1.06 8.4/1.03
0.1 4.5/ 1.40 5.1/ 1.2 5.2 / 0.86 5.3/0.86
0.5 3.1/ 1.66 3.9/ 1.00 5.6/ 0.83 5.3/0.83
1.0 4.1/ 1.2 5.6/ 0.86 4.7 / 1.5 3.5/1.00
注:表内数据为繁殖系数/嫩梢长度(个/ cm)。
Note:The data indicate mul tiplication/ sh oot length , unit s were sh oots/ cm.
2.2 CCC 对熏衣草试管苗增殖与生长的影响
以 MS 为基本培养基 , 附加 BA1.0mg/ L 、
NAA0.1mg/L 、蔗糖 30g/L 、琼脂 7g/L ,培养基中分
别加入不同浓度的 CCC水剂培养 24d ,试管苗生长
情况见表 2。
表 2 CCC对熏衣草试管苗生长的影响
Table 2 Effect of CCC on growth of L. vera plantlets
处理
序号
(T reatm ent)
矮壮素
CCC(mg/ L)
嫩梢长度
Shoots len gth(cm)
繁殖系数
Propagat ion
coef ficient
1 0 2.03 4.5
2 0.05 1.97 5.3
3 0.5 1.88 4.3
4 1.5 1.65 3.7
5 2.0 1.25 3.8
可以看出 , CCC 明显影响熏衣草试管苗繁殖系
数与生长量 ,随浓度增大这种抑制作用明显 。方差
分析表明 ,熏衣草试管苗的繁殖系数处理间差异显
著(F0.05 =3.84;F =6.81*)。用 LSD(LSD0.05 =
0.98 ,LSD0.01 =1.41)法进行多重比较 ,处理 1 、处理
2间的差异极显著 ,处理 1 、处理 3间的差异显著 ,处
理 1与处理 4 、处理 5间差异不显著 。其中以 CCC
浓度为 0.05mg/L 时繁殖系数最高 ,培养 24d 繁殖
系数为 5.3。熏衣草试管苗的嫩梢长度处理间差异
极显著(F 0.01 =7.01 , F =16**)。LSD 法进行多重
比较表明 ,除处理 1与其它处理间的差异极显著外 ,
其余处理间的差异不显著。
不加 CCC 的处理幼苗细弱 ,加 CCC 0.05mg/L
~ 0.5 mg/L 的处理抑制了嫩梢生长 ,叶片厚实深
绿 、植株健壮 、有效嫩茎(适合于生根的嫩茎)数量增
多。从茎秆纵切面观察 ,用 CCC处理的熏衣草试管
苗 ,其茎秆细胞由原来的长方形变为近似球型(图
1)。
已有研究证实 ,经 CCC处理的幼苗细胞壁明显
加厚[ 2] , 而且叶片保卫细胞也明显增加[ 3] 。本研究
证实 CCC 导致熏衣草试管苗茎秆矮化和叶片变小
的主要原因是细胞变短 ,而不是 CCC 抑制细胞分裂
引起的细胞数量减少;使叶片增厚 、茎秆增粗的主要
原因是 CCC促进细胞分裂 ,使细胞排列层次增多 ,
而不是细胞体积增大 。但当 CCC 质量浓度达 2.0
mg/L 时 ,熏衣草试管苗的生长受到抑制(图 2)。表
明在熏衣草继代培养中加 0.05 ~ 0.5 mg/L 的 CCC
对熏衣草试管增殖和壮苗是有利的。
2.3 试管苗生根
2.3.1 大量元素 、NAA 、IBA 、IAA的生根效应
虽然生长素对生根而言是必需的 ,能促进细胞
伸长生长和生根[ 4] 。但不同外植体材料对生长素种
类有不同反应 。以 MS及 1/2M S为基本培养基 ,采
用正交试验 L8(27)分别研究了 IBA 、NAA 、IAA在
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钟士传 曹帮华 熏衣草微体快速繁殖与试管苗壮苗技术研究
诱导熏衣草生根中的作用 ,试验结果见表 3。可以看
出 ,不同因子对生根的作用不同 ,影响生根效果的因子
水平组合不同。由表 3可知 ,对熏衣草试管苗根诱导
的作用为:IAA>MS>IBA>NAA 。根据 K值判断每
个因素不同水平的作用:加入 IAA比不加的生根率显
著提高 ,使用 IAA 较 IBA 、NAA的效果好;MS培养基
比1/2MS培养基生根率明显提高 ,与代二那等人研究
结果相似[ 5] 。加入 NAA 、IBA 对熏衣草试管苗诱导生
根不理想 ,主要是因为形成的愈伤组织过大 ,不定根与
幼苗茎缺乏维管联系。综合生根率和生根效果 ,本试
验中熏衣草试管苗获得较高生根率的组合应采用 MS
培养基 ,附加生长素 IAA。
2.3.2 IAA 浓度对熏衣草试管苗生根的影响
在以上试验的基础上对不同浓度的 IAA 生根
效果做了进一步研究 ,结果如图 3 所示 。 IAA 浓度
在 0.5 ~ 1.0mg/ L范围内 ,熏衣草试管苗生根率随
着 IAA 浓度的增加而逐渐增高 , 当 IAA 浓度为
1.0mg/L 时 ,生根率达 91.6%。当 IAA 的浓度大
于 1.0mg/L 时 ,生根率反而有下降的趋势。
2.4 熏衣草生根苗的移栽
当熏衣草生根试管苗根系长达 0.5 ~ 1cm 时便可
移栽。在移栽前 3d将瓶口打开炼苗 ,然后移栽到不同
基质中。移栽初期保湿保温 、适当遮阳 、喷药 ,移栽后
25d统计移栽成活率。试验结果表明 ,熏衣草生根试管
苗移栽成活率以珍珠岩+蛭石(1∶1)的处理最高 ,为
73%;珍珠岩+蛭石+草炭(1∶1∶1)的处理为 70%;
菜园土移栽成活率最低仅为36.0%。
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中国草地学报 2008年 第 30 卷 第 2 期
