全 文 :朝鲜蓟外植体诱导研究
白明生 1 ,何丽颖2 ,陈彦云 1 ,李国旗 3 (1.宁夏大学生命科学学院 ,宁夏银川 750021;2.西北农林科技大学生命科学学院 ,陕西杨凌
712100;3.宁夏大学西部生态与生物资源开发联合研究中心 ,宁夏银川 750021)
摘要 [目的 ]筛选诱导朝鲜蓟愈伤组织的最佳培养基和培养条件。 [方法]用朝鲜蓟的种子、根、叶柄 、第三展开叶、第二展开叶、第一展
开叶、心叶为外植体 ,以MS培养基为基本培养基 ,研究不同激素种类 、不同浓度组合的 4种培养基对朝鲜蓟愈伤组织的诱导及分化的影
响以及不同外植体形成愈伤组织的能力。 [结果]按朝鲜蓟愈伤组织诱导率大小 , 4种培养基组合的排序为:MS+6-BA2.0 mg/L+
NAA 0.2mg/L>MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.5mg/L>MS+6-BA2.0mg/L+NAA1.0mg/L>MS+6-BA0.5mg/L+NAA2.5
mg/L;外植体的排序为:第一展开叶>心叶 >第二展开叶>叶柄>第三展开叶>根>种子。综合分析表明 ,诱导朝鲜蓟愈伤组织的最佳
条件为:以第一展开叶和心叶为外植体 ,在MS+6-BA2.0mg/L+2, 4-D0.5mg/L培养基上 ,诱导率可达 90.5%。 [结论]该研究为朝鲜
蓟的组织培养和快速繁殖提供技术依据。
关键词 朝鲜蓟;组织培养;愈伤组织;诱导
中图分类号 S336 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)26-11230-02
StudyontheInductionofExplantsofArtichoke
BAIMing-shengetal (ColegeofLifeSciences, NingxiaUniversity, Yinchuan, Ningxia750021)
Abstract [ Objective] Thestudyaimedtoscreentheoptimummediumandtheculturalconditionforinductingtheartichokecalus.[ Meth-
od] Withtheseeds, root, leafstalk, thirdunroledleaf, secondunroledleaf, firstunroledleafandheartleafastheexplantsandMSmedium
asthebasicmedium, the4combinationsofmediawithdifferentphytohormonekindsandconcn.ontheinductionanddiferentiationofarti-
chokecallusandtheabilityofformingcalusbydiferentexplants.[ Result] Theinductionrateofartichokecaluson4combinationsofmedia
frombigtosmalwasfollows:MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.2mg/L>MS+6-BA2.0 mg/L+NAA0.5mg/L>MS+6-BA2.0mg/L
+NAA1.0 mg/L>MS+6-BA0.5mg/L+NAA2.5mg/Landthatofdiferentexplantsinorderwasfollows:firstunrolledleaf>heart
leaf>secondunroledleaf>leafstalk>thirdunroledleaf>root>seed.Thecomprehensiveanalysisshowedthattheoptimumcondition
forinducingtheartichokecalluswasfollows:whenfirstunroledleafandheartleafastheexplantwereculturedonthemediumofMS+6-BA
2.0mg/L+2, 4-D0.5mg/L, theinductionofartichokecaluscouldreach90.5%.[ Conclusion] Thestudyprovidedthetechniquebasisfor
tissuecultureandrapepropagationofartichoke.
Keywords Artichoke;Tissueculture;Calus;Induction
基金项目 教育部重大项目(505016);教育部新世纪优秀人才支持计
划(NCET-05-0896)。
作者简介 白明生(1971-),男 ,陕西定边人 , 在读博士 ,讲师 , 从事植
物资源开发利用的教学与研究工作。
收稿日期 2008-06-23
朝鲜蓟(CynarascolymusL.)为菊科菜蓟属多年生草本植
物 ,主要以花蕾供食 [ 1] 。原产欧洲地中海沿岸 ,系由菜蓟(C.
