全 文 ：文章编号:1001-4829(2009)06-1718-04
　　收稿日期:2009-06-19
　　基金项目:广西农业科学院科技发展基金项目(2007010)
作者简介:龚明霞(1979-),女 ,湖北黄冈市人 ,硕士 ,助理研究员,
主要从事花卉及特种蔬菜育种、组织培养和栽培等科研工作。
洋桔梗组培苗玻璃化原因及恢复的研究
龚明霞 1 ,陈小凤 1 ,方锋学 2 ,方　峰3 ,梁家作1 ,黄熊娟 1
(1.广西农业科学院蔬菜研究所 ,广西南宁　 530007;2.广西甘蔗研究所 ,广西 南宁　530007;3.广西化工研究院 ,广西 南宁　530001)
摘　要:为了找出能够克服或降低洋桔梗组培苗玻璃化的最适培养条件 ,以 YELLOW和 PINK2个洋桔梗品种为试材 ,研究 MS培
养基中添加的激素 、蔗糖 、活性炭及温度对洋桔梗组培苗玻璃化的产生和恢复的影响。结果表明:品种 、6-BA、NAA对洋桔梗玻璃
化芽的产生均有影响 ,玻璃化率随 6-BA及 NAA浓度的增大而升高;适宜浓度的蔗糖对洋桔梗玻璃化芽的恢复有促进作用 ,但添
加 0.5 g· L-1的活性炭及 15℃的低温培养没有明显地促进作用。
关键词:洋桔梗;组织培养;玻璃化;激素影响;恢复
中图分类号:S666.9　　　文献标识码:A
StudyonCauseandRecoveryofVitrification
inTissueCultureofEustomagrandifloru
GONGMing-xia1 , CHENXiao-feng1 , FANGFeng-xue2 , FANGFeng3 , LIANGJia-zuo1 , HUANGXiong-juan1
(1.VegetableResearchInstituteofGuangxiAcademyofAgriculturalSciences, GuangxiNanning530007, China;2.GuangxiSugarcaneRe-
searchInstitute, GuangxiNanning530007, China;3.GuangxiResearchInstituteofChemicalIndustry, GuangxiNanning530001, China)
Abstract:InordertofindoutthemostsuitablecultureconditionwhichcancontrolorreducethevitrificationofEustomagrandifloruintissue
culture, twovarieties(YELLOWandPINK)wereemployedtoinvestigatethefactorssuchashormone, sucrose, activecarbon, andtemper-
ature, whichefectedthecauseandtherecoveryofvitrification.Theresultsshowedthatvariety, 6-BAandNAAalinfluencedthevitrifica-
tion, andtherateofvitrifyingbudsincreasedalongwiththeconcentrationof6-BAandNAAincreased.Sucroseinsuitableconcentration
couldimprovetherecoveryofvitrification, neitheractivecarbon0.5g· L-1 addednorlowtemperature15℃。
Keywords:Eustomagrandifloru;Tissueculture;Vitrification
　　洋桔梗又名草原龙胆 ,龙胆科龙胆属观赏植物 ,
株态轻盈 ,花色艳丽而丰富 ,在国际鲜切花市场上十
分畅销 。近年来 ,我国越来越多的花卉企业加入到
生产洋桔梗的行列 ,因此 ,洋桔梗种苗市场需求量很
大 ,为此一些科学工作者进行了洋桔梗组培快繁研
