全 文 :山西农业科学 2012,40(8):815- 818 Journal of Shanxi Agricultural Sciences
激素对萱草组织培养参数的影响
杨丽莉 1,张 晓 2,晋凡生 1,郭先龙 1
(1.山西省农业科学院旱地农业研究中心,山西太原 030006;2.襄垣县第二中学,山西襄垣 046200)
摘 要:针对激素对东方不败和莎蔓萱草组织培养主要技术参数的影响进行了比较研究。结果表明,激素对
2个品种愈伤组织诱导分化影响的差异性表现在:东方不败在只含 6- BA(3~4)mg/L的培养基上分化率较
高(37.5%~38.2%),而莎蔓需要 6- BA(3~4)mg/L和 2,4- D 1 mg/L协同作用;激素对 2个品种不定芽增殖
的影响表现出一致性,2个品种在 6- BA 3 mg/L+IBA(0.3~0.5)mg/L培养基上繁殖系数最高;东方不败生
根培养依赖于 NAA,而莎蔓则依赖于 IBA。说明不同品种大花萱草对激素的反映不同,存在着种间差异。
关键词:大花萱草;激素;组织培养;差异性
中图分类号:S682.1+9 文献标识码:A 文章编号:1002- 2481(2012)08- 0815- 04
Influence of Hormones to Tissue Culture Parameters in Hemerocallis hybrida
YANGLi- li1,ZHANGXiao2,JIN Fan- sheng1,GUOXian- long1
(1.Research Center of Arid Farming,Shanxi Academy of Agricultural Sciences,Taiyuan 030006,China;
2.Second Middle School in Xiangyuan County,Xiangyuan 046200,China)
Abstract:A comparative study on the influence of hormones to main tissue culture technical parameters of daylily Dong-
fangbubai and Shaman taway was conducted. The results showed: the difference of the influence of hormones on the two species
showed that the callus differentiation rate of Dongfangbubai reached 37.5%~38.2% based on the culture mediumwhich contained
only 6- BA, while Shaman only took the synergic function of 6- BA(3~4)mg/L and 2,4- D 1 mg/L. The influence on the bud pro
liferation of hormones to the two species showed consistence. They reached their maximum propagation coefficient on 6- BA
3 mg/L+IBA(0.3~0.5)mg/L. The rootage cultivation of Dongfangbubai relied on NAA, while Shaman relied on IBA. Conclusion
is that different species ofHemerocallis hybrida have different reactions to hormones and there are differences between species.
Key words:Hemerocallis fulva Var. flore- pleno; hormone; tissue culture; difference
收稿日期:2012- 06- 26
基金项目:山西省科技攻关项目(041012- 3)
作者简介:杨丽莉(1964-),女,河北唐山人,副研究员,主要从事农业生物技术研究工作。
