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大花萱草“东方不败”的组织培养技术研究



全 文 :山西农业科学 2011,39(7):629- 632 Journal of Shanxi Agricultural Sciences
大花萱草“东方不败”的组织培养技术研究
杨丽莉,张 晓,张彦琴
(山西省农业科学院旱地农业研究中心,山西太原 030006)
摘 要:以大花萱草“东方不败”的子房为外植体进行了组织培养的研究,结果表明,“东方不败”子房愈伤组
织诱导分化的最佳培养基为MS + 4 mg/L 6- BA,不定芽分化率可达 38.2%;在 6- BA质量浓度为 3 mg/L,IBA
为 0.5 mg/L时,繁殖系数可达 6.4;适宜的生根培养基为 1/2 MS+NAA 0.2 mg/L+IBA 0.2 mg/L+蔗糖(或白
糖)20 g/L +琼脂粉 6.5 g/L,每株试管苗生根数可达 4~5条。组培过渡苗栽培基质为粗河沙,条件控制温度
为 24~28℃,相对湿度为 85%~90%,并逐渐增加光照,移栽成活率可达 92%。
关键词:大花萱草;外植体;愈伤组织诱导分化;培养基;组织培养
中图分类号:S681.9 文献标识码:A 文章编号:1002- 2481(2011)07- 0629- 04
Study on Tissue Culture and Industrial Seedling Raising Technique
in Hemerocallis hybrida“Dongfangbubai”
YANGLi- li,ZHANGXiao,ZHANGYan- qin
(Research Centre of Arid Farming,Shanxi Academy of Agricultural Sciences,Taiyuan 030006,China)
Abstract:In the article tissue culture was studied using ovary as explant and industrial seedling raising technique of“Dong-
fangbubai”H. hybrida. The results showed that the best culture medium for“Dongfangbubai”callus differentiation was MS,
the concentration range of 6- BA 4 mg/L and adventitious bud differentiation rate reaches 38.2%. When 6- BA concentration
was 3 mg/L and IBA 0.5 mg/L, propagation coefficient would be possible to reach 6.4. The suitable rooting medium was 1/2 MS+
NAA 0.2 mg/L+IBA 0.2 mg/L+sucrose(white sugar)20 g/L+agar 6.5 g/L, and the rooting number of each tube seeding reached
4~5 roots. The substrate for transitional cultivation of tissue culture seedling was thick riversand, the survival rate reached 98%,
when the temperature was 24~28℃, the relative humidity was 85%~90% and the light intensity increased gradually, survival
rate of tube seeding reached 92%.
Key words:Hemerocallis hybrida; explant; callus differentiation; culture medium; tissue culture