究 [ 1 ～ 2] ,旨在探索其种苗的工厂化生产 。然而在洋
桔梗组培快繁过程中 ,再生芽容易出现鲜绿透明的
水渍状 ,即玻璃化现象 ,由于玻璃苗的组织结构和生
理功能异常 ,故分化能力低下且生根困难 ,已成为茎
尖脱毒 、工厂化育苗和材料保存等方面的严重障
碍 [ 3] 。有学者认为玻璃化现象是植物组织培养特
有的一种生理性病变 ,是培养条件的一些物理 、化学
因素和生化因子共同作用使植物组织新陈代谢紊乱
所致 [ 4] 。洋桔梗玻璃化苗不生根 ,生长弱 , 成活率
低 ,造成人力 、物力和财力的极大浪费。有关洋桔梗
组培苗玻璃化方面的研究报道很少[ 5] 。为此 ,本研
究主要对品种 、激素 、蔗糖 、活性炭及温度等方面进
行研究 ,以期能找出降低或克服洋桔梗组培苗玻璃
化的最适培养条件 ,为提高洋桔梗组培苗质量提供
技术参考 。
1　材料与方法
1.1　供试材料
实验材料为洋桔梗 2个品种 F1代种子 ,分别为
YELLOW和 PINK。
1.2　试验方法
种子用 75 %乙醇消毒 30 s后 ,再用 1 % SDS
+5% NaClO溶液浸泡 30 min,间隔 5 min摇动 1
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西　南　农　业　学　报
SouthwestChinaJournalofAgriculturalSciences　　　　　　　　　　　　　　
2009年 22卷 6期
Vol.22　　No.6
次 ,无菌水冲洗干净后 ,接种至 MS基本培养基上萌
发 ,获得无菌苗。切取无菌苗叶片 ,分切后正面朝上
接到各种诱导分化培养基中。每瓶培养基接一片叶
(8小块),每种培养基接种 4瓶 。
挑选诱导分化阶段产生的全为玻璃化芽的叶
块 ,分别接进 MS基本培养基 、蔗糖及活性炭浓度不
同的培养基中 ,每瓶接种 5 ～ 8块 ,一个月后统计转
正常的叶块数和不定芽总数 ,研究蔗糖 、活性炭含量
及温度对玻璃化芽恢复的影响 。
培养基中的其他成分为 3 %蔗糖(蔗糖试验除
外),琼脂 1%, pH值为 6.1。培养材料放在温度为
(20±1)℃,光强为 20 ～ 25 μmol· m-2· s-1 ,光照
12h/d的条件下培养。低温处理时用 15℃,其余条
件一样 。
2　结果与分析
2.1　品种和激素对洋桔梗玻璃化芽的影响
叶片切块在 6-BA与 NAA各种组合的叶片诱导
分化培养基上 , 10 d后开始启动分化 ,分化出的正
常芽叶面呈灰绿色 ,叶片舒展;玻璃化芽表现为叶色
鲜绿 ,叶面皱缩 ,整株呈扭曲透明水浸状。 30 d后
统计诱导结果发现 , 两个品种的叶片在 6-BA与
NAA各种组合的培养基上表现差异较大(表 1),大
部分出现了不同程度的玻璃化芽。在相同的培养基
上 , YELLOW的诱芽率比 PINK的高 ,但玻璃化程度
较 PINK轻 ,在试验的各组培养基上 , YELLOW的玻
璃化率在 0 ～ 35.77%之间 ,而 PINK的玻璃化率在 0 ～
77.27%之间。可见 ,品种不同 ,玻璃化程度也明显不
同 ,这可能与品种的内源激素成分与含量有关。
据报道 ,培养基中的细胞分裂素类物质易导致
玻璃化苗产生 ,但不同浓度对植物玻璃化的影响是
有差异的 。本试验在培养基中同时添加 6-BA和
NAA,两个品种不定芽玻璃化的表现趋势一致。从
表 1可以看到 ,在相同浓度的 6-BA培养基上 , PINK
和 YELLOW不定芽的玻璃化率都是 0.1 mg· L-1
NAA浓度较 0.04mg· L-1时的要高;而在 NAA浓
度相同的培养基上 , 6-BA浓度为 0.8 mg· L-1时 ,
PINK和 YELLOW不定芽的玻璃化率都最大。说明
洋桔梗叶片分化不定芽的玻璃化率随着 NAA、6-BA
浓度的增大而升高 。
2.2　蔗糖对洋桔梗玻璃化芽逆转的影响
将全分化出玻璃化芽的叶块转接 ,在增加蔗糖
浓度的培养基上 ,大部分叶块上都能产生正常的不
定芽 ,或由原来玻璃化芽转为正常 ,或新分化出来
的。从表 2可以看出 ,在不同蔗糖含量的培养基上 ,