cardunculusL.)演变而成 。早在 2 000多年罗马人已经开始
食用 ,目前欧美国家种植较多 ,以法国种植最多 , 19世纪由法
国传入中国。
朝鲜蓟营养丰富 ,花蕾中含有丰富的蛋白质 、脂肪 、糖类
各种维生素及微量元素 、菜蓟素 、天门冬酰胺 、黄酮类化合物
等 [ 2] 。研究表明 ,朝鲜蓟可用来防治心血管疾病 ,具有降低
胆固醇以及治疗消化不良 ,改善胃肠功能 ,防止动脉硬化 ,保
护心血管等药用功效。其提取物有降血脂和抗氧化效果 [ 3] 。
朝鲜蓟的常规繁殖方法是种子播种繁殖或无性繁殖 ,但
由于朝鲜蓟结籽率不高 ,且用种子繁殖发芽率较低 ,后代变
异性较大 ,难以保持优良性状;而无性(分株)繁殖则因繁殖
系数较低 ,难以满足大面积种植的要求 [ 4-5] 。因此须用组织
培养来快速繁育朝鲜蓟 。笔者通过选取植株的不同部位作
为外植体 ,研究不同激素种类及其浓度组合对愈伤组织的诱
导及分化的影响 ,从而筛选出朝鲜蓟愈伤组织的最佳外植体
以及培养基浓度 ,以期为朝鲜蓟的组织培养和快速繁殖提供
技术依据。
1 材料与方法
1.1 材料 朝鲜蓟(CynarascolymusL.)种子购于陕西天士
力植物药业有限公司药源基地。
1.2 方法
1.2.1 朝鲜蓟苗的培养。朝鲜蓟苗的培养方法采用无菌苗
的培养法 ,自然条件培养法。
1.2.2 无菌苗的培养 。选取粒大 、饱满的朝鲜蓟种子 ,用纱
布将其包好 ,在无菌条件下 ,在体积分数为 75%的酒精中浸
泡 1 min,再用质量分数为 0.1%的 HgCl2 表面灭菌 10 min
后 ,无菌水冲洗 4 ~ 6次 ,再在无菌水中浸泡 12 h。取出后用
无菌吸水纸吸干表面残留水分 ,接种于 MS培养基中进行暗
培养 ,培养温度 25 ℃。出芽后光照培养。
1.2.3 自然培养。将种子在 55 ℃温水中浸泡 30 min,用玻
棒不停搅拌种子 ,当水温降至常温后再浸泡 12 ~ 16 h,捞出
用清水冲洗后用湿纱布包好 ,放在 25 ℃的恒温箱中催芽。
3 ~6 d后 ,种子基本露白 ,有些已有嫩芽。将这些露白的种
子播种于装有沙子的盆中进行充分催芽。 3 ~ 7 d后种子基
本发芽 ,将芽苗转栽于装有土壤的花盆中 ,放在阳光充足的
地方培养 ,直至长出 3 ~ 4片真叶。
1.2.4 对植株不同部位的离体培养。用朝鲜蓟的种子 、根 、
叶柄 、第三展开叶 、第二展开叶 、第一展开叶 、心叶为外植体 ,
用自来水洗净后分别清洗消毒 。种子在 70%酒精中浸泡 1
min,在 0.1%的 HgCl2中浸泡 10 min;根 、叶柄 、第三展开叶
在酒精中浸泡 10 ~15s,在 0.1%的 HgCl2中浸泡 7 ~ 8 min;
第二展开叶 、第一展开叶 、心叶在酒精中浸泡 8 s,在 0.1%的
HgCl2中浸泡 5 min,无菌水洗 4 ~ 6次后分别接种于①MS+
6-BA2.0 mg/L+NAA0.5 mg/L;②MS+6-BA2.0 mg/L+
NAA0.2 mg/L;③MS+6-BA2.0 mg/L+NAA1.0 mg/L;
④MS+6-BA0.5 mg/L+NAA2.5 mg/L4种培养基上。
责任编辑 罗芸 责任校对 李洪安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2008, 36(26):11230-11231
每瓶接种 4块 ,每组重复 5瓶。
1.2.5 诱导第一展开叶或心叶形成愈伤组织 。采取新鲜的
第一展开叶或心叶作为外植体进行诱导培养 ,以 MS培养基
为基本培养基 ,附加生长调节剂种类为 6-BA、KT、NAA、2, 4-
D。设 3种不同激素组合 , 11种浓度组合 ,每种浓度配制培
养基 10瓶 ,每瓶接种 4块。外植体接种 40d后观察 、统计。
2 结果与分析
2.1 植株不同部位的离体培养效果 接种 30d观察统计不
同培养基和外植体诱导产生愈伤组织的试验结果(表 1)。
由表 1可见 , ,在培养基②上 ,各种外植体愈伤组织诱导率相
对较高 ,第一展开叶和心叶的诱导率可达 75%,叶柄 、第二展
开叶 、第三展开叶愈伤组织的诱导率相对较低。其他 3种培
养基诱导率较低 ,其中培养基④的诱导率最低 ,最高仅 35%
(第一展开叶)。
综合分析不同外植体愈伤组织诱导率大小 , 4种培养基
组合的排序为(表 1):培养基②>①>③>④;外植体的排
序为:第一展开叶 >心叶 >第二展开叶 >叶柄 >第三展开叶
>根 >种子。种子的诱导率为零。
表 1 不同培养基和外植体对愈伤组织诱导率的影响
Table1 Effectsofdifferentculturemediumsandexplantsoncalusinductionrate %
编号
No.