收稿日期:2011- 03- 02
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.1002-2481.2011.07.01
萱草(Hemerocallis hybrida)是百合科(Lili-
aceae)萱草属(Hemerocallis)多年生宿根草本植
物,主产于我国南、北方大部分地区,欧洲南部也
有分布。该属植物适应性广,对土壤要求不严,花
多为黄色、并可食用,在我国广为人知。大花萱草
通常称为多倍体萱草,因其具有既观花又观叶的
双重价值而被广泛用于切花、盆栽及园林绿化
等,主要用途是观赏。“东方不败”是从欧美引进
的多倍体品种,叶型修长似兰草,丛生;株丛高
35~45 cm。花葶粗壮,高 50 cm,花朵硕大,直径
可达 10 cm。花瓣外卷呈粉红色,花心带有金黄
晕,色泽娇艳,每葶可着花 20余朵。花期 6月中
旬至 9月中旬。其特点是:抗倒伏,复色花艳丽,
花多且大,可反复开花,除了作绿化种植外,还可
作切花。“东方不败”萱草整株姿态优雅,妩媚动
人,甚是惹人喜爱,是大花萱草中重要的新品种。
自然界中,大花萱草一般以分蘖的方式进行
繁殖,每年分蘖 3~4株,繁殖速度慢,远不能满
足商品化生产的需要。植物组织培养技术是指对
引进和培育的新品种在短期内进行种苗的大量
繁殖、用于生产建设的重要技术方法。科技工作
者对大花萱草的组织培养研究已有部分报道[1- 6],
但是不同大花萱草品种、不同外植体的培养方法
和培养基配方存在较大差异,对“东方不败”萱草
的研究尚未见报道。
本试验对大花萱草“东方不败”组织培养技
术中的关键技术参数进行了研究,旨在为实现组
织培养工厂化育苗提供配套的技术服务。
629· ·
山西农业科学 2011年第 39卷第 7期
1 材料和方法
1.1 材料
“东方不败”是由北京紫鹿.艾维生种植园首
次从国外引进的大花萱草品种,我们对其进行了
引种和驯化栽培。供试材料来源于山西省农科院
旱地农业研究中心大花萱草试验田种植 3 a的
种苗,盛花期取花蕾作材料,以子房为外植体。
1.2 方法
1.2.1 愈伤组织诱导分化培养 采摘苗圃健壮
母株上发育正常的花蕾,用洗涤剂清洗表面后,
用流水冲洗干净。75%酒精消毒 1 min,0.1%
HgCl2灭菌 15~20 min,无菌水冲洗 4次。在无菌
条件下剥离子房,横切成片状接种于愈伤组织诱
导培养基(表 1)中,暗培养 35 d,温度(25±
1)℃,后进行光照培养 26 d,光照强度 2 000~
3 000 lx。统计愈伤组织诱导分化率。
诱导分化率=分化的外植体数 /接种外植
体数×100%。
表 1 愈伤组织诱导培养基设置 mg/L
培养基号
6- BA
2,4- D
F1
1
F2
1
1
F3
2
F4
2
1
F5
3
F6
3
1
F7
4
F8
4
1
F9
5
F10
6
注:基本培养基为MS 全量+30 g/L蔗糖+7 g/L琼脂粉,pH值为 5.8。表 2同。
1.2.2 不定芽的增殖培养 愈伤组织分化的不
定芽接种于不同增殖培养基(表 2)上,每瓶
7 芽,每种培养基 10瓶。光照培养 26 d后,统计
苗数,计算繁殖系数。光照强度为 2 000~3 000 lx,
温度为(25±1)℃。
繁殖系数=增殖苗数 /接种苗数。
表 2 不定芽继代繁殖培养基设置 mg/L
培养基号
6- BA
NAA
IBA
Y1
3
0.5
Y2
3
0.3
Y3
3
0.5
Y4
3
0.3
Y5
2
0.5
Y6
2
0.3
1.2.3 生根培养 无根小苗接种在不同的生根
培养基(表 3)上进行光培养,每瓶接 7株,每种
培养基接种 10瓶。第 10天起开始观察、记录生
根情况。第 27天测量根长,统计生根数,计算生
根率。光照强度为 2 000~3 000 lx,温度为(25±
1)℃。生根率=生根苗数 /接种小苗数×100%。
表 3 生根培养基设置 mg/L
培养基号
IBA
NAA
G1
0.2
G2
0.4
G3
0.6
G4
0.2
G6
0.2
0.2