两个品种的叶块玻璃化芽逆转率均随着蔗糖浓度的
增大而升高。在相同蔗糖浓度的培养基上 , PINK叶
块逆转率显然高于 YELLOW,当蔗糖含量为 50 g·
L-1时 , 前者比后者的逆转率要高出 56.59 %。
YELLOW的平均正常芽数也随着蔗糖浓度的增大
而增加 ,当蔗糖含量为 50 g· L-1时 ,平均正常芽数
最大 ,为 5.9个 /块;PINK的平均正常芽数随蔗糖浓
度的增大先增后减 ,最适蔗糖浓度为 40g·L-1。因
此 ,可以认为蔗糖可以促进洋桔梗玻璃化芽恢复正
常或新分化出正常的不定芽 ,对不同的品种 ,最适的
蔗糖浓度也不相同 。
表 1　品种和激素对洋桔梗玻璃化芽的影响
Table1　EfectofvarietyandhormoneonvitrifyingbudsofEustomagrandifloru
品种
Variety
激素(mg· L-1)
Hormone
6-BA NAA
叶块总数
Total
numberof
leaves
诱芽率(%)
Inducing
rateof
buds
总芽数
Total
number
ofbuds
玻璃化芽数
Number
ofvitrifyingbuds
玻璃化率(%)
Rateof
vitrifyingbuds
PINK 0.3 0.04 32 15.63 7 0 0.00
0.3 0.1 32 0.00 0 0 0.00
0.6 0.04 32 31.25 13 0 0.00
0.6 0.1 32 34.38 17 13 76.47
0.8 0.04 32 53.13 53 19 35.85
0.8 0.1 32 40.63 22 17 77.27
YELLOW 0.3 0.04 32 28.13 9 0 0.00
0.3 0.1 32 9.38 6 1 16.67
0.6 0.04 32 62.50 69 1 1.45
0.6 0.1 32 75.00 72 13 18.06
0.8 0.04 32 56.25 96 4 4.17
0.8 0.1 32 78.13 123 44 35.77
　　注:诱芽率(%)=有芽的叶块数 /总叶块数 ×100;玻璃化率(%)=玻璃化芽数 /总芽数 ×100。
Note:Inducingbudsrate(%)=No.ofleaveswithbuds/ TotalNo.ofleaves;Rateofvitrifyingbuds=No.ofvitrifyingbuds/TotalNo.ofleave.
17196期 　　　　　　龚明霞等:洋桔梗组培苗玻璃化原因及恢复的研究
表 2　不同蔗糖浓度对洋桔梗玻璃化芽逆转的影响
Table2　EfectofsucroseonreversionofvitrifyingbudsofEustomagrandifloru
品种
Variety
庶糖含量
(g· L-1)
Sucrose
content
叶块总数
Total
number
ofleaves
正常芽叶块数
Numberof
normal
leaves
逆转率(%)
Rateof
reversion
正常芽总数
Totalnumber
ofnormalbuds
平均正常芽数(个 /块)
Averagenumber
ofnormalbuds
PINK 30 60 33 55.00 189 5.7
40 58 37 63.79 214 5.8
50 69 54 78.26 230 4.3
YELLOW 30 58 11 18.97 31 2.8
40 74 15 20.27 58 3.9
50 60 13 21.67 77 5.9
　　注(下同):逆转率(%)=正常叶块数 /叶块总数 ×100;平均正常芽数 =正常芽总数 /正常叶块数。
Note(thesamefolowed):Rateofreversion(%)=numberofnormalleaves/totalnumberofleaves, averagenumberofnormalbuds=totalnumber
ofnormalbuds/numberofnormalleaves.
