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大花萱草不同外植体诱导愈伤组织的比较研究



全 文 :摘 要:选取 ! 个萱草品种 ! #$%&’() #$%&&’ ( ) *+,,! #$%&’() -./0 12’+3,! #$%&’() 4’5&%5 6’5,! #$%&’()
7+’/8 6’& 9进行不同外植体诱导愈伤组织的研究 : 接种萱草叶片、根段、茎尖和子房花药几种外植体诱导愈伤
组织发现:茎尖诱导愈伤组织的效果最好;叶片取材方便但是诱导率相对较低;根段较难诱导愈伤组织;子房
和花药受取材时间限制且污染率较高,但是愈伤组织诱导率较叶片和根段高 : 激素的筛选试验表明,;# < =
3> ? @ AB4C < D: = 3> ? @ ECC对愈伤组织诱导效果良好 : 对不同萱草品种的相同外植体进行愈伤组织诱导实
验,发现其诱导效率也不同:萱草品种 ! #$%&’() #$%&&’ ( ) *+, 生长愈伤组织数量最多,FDG以上的茎尖诱导出
愈伤组织并再生出芽;! #$%&’() -./0 12’+3 在愈伤组织诱导培养基上,约 HDG的无菌苗获得愈伤组织;!
#$%&’() 4’5&%5 6’5 在愈伤组织诱导培养基上,经过 I个月的诱导,即可产生愈伤组织,其诱导成功率为 JDG K
!DG;! #$%&’() 7+’/8 6’&诱导产生愈伤组织的频率较低,为 =DG K JDG :
关键词:萱草;外植体;愈伤组织
中图分类号:LFIJ: I 文献标识码:C 文章编号M IDDNBNF!N =DDH 9DJBD=!=BDH
收稿日期:=DD!BI=B=N;修回日期:=DDHBDNB==
基金项目:兰州大学引进人才项目资助(FDDNIA)
作者简介:王晓娟(ION= P),女,甘肃人,兰州大学草业学院副教授,博士,主要从事植物细胞遗传方面的研究,Q%&:DOJIBFOI!=ND,
RB3’.&:S.’,TU’/V’/>W &XU: %YU: Z/:
第 O卷 第 J期 生命科学研究 [,&: O E,: J
=DDH年 O 月 @.\% #Z.%/Z% ]%8%’+Z2 #%^: =DDH
大花萱草不同外植体诱导愈伤组织的比较研究
王晓娟 I,金 I,陈家宽 =
(I: 兰州大学 草地农业科技学院 甘肃省草原生态研究所,中国甘肃 兰州 NJDD=D;=: 复旦大学 生命科学院 生物多
样性科学研究所 生物多样性科学与生态工程教育部重点实验室,中国上海 =DD!JJ)
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(>’/- 64’-74- <-1-)&4#e =DDHe O J 9 M =!= K =!A)
DOI:10.16605/j.cnki.1007-7847.2005.03.010
!#第 # 期
近年来,我国城市环境保护中的绿化建设越
来越受到重视,其中急需解决的是绿境植物多样
性问题$ 我国的花卉栽培以前在世界上是有名的,
而且花卉品种甚多$ 但是由于历史原因,国内现有
的花卉生产情况与人民生活水平的提高是不相适
应的,因此,引进国外优良的花卉品种,可以加快
解决我国城市绿化中花境植物品种单一的现状$
萱草(!#$%&’(()* +,-$).’)又称忘忧草,百合
科多年生宿根草本 $ 萱草原产中国南部、欧洲南
部及日本 $ 大花萱草(!#/%&’(()* 01(2’ %&’$ ()*+
’, - .),/*)也称多倍体萱草,一般株高 0 1 200
34,叶丛生,花序挺立于叶丛,花大优美,通常花
冠漏斗形或钟形,花期 5 1 20月,蒴果长卵形,果
期 6 1 22月,种子黑色,具光泽,寿命 # 1 7年 8 2 9 $
目前栽培比较多的大花萱草是培育出的多倍体新
品种,花色有淡白绿、深金黄、淡米黄、绯红、淡粉、
深玫瑰红、淡紫等,色彩华丽,是一种重要的花境
植物,广泛应用于城市绿化和园林景观建设 $
自然界的萱草一般采用分蘖等无性繁殖方式
进行增殖 $ 但由于其速度慢,一般一株萱草每年
仅可繁殖 1 7株,因而难以适应市场商品化生产
的需求 $ 利用组织培养技术快速繁育试管苗,是
一项目前被广泛应用于花卉生产的技术 $ 虽然组
织培养技术快速繁殖试管苗存在生产成本高、试
管苗出现变异植株等问题,但是采用组织培养繁
殖可以提高繁殖倍数,而且可以打破季节局限,加
快繁殖速度,实现工厂化育苗 $ 因此,组织培养繁
殖技术在挽救濒危稀有植物品种、由于引种植物
品种母本植株少而急需扩繁以增加生产规模等方
面发挥着巨大作用。前人对于萱草组织培养的研
究,仅见有少量简短的报道 8 ! 1 : 9,而未见到有关观
赏型大花萱草的工厂化扩繁方面的报道 $ 本文就