G5
0.4
注:基本培养基为 1/2 MS+20 g/L蔗糖(或白糖)+6.5 g/L琼脂粉,pH值为 5.8。
1.2.4 驯化栽培 在温室内打开瓶盖炼苗 3 d
后,取出小苗洗净根部的培养基;再用 0.1%多菌
灵药水洗根,移植在拱棚内不同基质的苗床上。
移栽完毕后浇透水,并用 0.1%的百菌清或多菌
灵喷雾保苗。前 1周遮盖 60%的遮阳网,并保持
一定的温度、湿度和光照。
2 结果与分析
2.1 子房愈伤组织的诱导分化培养
子房切片接种于 10种不同激素配比和浓度
配比的诱导分化培养基上,7~10 d子房切片开
始膨大,15 d开始出现白色、松散状愈伤组织。
随着培养时间的延长,白色、松散状愈伤组织逐
渐形成圆球状、致密型、淡黄色胚性愈伤组织块
(图 1)。在只有 6- BA的培养基上(F1,F3,F5,F7,F9,
F10),随着 6- BA质量浓度的升高(1~6 mg/L),这
种胚性愈伤组织越致密。在 6- BA和 2,4- D同时
存在的 F2,F4,F6,F8号培养基上的胚性愈伤组织
比单纯 6- BA培养基上的量大,结构紧密,色泽
更鲜亮。
将这些愈伤组织转入原号培养基进行继代
光照培养,观察发现,愈伤组织的颜色由黄色变
成黄绿色,并出现绿色的突起,继而分化出不定
芽(图 2)。
从 10种培养基愈伤组织分化率的结果(表
4)看,F1~F4号培养基在 6- BA 1~2 mg/L的条件
下,诱导分化率较低。F5~F8培养基 6- BA为 3~
4 mg/L的范围内,分化率提高,可达 30.7%~
630· ·
2.3 再生植株的生根培养
将继代培养的小苗转接入生根培养基,观察
小苗的生根时间、根的多少和根系的发育状况,
第 27天测量根长,计算平均根长和平均生根数
(图 4)。从表 6和观察结果可以看出,第 9天时,
除 G1,G2培养基外,其他培养基上试管苗均开始
出现大量白色根状突起,其中,G4和 G6号培养基
的苗根状突起最多,生根较早。第 14天时,所有
培养基中的苗都已生根,且根系粗壮。第
16,18,21天时,添加 NAA的 G4,G5,G6号培养基
上试管苗的生根数明显多于添加 IBA的 G1,G2,
G3号培养基。第 27天时,测量根长发现,NAA和
IBA质量浓度分别在 0.2,0.4 mg/L(G4和 G5,G1
和 G2)时,平均根长无显著差异。NAA的生根率
显著高于 IBA的生根率。G3号培养基 IBA质量
浓度达到 0.6 mg/L时,根长显著增加。在 NAA和
杨丽莉等:大花萱草“东方不败”的组织培养技术研究
表 5 “东方不败”萱草在不同激素培养基上的繁殖系数
培养基
接种苗数 /株
繁殖苗数 /株
繁殖系数
Y1
70
385
5.5
Y2
70
371
5.3
Y3
70
448
6.4
Y4
70
406
5.8
Y5
70
308
4.4
Y6
70
238
3.4
38.2%。F9~F10号培养基上,随着 6- BA质量浓度
的继续升高(5~6 mg/L),分化率有所下降。在含
有 2,4- D的培养基上,F2,F4,F6,F8形成的愈伤组
织比单纯含 6- BA的培养基 F1,F3,F5,F7量大,而
不定芽的分化率普遍有所下降。因此,子房愈伤组
织诱导分化最适宜的培养基为MS+6- BA4mg/L。
表 4 “东方不败”萱草子房愈伤组织的诱导分化率
培养基
接种数 /个
分化数 /个
分化率 /%
F1
45
7
15.6
F2
52
7
13.5
F3
83
18
21.7
F4
80
15
18.7
F5
88
33
37.5
F6
86
28
32.6
F7
89
34
38.2
F8
79
24
30.7
F9
83
22
26.5
F10
96
15
15.6
2.2 芽增殖培养
切下芽块接种在不同的继代繁殖培养基上
进行光照培养,7 d左右开始形成丛生芽,25 d长
满 1瓶(图 3)。
从表 5可以看出,不定芽在 Y1,Y2,Y3和 Y4
号培养基上的繁殖率高于 Y5,Y6 号培养基。
Y1,Y2,Y3 和 Y4 号培养基的 6- BA 质量浓度
为 3 mg/L,Y5,Y6号为 2 mg/L,所以,继代繁殖最