表 3　活性炭对洋桔梗玻璃化芽逆转的影响
Table3　EffectofactivecarbononreversionofvitrifyingbudsofEustomagrandifloru
品种
Variety
活性炭含量
(g· L-1)
Activecarbon
content
叶块总数
Total
number
ofleaves
正常芽叶块数
Numberof
normal
leaves
逆转率(%)
Rateof
reversion
正常芽总数
Totalnumber
ofnormalbuds
平均正常芽数(个 /块)
Averagenumber
ofnormalbuds
PINK 0 40 23 57.50 129 5.6
0.5 40 24 60.00 134 5.6
YELLOW 0 40 8 20.00 22 2.8
0.5 40 9 22.50 43 2.7
2.3　活性炭对洋桔梗玻璃化芽逆转的影响
从表 3可知 ,两个品种的洋桔梗玻璃化芽在含
有活性炭的培养基上 ,都有部分恢复正常 ,与不含活
性炭的培养基上的表现差别不大 ,同一品种在两种
培养基上的逆转率和平均正常芽数相差不大。说明
在培养基中添加 0.5 g· L-1的活性炭 ,对洋桔梗玻
璃化芽的逆转没有明显的促进作用。
2.4　温度对洋桔梗玻璃化芽逆转的影响
不同温度对洋桔梗玻璃化芽逆转的影响见表
4。在 15和 20 ℃的培养温度下 , PINK和 YELLOW
玻璃化芽都有部分恢复正常 ,且同一品种在两种温
度下的恢复表现差别不大 ,即玻璃化的叶块逆转率
和和平均正常芽数差异不大。说明较低温度 15 ℃
对洋桔梗玻璃化芽的逆转没有促进作用。
3　结论与讨论
　　观赏花卉的工厂化育苗的重要手段是植物组织
培养技术 ,尤在热带亚热带花卉品种中应用更为广
泛 ,如蝴蝶兰 、文心兰等兰花品种 [ 6 -9] 及红花石
蒜[ 10] 、金鱼草[ 11] 、百合 [ 12] 、非洲菊 [ 13]等。而组培苗
玻璃化在组织培养中普遍存在 ,是植物组培技术应
用于工厂化育苗的极大障碍 ,因而组培苗的玻璃化
是植物组培过程中亟待解决的问题。赵佐敏指出随
着 6-BA浓度的增加 ,非洲菊外植体分化出的玻璃
化苗比例呈递增趋势 [ 14] ,李瑶等在香石竹 [ 15] ,王爱
勤等在芦荟 [ 16] ,周俊辉等在鸡冠花[ 17]的组培中也
得到相似的结果。尹恒等观察到 , NAA用量增加也
会导致玻璃化 ,这可能是过量的 NAA诱导了培养物
表 4　不同温度对洋桔梗玻璃化芽逆转的影响
Table4　EfectoftemperatureonreversionofvitrifyingbudsofEustomagrandifloru
品种
Variety
温度(℃)
Temperature
叶块总数
Total
numberof
leaves
正常芽叶块数
Numberof
normalleaves
逆转率(%)
Rateof
reversion
正常芽总数
Total
numberof
normalbuds
平均正常芽数(个 /块)
Average
numberof
normalbuds
PINK 20 40 23 57.50 129 5.6
15 50 28 56.00 160 5.7
YELLOW 20 40 8 20.00 22 2.8
15 50 9 18.00 24 2.7
1720 西　南　农　业　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　22卷
内源细胞分裂素浓度过高造成的[ 18] 。本研究也得
出相似的结果 ,激素对洋桔梗不定芽的玻璃化有影
响 ,随着培养基中 6-BA、NAA浓度的增大 ,由叶片
分化的不定芽玻璃化程度愈严重。且洋桔梗不同品
种 ,不定芽玻璃化程度有差异 ,这与张翠玉等对月季
的研究结果相一致 [ 19] 。
提高培养基中蔗糖含量 ,从根本上降低培养基
中的渗透势 ,降低植物细胞的吸水量 ,减少培养基中
植物组织可获得的水分 ,因而可明显降低观赏植物
试管苗玻璃化现象 。张燕玲等研究表明 ,糖含量与
丝石竹玻璃苗率呈极显著负相关 ,在含糖 20 g· L-1
的培养基中 ,玻璃苗率为 100 %,含糖 60 g· L-1的
培养基 ,玻璃苗率则降至 70 %[ 20] 。本研究也表明
培养基中添加适当含量的蔗糖可以促进洋桔梗玻璃
化芽的恢复 ,但是如果添加 0.5g·L-1的活性炭 ,对
玻璃化芽的恢复没有促进作用 ,更高或更低浓度的
活性炭是否对洋桔梗玻璃化芽的恢复有促进作用 ,
有待进行进一步的研究。江洪如等在研究金边瑞香
试管苗的培养中发现 ,添加适量活性炭(AC)可使部
分玻璃苗回复正常 [ 21] 。何芳兰等指出培养基中活
性炭的浓度与高山杜鹃试管苗玻璃化率呈负相
关 [ 22] 。本研究中在较低温 15 ℃条件下培养 ,不能
促进洋桔梗玻璃化芽的恢复 ,而何芳兰等认为降低
培养温度(20 ℃)可减少玻璃苗的发生 [ 22] ,进一步
的温度对洋桔梗玻璃化芽恢复的影响也有待更深入
地研究 。
参考文献:
[ 1]杨　霞,徐　康.洋桔梗的组织培养及快速繁殖 [ J] .植物生理学
通讯 , 1997, 33(6):435-438.