doi:10.3969/j.issn.1002-2481.2012.08.02
随着我国城市化进程的不断加快,城市绿化
建设的规模加大、要求提高,对园林绿化植物新
品种的需求逐年增加。特别是节水耐旱、耐寒的
宿根花卉在我国园林绿化中的优势日渐突出,在
欧美等国已形成独立的发展体系。
萱草(Hemerocallis hybrida)是百合科萱草属
多年生宿根草本花卉[1]。大花萱草(Hemerocallis
fulva Var. flore- pleno)通常也称为多倍体萱草,是
二倍体萱草通过染色体加倍得到的新品种,主要
作为观赏植物应用于园林[2]。多倍体萱草表现出
株系健壮、花色品种繁多、花大、色泽艳丽,抗旱、
抗寒和抗病力强的特点。特别是 20世纪 90年代
从欧美引进的多倍体品种,丰富发展了我国园林
萱草品种,促进了我国萱草育种研究的发展。东
方不败和莎蔓就是引进的多倍体品种,其叶形
修长似兰草,整株高 35~45 cm;花葶粗壮,高
50 cm,花朵饱满,直径 10~12 cm;花期 6月中旬
至 9月中旬。其中,莎蔓品种花瓣外卷呈金黄色,
耐寒性极强,在北方地区绿期可持续到 11月,长
江以南地区可以常绿过冬;东方不败品种花瓣外
卷呈粉红色,花心带有金黄晕,在太原地区绿期
可持续到 10月,抗寒性较莎蔓略差。
东方不败和莎蔓不结实或结实极少,几乎无
种子,一般以分蘖的方式进行繁殖。每年分蘖
3~4株,繁殖速度慢,短期内不能满足市场商品
化生产的需求,目前还未应用于园林。解决限制
大花萱草繁殖瓶颈问题的途径是应用植物组织
培养技术,实现工厂化育苗。关于激素对大花萱
815· ·
山西农业科学 2012年第 40卷第 8期
草植株再生的影响研究已有报道[3- 8],但是研究还
有局限性。
本试验通过研究激素对东方不败和莎蔓
2 个品种组织培养主要技术参数的影响,提出了
2个品种各自适宜的激素配方。
1 材料和方法
1.1 材料
东方不败和莎蔓引进于北京紫鹿·艾维生种
植园,是山西省农业科学院旱地农业研究中心苗
圃种植的 3~4年生分蘖苗,取样时间为每年的
5月盛花期。消毒灭菌材料为花蕾。外植体为子
房组织切片。
1.2 愈伤组织的诱导和分化培养
分别取大田种植、发育正常、大小均匀的东
方不败和莎蔓花蕾,先用自来水冲洗干净外部的
泥土和灰尘。然后,无菌条件下,用 75%(V/V)的
乙醇浸泡 3~5 min,蒸馏水冲洗 2次,再用 1 g/L
的 HgCl2灭菌 15 min,无菌水浸泡、冲洗 3~4次,
无菌滤纸吸干水分备用。剪切外部花瓣部分,剥
离出子房,切成片状,分别接种于不同的愈伤组
织诱导培养基,每种培养基 60~80块。25℃暗
培养 30 d,统计诱导出的愈伤组织数,计算愈伤
组织诱导率。
选择生长状况一致的不同诱导培养基上的
愈伤组织 60块,分别转接入相同的分化培养基,
置于培养箱中,25℃条件下,光照培养 12 h/d,光
照强度 2 000~3 000 lx,30 d统计再生不定芽的
愈伤数,计算愈伤组织再生频率。
愈伤组织诱导培养基的基本培养基为:
MS+IBA 0.3 mg/L+蔗糖 30 g/L+琼脂粉 7 g/L,
pH值为 5.8;激素配比设计了 2类培养基,一类
是只含有 6- BA,另一类是在 6- BA的基础上添
加 1 mg/L的 2,4- D。
分化培养基为:MS+6- BA 1 mg/L+IBA
0.4 mg/L+蔗糖 30 g/L+琼脂 7 g/L,pH值为 5.8。
愈伤组织诱导率=诱导的愈伤组织数 /接
种外植体数×100%;
愈伤组织分化率=已分化的愈伤组织数 /
接种愈伤组织数×100%。
1.3 不定芽的继代增殖培养
选取长势良好、大小均匀的无根无菌苗分别
转接到用于不同研究内容的培养基上,每瓶 6株,
每种培养基 10瓶。25℃光照培养 24~28 d,分
别统计增殖苗的数量,计算繁殖系数。
继代增殖培养基的基本培养基为:MS+蔗
糖 30 g/L+琼脂粉 7 g/L,pH值为 5.8。
繁殖系数=增殖的苗数 / 原接种小苗数。
1.4 生根培养
将无根试管苗接种在含不同激素的生根培
养基上进行光培养,光照强度 2 000~3 000 lx,
温度(25±1)℃。每瓶接 7株,每种培养基接种
5 瓶,共 35株。第 10天起观察、记录发根情况。