适宜的 6- BA质量浓度为 3 mg/L。在添加同等浓
度的 IBA和 NAA的培养基 Y 3 和 Y1,Y4 和 Y2
上,含 IBA的 Y 3和 Y4号培养基的繁殖系数高
于含 NAA的培养基 Y2和 Y1,并且 IBA较高质
量浓度(0.5 mg/L)的 Y 3培养基比 IBA较低浓度
(0.3 mg/L)的 Y4培养基繁殖系数略高。因此,继
代繁殖适宜的培养基为 MS+6- BA 3 mg/L+IBA
0.5 mg/L,繁殖系数可达 6.4。
631· ·
山西农业科学 2011年第 39卷第 7期
2.4 苗的驯化与移栽
组培苗的过渡栽培环节是实现快繁的最后
一个重要环节,其关键是保持介质的保水和透气
性、保持较低的温度和较高的湿度。本试验在移
栽管理过程中发现,首先要用 0.1%多菌灵药水
洗根,并在每周喷施 1次 0.1%的百菌清抑制杂
菌;在介质的选择上,选用廉价的粗河沙并且配
以每周 1次的MS营养液补充;温度控制为 24~
28℃,相对湿度 85%~90%,逐渐增加光照的条
件下,移栽成活率均可达 92%。
3 讨论
(1)本研究中,以子房作为外植体,取花蕾作
为消毒材料,可有效降低初代接种培养的污染率,
而且取材量大。这与王晓娟等[5]的研究结果相同。
(2)在 6- BA为 1~2 mg/L时,愈伤组织诱
导率很低;随 6- BA质量浓度升高到 3~4 mg/L
时,愈伤组织发生和生长较快,结构致密,色泽鲜
黄。在光照条件下,伴随着愈伤组织的发生和生
长,分化出大量不定芽。从不同品种大花萱草的
研究来看,对 6- BA质量浓度的要求存在很大差
异 [6- 10],所以,在研究大花萱草的组织培养技术
时,应该有针对性地研究不同品种的激素水平和
激素配比。
(3)在大花萱草“东方不败”的研究中,我们
也发现,初代诱导愈伤组织时,愈伤组织的形成
过程是先出现白色松软的愈伤组织,随着诱导时
间的延长,愈伤组织变为浅黄色或黄色,致密颗
粒状。但是,愈伤组织在继代分化培养时,不定芽
的分化是伴随着愈伤组织的生长同时进行的,不
存在愈伤组织全部分化不定芽和全部生长为愈
伤组织的情况,这与王晓娟等[5]的研究结果相同。
不定芽的分化率和愈伤组织生长量大小之间的
调节主要靠细胞分裂素的浓度进行。
参考文献:
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1985(5):39.
[2]王汉海,程贯召,杜延飞.大花萱草新品种“金娃娃”的组织
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[9]赵玉芬,储博彦,尹新彦,等.大花萱草工厂化快繁技术研究
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化的初步研究[J].山西农业科学,2011,39(3):213- 216.
表 6 “东方不败”在不同培养基、不同时间内的生根数及根长统计(70株)
培养基
G1
G2
G3
G4
G5
G6
第 9天
6
0
10
12
11
13
第 14天
28
25
63
70
155
105
第 16天
90
78
110
132
256
168
第 18天
116
98
143
168
291
211
第 27天平均生
根数 /(条 /苗)
2.0
1.8
2.5
2.9
4.7
3.7
第 21天
142
123
172
201
332
256
生根数 /条 第 27天平均
根长 /cm
2.22
2.20
2.70
2.40
2.45
2.73
IBA同时存在的 G6号培养基上,根长且粗壮。从
平均生根数来看,NAA质量浓度为 0.4 mg/L时,
平均生根数最高可达 4.7条。由于后续过渡栽培
成活率依赖于根数的多少、根长、根系粗壮度等
综合指标,所以,“东方不败”的最佳生根培养基
为 1/2 MS + 0.2 mg/L NAA + 0.2 mg/L IBA + 20
g/L蔗糖(或白糖)+ 6.5 g/L琼脂粉。
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