表 3 试管苗生根正交试验 L8(27)结果分析
Table 3 Results analysis of L8(27)orthogonal test for plantlets rooting
处 理
T reatm ent
因 素 Factors
NAA(m g/ L) 大量元素
Macroelem ent
IBA(mg/ L) IA A(m g/ L)
生根率(%)
Rootage rate
1
2
3
4
5
6
7
8
K1
K2
R
1(0.0)
1(0.0)
1(0.0)
1(0.0)
2(0.1)
2(0.1)
2(0.1)
2(0.1)
103.5
141.0
37.5
1(1/ 2MS)
1(1/ 2MS)
2(MS)
2(MS)
1(1/ 2MS)
1(1/ 2MS)
2(MS)
2(MS)
78.5
153.5
75.0
1(0.0)
2(0.5)
1(0.0)
2(0.5)
1(0.0)
2(0.5)
1(0.0)
2(0.5)
208.0
149.0
59.0
1(0.0)
2(1.0)
2(1.0)
1(0.0)
1(0.0)
2(1.0)
2(1.0)
1(0.0)
83.0
161.5
78.5
0.0
37.5
58.0
8.0
12.5
41.0
25.0
62.5
因子 主※次
Factor primary ※secon dary
IAA※MS※IBA※NAA
注:K1 、K2分别指各对应列的数字“ 1”和“ 2”所对应的试验结果之和。
Note:K1、K2 refer to the sum of experiment resul ts w hich correspond w ith numeral 1 or 2 in each rank s respect ively.
图 3 IAA 对熏衣草试管苗生根的影响
Fig.3 Effect of IAA on roo ting of Lavandula vera L.plantle ts
3 结论与讨论
BA 与 NAA 配比是影响试管苗繁殖系数的关
键 , NAA0.05mg/ L +BA2.0mg/L 时繁殖效果最
佳 ,繁殖系数可达 8以上 ,能够满足生产上快速繁殖
的要求。当培养基中加入 0.05 ~ 0.5 mg/L CCC 时
对熏衣草试管苗壮苗培育有利。生根培养基以
IAA 效果较好 , IAA 浓度为 1.0mg/L 时生根率可
达 91.6%。生根苗移栽到以珍珠岩 、蛭石(1∶1)的
基质中 ,成活率为 73%。
试管苗的移栽成活率受栽培基质 、空气湿度 、温
度 、移栽季节的影响 ,同时充分的炼苗也是获得高成
活率的必要条件[ 6] 。本试验熏衣草生根苗的移栽成
活率相对较低 ,如何进一步提高熏衣草试管苗移栽
成活率还有待进一步研究。其它研究中试管苗生根
时大多数使用 1/2M S 或 1/3MS ,而本试验得出用
MS培养基效果为好 ,其原因也需要进一步研究和
讨论 。
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A Study on Techniques of Rapid Micro-propagation and
Cultivating Strong Plantlets of Lavandula vera in Test Tube
ZHONG Shi-chuan1 ,CAO Bang-hua2
(1.Liny i Normal University , Liny i 271018 ,China;
2.S handong Agricultural Universi ty , Taian 271018 ,China)
Abstract:Rapid micro-propagation and cultiv ating st rong plant le ts of Lavandula vera were studied.The
result show ed that the optimum medium for micro-propagation of plant let of Lavandula vera was MS+6—BA
2.0mg/ L +NAA 0.05mg/ L + sucro se 30mg/ L + agar 7g/L , the propagation coeff icient is above 8 af ter
25 days.The medium M S +CCC 0.5mg/ L ~ 0.5 mg/L is favo rable to cult ivate st rong seedling s.The
medium M S + IAA 1.0mg/L + sucrose 20mg/L + agar 7g/L is bet te r fo r roo ting , the root ing rate is
91.6% af ter 25 day s.The survival rate of the t ransplant is 73%.
Key words:Lavand ula vera;Rapid micro-propagation;Plant g row th regulator;Plantlet in test tube;Cul-
tivat ing st rong plantlets
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中国草地学报 2008年 第 30 卷 第 2 期