27 d测量根长,统计生根数,计算生根率。
生根培养基中基本培养基为:1/2 MS+蔗糖
20 g/L+琼脂 6.5 g/L,pH值为 5.8。
生根率=已生根苗数 /接种小苗数×100%。
2 结果与分析
2.1 不同萱草品种子房愈伤组织的诱导、 分化
培养的差异性
将无菌剥离出的子房切片后接种于 10种不
同质量浓度的 6- BA和 2,4- D诱导培养基上,
7~10 d东方不败和莎蔓 2个品种的子房切片均
开始膨大,15 d时,东方不败开始产生白色、松散
状愈伤组织;而莎蔓愈伤组织产生的较晚,需要
20 d左右;30 d时,同种培养基上东方不败愈伤
组织产生的量比莎蔓多,且结构较致密。
将以上诱导出的愈伤组织在原编号培养基
上暗培养,继代 20 d后,转入同样的分化培养基
(6- BA 1 mg/L,IBA 0.4 mg/L)进行光照培养。观察
发现,2个品种的愈伤组织均由黄色转变成黄绿
色。10 d左右愈伤组织表面出现大量深绿色芽
点,继而突起,生长分化出不定芽。
28 d统计分化率,结果列于表 1。从表 1可
以看出,2个品种在不同激素培养基上诱导的愈
伤组织分化率有一定差异。东方不败在只含
6- BA的 F1,F3,F5和 F7培养基上诱导的愈伤组
织分化率比对应含有相同质量浓度的 6- BA和
1 mg/L2,4- D的 F2,F4,F6和 F8上的高,即 F1>
F2,F3>F4,F5>F6,F7>F8,而愈伤组织的生长量则
是 F2>F1,F4>F3,F6>F5,F8>F7,说明 1 mg/L
2,4- D促进了东方不败愈伤组织的生长,抑制了
愈伤组织的分化;在 F5和 F7上分化率较高,分别
为 37.5%和 38.2%。而莎蔓则是在同时含有
6- BA和 2,4- D的 F2,F4和 F6上的分化率高于
相应质量浓度 6- BA的 F1,F3和 F5,在 F6上分化
率最高,为 49.2%,其表现出与东方不败相反的
816· ·
杨丽莉等:激素对萱草组织培养参数的影响
趋势;愈伤组织的生长量在只含 6- BA和相应质
量浓度的 6- BA+1 mg/L 2,4- D培养基上,差别
不明显。说明相同激素对不同萱草品种愈伤组织
分化率不同;2,4- D对莎蔓愈伤组织分化有促进
作用,对东方不败愈伤组织的生长有促进作用。
2.2 不同激素培养基对东方不败和莎蔓不定芽
增殖的影响
从表 2可以看出,东方不败和莎蔓的繁殖系
数在 8种不同培养基上的表现趋势是一致的,不
定芽在含有 6- BA 2 mg/L的 Y5~Y8培养基上繁
殖系数普遍低于含有 6- BA 3 mg/L的 Y1~Y4培
养基;在相同质量浓度的 IBA培养基上高于 NAA
培养基,说明它们共同适宜的激素水平是 6- BA
3 mg/L和 IBA的培养基组合,即:6- BA 3 mg/L+
IBA(0.3~0.5)mg/L(Y3和 Y4)。2个品种的差异性
表现为:同种培养基莎蔓的繁殖系数普遍高于东
方不败,在 Y3上莎蔓为 6.2,东方不败为 5.6,这
是品种差异的结果。6- BA2mg/L+NAA0.3 mg/L
培养基上的结果还有待进一步研究。
表 1 东方不败和莎蔓子房愈伤组织的诱导分化率比较
分化率 /%
15.6
13.5
21.7
18.7
37.5
32.6
38.2
30.7
26.5
15.6
分化数 /个
7
7
18
15
33
28
34
24
22
15
培养基
编号
F1
F2
F3
F4
F5
F6
F7
F8
F9
F10
激素配比
6- BA 1 mg/L
6- BA 1 mg/L+2,4- D 1 mg/L
6- BA 2 mg/L
6- BA 2 mg/L+2,4- D 1 mg/L
6- BA 3 mg/L
6- BA 3 mg/L+2,4- D 1 mg/L
6- BA 4 mg/L
6- BA 4 mg/L+2,4- D 1 mg/L
6- BA 5 mg/L
6- BA 6 mg/L
接种数 /个
45
52
83
80
88
86
89
79
83
96
东方不败
分化率 /%
23.3
25.4
34.2
35.8
47.4
49.2
39.0
37.3
26.9
15.6
分化数 /个
14
16
27
24
36
34
32
28
21
10
接种数 /个
60
63
79
67
76
69