种观赏型大花萱草外植体的选择和愈伤组织的
诱导进行了研究,以期为合作企业提供相关环节
的技术参数,为企业进一步大规模组织培养扩繁
萱草提供技术指导 $
! 材料与方法
! ! 供试材料
选用上海四季花木生态科技发展有限公司提
供的 种由国外引进的萱草品种 (;&<),< =&<,
>?/@ AB&’4,C’&/D =&)D,EF,))& GH I’*)(图 2,J -
G)$ 大花萱草的生长规律是:春季萌芽,夏季开
花,秋季生长缓慢转向休眠,秋末地上部分枯萎 $
以上 个大花萱草于 !000年 #月引种,外植体取
材于 !000年 20月进行 $
! # 外植体的选择
选取以上各萱草品种的叶片 (切成 ! K # 34
大小)、茎尖、根(侧根切成 ! L 0$ 7 34长,主根横
切为半径 2 L 0$ 7 34的园片)和子房 (横切为 #
段)(图 2,M 1 N),经流水冲洗,:0O乙醇浸 ! 1 #
4?/后,蒸馏水冲洗 ! 1 #次,再用 0$ 2O=PA)!灭
菌 Q 1 20 4?/,无菌水冲洗 ! 1 #次后,进行接种 $
! $ 不同萱草品种愈伤组织诱导培养基的筛选
根据 =,RD,’ 和 J..D85 9的报道,选用 SE培养
基 8 Q 9作为基本培养基,同时参阅前人有关萱草及
其同属、同科植物的愈伤组织的培养基配方 8 ! 1 7 9,
设计了2!种激素组合进行初步试验(表!),从中筛
选出适合各品种愈伤组织生长的最适激素组合$
! % 愈伤组织的快速增殖及其芽的诱导
根据王凯基等 8 6 9 的方法,分别采用 SE T !
4P U V 5+;J T 0$ ! 4P U V WJJ 和 SE T 20 4P U V
5+;J T ! 4P U V WJJ进行萱草愈伤组织的继代培
养,同时获得再生苗 $
# 结果与讨论
# ! 萱草愈伤组织的诱导及其培养基配方的筛选
我们在进行愈伤组织诱导之前,查阅了前人
有关萱草及其同属、同科植物的愈伤组织诱导的
培养基配方,选择了 2! 种培养基配方进行实验
(见表 2),通过近 !个月的工作,我们发现针对此
次实验的 种萱草品种,编号为 NN号和 X号的培
养基诱导愈伤组织的效果良好 $ 其中,NN号培养
基在诱导 !3 +,-$).’ EF,))& G H I’*产生愈伤组织
时效果最好,而 X号培养基则适用于其它 #种萱
草品种 $
# # 不同外植体诱导愈伤组织的效果
!$ !$ 2 叶片愈伤组织诱导
大部分叶片在培养基上都能生长,但仅有叶
片面积的扩大,而无新的愈伤组织产生,!0 Y后,
叶片干枯死亡 $ 有几棵叶片在培养基上经过诱
导,生出白色的不定根或气生根,这些叶片只能在
该培养基上存活,但经转接后死亡,不能传代(图
!J)$
!$ !$ ! 茎尖愈伤组织诱导
采用整棵茎尖接种的方法,不能产生愈伤组
织,因为完整的萱草茎尖利用自身的内源激素和
培养基中的营养物质,在无菌条件和恒温光照培
王晓娟等:大花萱草不同外植体诱导愈伤组织的比较研究
! 生 命 科 学 研 究 !##$ 年
表 ! 萱草愈伤组织诱导培养基一览表
#$%& ! ’#%%()*+,-(./+0, 1&-+(1 02 ! #$%&’()
激素浓度
%&’()’( &* +&,-&’)
. -/·0 1 2
基本培养基
345) 678(7,) -)9:7-
培养基编号
;&< &* 678(7,) -)9:7-
=>3?
2
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图 ! 引进快繁萱草材料品种图片及接种外植体
?:E,4’5 F485,内花被红色,外花被黄色,生长势强;3:34G8)G F4G,花黄色,花大;%:H:’I %+4,-,花粉红色;A:C()884 A J K,&,
花黄色,花小,开花早,花期长;L:叶片;E:茎段;M:根;F:花药;D:子房
3+45 ! 670/0) 02 +,/80-(.&- )9&.+&) 02 !*+*&,-)..’/ #$%&’() #,- &:9%#,/) 02 /7&1
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?’(+),Q D:KP4,G
!#第 $ 期
图 ! 萱草愈伤组织的诱导和芽的增殖
%:叶片诱导产生气生根;&:茎段分裂形成许多小芽;’:侧根诱导形成气生根;(:主根诱导膨大;):子房产生愈伤组织;*:
愈伤组织和芽的增殖同时进行;+:无根试管苗;,:茎段根部形成愈伤组织;-:愈伤组织开始形成芽
#$% ! &’(()* #+,)-.#/+ ’+, *0//. 12$2+21’.#/+ /3 !#$%&’(()’ *+,$)-.