[ 2]龚明霞,陈小凤 ,陈丽梅 ,等.洋桔梗离体快繁技术研究 [ J] .安徽
农业科学 , 2008, 36(29):12582-12586.
[ 3]陈小凤 ,李立志 ,龚明霞 ,等.不同培养基及 ZT诱导对洋桔梗玻
璃化的影响 [ J] .广西农业科学 , 2009, 40(9):1124-1127.
[ 4] KeverC.PhysiologicalandBiochemicalEventsLeadingtoVitrifica-
tionofPlantCulturedinVitro[ J] .PhysiolPlant., 1984, 61:69-
74.
[ 5]陈小凤 ,龚明霞 ,方锋学 ,等.自然光及 NH+4 对洋桔梗玻璃化的
影响 [ J] .广西农业科学 , 2008, 39(4):519-522.
[ 6]郭丽霞 , 莫　饶.兰花育种研究现状及进展 [ J].广西农业科
学 , 2007, 38(3):303-309.
[ 7]满若君 , 李杨瑞 ,卜朝阳.蝴蝶兰的组织培养和遗传转化体系的
研究进展 [ J] .广西农业科学 , 2007, 38(1):6-10.
[ 8]孔庆彪 ,满若君 ,卜朝阳.文心兰组织培养初步研究 [ J] .广西农
业科学 , 2009, 40(1):11-14.
[ 9]王安石 ,林明光 ,刘福秀.文心兰切花品种组织培养快速繁殖技
术研究研究 [ J] .广西农业科学 , 2009, 40(7):801-806.
[ 10]王　燕 ,许　锋 ,李琳玲 ,等.红花石蒜的组织培养 [ J].江西农
业学报 , 2007, 19(7):57-59.
[ 11]谷　旭 , 刘　洋 , 高迎秋 , 等.金鱼草嫩茎组织培养及无性系
建立的研究 [ J] .广西农业科学 , 2008, 39(5):569-572.
[ 12]刘丽敏 , 卢赛清 , 陈燕霞 , 等.百合花器官的组织培养 [ J] .广
西农业科学 , 2007, 38(3):219-222.
[ 13]陈海霞 , 李茂娟.非洲菊不同发育时期的花托诱导愈伤组织的
研究 [ J] .广西农业科学 , 2008, 39(1):1-5.
[ 14]赵佐敏.非洲菊组培苗玻璃化控制研究初报 [ J] .贵州农业学
报 , 2005, 33(3):77.
[ 15]李　瑶 ,王利华 ,叶鸣明 , 等.影响香石竹试管苗玻璃化的因素
[ J] .植物生理学通讯 , 1997, 33(4):256-258.
[ 16]王爱勤 ,何龙飞 ,裴润梅 , 等.组培条件对不同品种芦荟试管苗
玻璃化的影响 [ J].中国农学通报 , 2002, 18(5):46-52.
[ 17]周俊辉 ,陈志强 ,余卓玲 , 等.鸡冠花离体培养中的玻璃化现象
及其控制的初步研究 [ J].江西农业学报 , 2006, 18(4):88-90.
[ 18]尹　恒 ,唐前瑞 ,桂克印 , 等.红檵木组织培养玻璃化苗发生原
因初探 [ J] .江苏林业科技 , 2008, 35(3):10-14.
[ 19]张翠玉 ,廖　晴.月季试管苗玻璃化原因及控制方法研究 [ J].
新疆农业科学 , 1991, (2):76-78.
[ 20]张燕玲 ,姚　军 ,王润珍 , 等.满天星组织培养中克服玻璃化现
象的初探 [ J] .广西植物 , 1997, 17(3):246-248.
[ 21]江洪如 ,朱　祺 ,高　柱 , 等.控制金边瑞香试管苗玻璃化的研
究 [ J] .江西科学, 2007, 25(6):704-706.
[ 22]何芳兰 ,李　毅 ,赵　明 , 等.影响高山杜鹃试管苗玻璃化的几
个因素研究 [ J] .西北林学院学报 , 2008, 23(1):104-107.
(责任编辑　温国泉)
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