培养基∥mg/L
Culturemedium
种子
Seed
根
Root
叶柄
Petiole
第三展开叶
Thirdexpandedleaf
第二展开叶
Secondexpandedleaf
第一展开叶
Firstexpandedleaf
心叶
Centralleaf
① MS+6-BA2.0 +NAA0.5 0 0 20 10 10 50 60
② MS+6-BA2.0 +NAA0.2 0 5 45 20 50 75 75
③ MS+6-BA2.0 +NAA1.0 0 0 10 0 20 35 20
④ MS+6-BA0.5 +NAA2.5 0 0 10 0 20 35 20
2.2 不同激素浓度组合对第一展开叶形成愈伤组织的影响
以 MS为基本培养基 ,以 6-BA+NAA、6-BA+2, 4-D、KT+
2, 4-D组合不同激素及不同浓度配比的培养基 ,培养 40 d后
观察其对愈伤组织形成的影响。由表 2可见 ,在 6-BA+NAA
组合中 , 6-BA2.0mg/L+NAA0.2 ~ 1.0mg/L范围内均能产
生愈伤组织 ,在 6-BA2.0 mg/L+NAA0.2mg/L培养基中愈
伤组织长得较好 ,诱导率达 75.25%。而当 6-BA浓度提高到
3.0mg/L时 ,能诱导产生愈伤组织 ,但愈伤组织量明显下降;
在 6-BA2.0 mg/L+2, 4-D0.2 ~ 1.0 mg/L组合中 ,也能产生
愈伤组织 ,在 6-BA2.0mg/L+2, 4-D0.5 mg/L培养基中 ,愈
伤组织诱导率最高 ,可达 90.5%;在 KT+2, 4-D组合中 ,能够
较快地产生愈伤组织 ,但诱导率不太高。
表 2 不同激素及浓度组合对第一展开叶形成愈伤组织的影响
Table2 Efectsofdiferenthormonesandtheircombinationsoncalusinformationoffirstexpandedleaf
植物生长调节剂 Plantgrowthregulator∥mg/L
6-BA NAA 2, 4-D KT
外植体数∥个
Explantsnumber
愈伤组织诱导数∥个
Calusinductionnumber
诱导率∥%
Inductionrate
出愈时间∥d
Calusinducingtime
2.0 0.5 40 19 47.25 9~ 10
2.0 1.0 40 26 60.50 7 ~ 9
2.0 0.2 40 31 75.25 6 ~ 8
3.0 0.5 40 16 40.00 8~ 15
3.0 1.0 40 15 37.50 10 ~ 15
3.0 0.2 40 8 50.00 10 ~ 15
2.0 0.5 40 38 90.50 8~ 10
2.0 1.0 43 28 65.12 8~ 10
2.0 0.2 41 30 73.17 8~ 10
2.0 1.0 41 18 43.90 7~ 10
1.0 2.0 44 26 59.09 7~ 10
3 结论与讨论
3.1 最佳外植体部位 通过对朝鲜蓟不同外植体的诱导 ,
结果显示:愈伤组织的诱导率是第一展开叶(心叶)>第二展
开叶 >叶柄 >第三展开叶 ,而根 、种子基本不能形成愈伤组
织 ,这可能是由于种子中含有抑制萌发成分 ,在人工种植中 ,
采用沙藏处理种子 ,所需萌发时间较长 [ 6] 。而根 、第三展开
叶等外植体细胞分化程度较高 ,脱分化较难 ,难以诱导形成
愈伤组织。第一展开叶和心叶正处于分生状态 ,细胞分裂能
力强 ,生长速度快 ,接种后形成的酚类物质少 ,不易褐化 ,易
于脱分化形成愈伤组织。但是 ,就第一展开叶与心叶的选材
优势比较而言 ,第一展开叶面积较大 ,可利用部分多;摘除后
对苗的整体生长没有很大影响;并且在消毒过程中对消毒时
间的控制要求没有心叶严格 ,因此认为外植体选择第一展开
叶较合适。
3.2 诱导愈伤组织 培养基的种类和浓度对植物愈伤组织
的诱导至关重要 。一般认为外植体分化的倾向取决于内源
细胞分裂素的平衡 ,外源激素必须通过对内源激素平衡的调
节才能产生作用 。为了使内源激素生长素和细胞分裂素达
到平衡 ,外加的细胞分裂素及生长素必须要求一定的比例 ,
才能使器官发生类型达到预定的目的。
参考文献
[ 1] 白雪,张建丽 ,何洪巨.朝鲜蓟的营养与保健功能[ J] .中国营养与食
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1123136卷 26期 白明生等 朝鲜蓟外植体诱导研究