82
75
78
64
莎蔓
表 2 东方不败和莎蔓在不同激素培养基上的繁殖系数比较
繁殖系数
5.2
5.3
5.6
5.3
4.4
4.5
4.6
4.2
增殖数 /个
312
318
336
318
264
270
276
252
培养基
编号
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
Y8
激素配比
6- BA 3 mg/L+NAA0.5 mg/L
6- BA 3 mg/L+NAA0.3 mg/L
6- BA 3 mg/L+IBA 0.5 mg/L
6- BA 3 mg/L+IBA 0.3 mg/L
6- BA 2 mg/L+NAA0.5 mg/L
6- BA 2 mg/L+NAA0.3 mg/L
6- BA 2 mg/L+IBA 0.5 mg/L
6- BA 2 mg/L+IBA 0.3 mg/L
接苗数 /个
60
60
60
60
60
60
60
60
东方不败
繁殖系数
5.7
5.5
6.2
5.8
4.6
4.2
4.7
4.3
增殖数 /个
342
330
372
348
276
252
282
258
接苗数 /个
60
60
60
60
60
60
60
60
莎蔓
2.3 东方不败和莎蔓生根培养的差异性
从表3可以看出,在同种培养基上,不论是
平均根数还是平均根长,莎蔓均大于东方不败。
在 G5培养基上,2 个品种的平均根数均达到最
大值,东方不败为 4.7条,莎蔓为 5.7条;平均根
长莎蔓在 G2培养基上最长,为 4.28 cm,而东方
不败在 G6培养基上最长,为 2.73 cm。2个品种在
根的伸长上对激素的反映不同,东方不败需要
NAA,而莎蔓则是需要 IBA。说明不同品种根系
伸长生长对不同生长素种类的反映存在差异。
表 3 东方不败和莎蔓在不同培养基生根数、根长比较
平均根数 /条
2.8
3.8
3.5
4.6
5.7
5.3
平均根长 /cm
4.17
4.28
3.98
3.55
3.41
3.39
平均根长 /cm
2.22
2.20
2.70
2.40
2.45
2.73
培养基编号
G1
G2
G3
G4
G5
G6
激素配比 /(mg/L)
IBA 0.2
IBA 0.4
IBA 0.6
NAA 0.2
NAA 0.4
NAA 0.6
平均根数 /条
2.0
1.8
2.5
2.9
4.7
3.7
东方不败 莎蔓
817· ·
(上接第 814 页)
够说明细胞破损程度的估算方法。如在试验中要
求精确计算细胞破损程度值,需要进行大量的试
验及估算;然后对估算数据进行统计分析,方可
得出较为精确的值。
参考文献:
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山西农业科学 2012年第 40卷第 8期
3 结论与讨论
根据细胞全能性理论,每个植物细胞都具备
发育成一个完整新个体所必需的完整遗传信息。
但是,同科、属植物的不同品种(基因型),植物细
胞的遗传特性、生理生化特性不同,决定了它们
全能性表达要求的外部环境条件存在很大差异,
特别对外源激素的影响是巨大的[9- 11]。本试验中,
东方不败和莎蔓 2个品种以子房为外植体的组
织培养过程中,激素的作用效果存在一定的差
异。东方不败在只含有 6- BA(3~4)mg/L的培养
基上,再生频率较高;而莎蔓在 6- BA(3~4)mg/L
基础上还需添加 2,4- D。在不定芽增殖培养中,
2 个品种在 8种培养基上的表现趋势是一致的。
在 6- BA 3 mg/L,IBA(0.3~0.5)mg/L培养基上繁
殖系数均较大,只是数值大小有差异。在生根培
养中,东方不败依赖于 NAA,莎蔓更依赖于 IBA。
所以,大花萱草不同品种组培快繁的难易程度存
在差异,必须有针对性地对品种进行系统、全面
研究,建立它们个性化的快繁体系,才能真正实
现工厂化育苗的目标。
植物组织培养技术的研究涉及环节多、影响
因素复杂、材料个体生长状态差异显著,需要足
够的试验群体多次重复才能得到系统完善的试
验结果。本试验对激素研究方面尚不够全面,材
料的群体数量有限,试验数据不足以进行生物统
计,还有待于进一步研究。
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