%:%./012 /334 05678.6 35 49. 2.1:; &:<9334= 05678.6 >? =4.@ 60A0=035; ’:%./012 /334 05678.6 35 49. >/1589 /334; (:)521/B.@.54
3: 1C012 /334; ):’1227= :3/@14035 35 49. 3A1/?; *:D/3E1B14035 3: 81227= 156 =9334; +:F.=4G47>. E21542.4 H049374 /334; ,:’1227=
:3/@14035 B.5./14.6 :/3@ 49. 1E0812 E3054 3: 49. =4.@; -:<9334 E/3678.6 :/3@ 49. 81227=I
养下,生长成为一棵一棵无根小苗 I 采用每棵茎
尖一切为二后接种方法,不同的萱草品种有不同
的结果:
其中有 #JK的材料以产生腋芽的方式增殖,
即萱草利用两个叶片之间长有的芽原基,在培养
基内提供的外源激素和营养的刺激下,芽原基里
面的分生组织萌动生长,产生新的芽点 I 这样,每
个茎尖可以产生 # L M个新芽点,经过 !J 6的培
养,该茎尖可以切割为 $份新的外植体,接入增殖
培养基内进行增殖培养 (该途径是 ! #$%&’()
D05N ’91/@发展快繁的一条有效途径)O图 !&P I
! #$%&’() <4.221 (Q R/3 生长愈伤组织数量最多,
SJK以上的茎尖诱导出愈伤组织并再生出芽 I
! #$%&’() D05N ’91/@ 在愈伤组织诱导培养基
上,约 #JK的无菌苗获得愈伤组织 I
另外一种途径是首先在茎段靠近培养基部位
形成愈伤组织,然后转接形成芽(图 !’,()I !
#$%&’() &1?2.? ,1? 在愈伤组织诱导培养基上,经
过 T个月的诱导,即可产生愈伤组织,其诱导成功
率为 $JK L JK I ! #$%&’() */15= ,12诱导产生
愈伤组织的频率较低,为 !JK L $JK I
!I !I $ 根段诱导愈伤组织
根段在愈伤组织培养基上发生的变化共有两
种:在原有的纤细茎段上产生新的不定根,该不定
根初期呈绿色,后期生长老化,但不形成愈伤组
织,转接后死亡;根的四周发生生长,但仅仅是膨
大,不形成愈伤组织(图 !),*)I
!I !I 子房诱导愈伤组织
! #$%&’() <4.221 (Q R/3的子房在愈伤组织诱
导培养基上易诱导愈伤组织 (采用子房或胚轴均
可)(图 !+)I 但是该外植体最大的缺点是前期污染
率极高,主要原因是子房存在皱折,不易彻底灭菌 I
王晓娟等:大花萱草不同外植体诱导愈伤组织的比较研究
!# 生 命 科 学 研 究 !$$% 年
! # 萱草愈伤组织的快速增殖及其芽的诱导
在萱草的组培过程中,我们发现萱草愈伤组
织的产生与新芽的形成是相伴同时发生的,不存
在单有愈伤组织块或者全部生芽的情况 (图 !&,
’)( 我们推测此现象的发生可能有如下几种原
因:))所用培养基的激素刚好合适萱草愈伤组织
和新芽的生长;!)萱草愈伤组织利用培养基中的
成分生长后,愈伤组织块体内的内源激素水平促
使新芽的形成;*)萱草愈伤组织块在培养基上生
长过程中,培养基中的外源激素刺激愈伤组织的
表皮细胞,使愈伤组织分化产生新芽 (
针对不同品种的愈伤组织,我们实验了不同
的激素对愈伤组织快速增殖的效果,每种配比都
做了一个系列的浓度,结果发现,! #$%&’() +,-../
0 1 234 采用 ’’号培养基效果最好;而 ! #$%&’()
5/6.-6 &/6, ! #$%&’() 789: ;>3/9? &/.?采用!号培养基效果最好 ( 这与愈伤
组织的诱导培养基的筛选结果是一致的 (
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F-9-?8? 4R ?4=- .8F9-4E? P./9, @ B A ( KQ,/ 54,/98Q +898Q/),
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《生命科学研究》专辑征稿启事
《生命科学研究》是经国家新闻出版署和国家科委批准,面向全世界公开发行的反映国内外生命科
学领域中最新研究成果的综合性学术期刊,属国家科技部中国科技论文统计源期刊及中国科技核心期
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))人,分布在美、英、日、瑞典等国家。由国内著名专家邹承鲁、袁隆平、戚正武、刘以训、顾孝诚、翟中和、
刘筠、姚开泰、姚守拙、尹长民、刘德富教授担任学术顾问。
本刊拟于 !$$%年下半年出版一期《生命科学研究进展专辑》增刊,主要刊登生物学、农业科学、基础
医学等学科最新研究进展,特别欢迎反映各学科国内外最新研究动态的综述类文章。该专辑的公开刊
号、版式标准、印刷质量、发行范围等等与正刊完全一致。作者来稿请按现行国家标准或行业标准及本
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