免费文献传递   相关文献

澳蜡花‘Snow Flake’外植体消毒方法的研究



全 文 :中国农学通报 2010,26(23):271-274
Chinese Agricultural Science Bulletin
0 引言
澳蜡花(Chamelaucium uncinatum),又称风蜡花,
桃金娘科(Myrtaceae),澳蜡花属(Chamelaucium)植
物[1],多年速生常绿灌木,澳大利亚重要的乡土野生木
本花卉,现已逐渐成为世界上流行的新型高档木本切
花,在中国澳蜡花主要用于节日切花。澳蜡花花后
无果实[2],因此无法进行播种繁殖,其繁殖方法主要是
扦插,中国引进澳蜡花时间较短、引种周期较长[3],其
繁殖体系还不够完善。澳蜡花扦插繁殖速度慢且生根
率较低[4],建立澳蜡花的组织培养快繁体系,可以缩短
生产周期、扩大生产规模,保持母本的优良性状。
在植物组织培养过程中,外植体消毒是最初也是
极为重要的步骤。植物组培的初代培养材料取自自然
生长的植株,都带有各种各样的微生物,尤其是木本植
物带菌系数更高[5-7],只有筛选出成功的消毒方法,才能
进行进一步的组织培养研究。此文旨在探究澳蜡花
‘Snow Flake’的有效消毒方案,为澳蜡花组培快繁的
建立提供一定的依据。
基金项目:国家林业局“948”项目(2007-4-07)。
第一作者简介:孟会,女,1986年出生,山东济宁人,硕士研究生。主要研究方向:花卉组织培养。通信地址:100083清华东路35号北京林业大学园
林学院,E-mail:menghui2008ok@163.com。
通讯作者:李青,女,1958年出生,副教授,硕士生导师。主要研究方向:花卉组织培养。通信地址:100083清华东路35号北京林业大学园林学院,
Tel:010-62338294,E-mail:wliqing06@sina.com。
收稿日期:2010-04-28,修回日期:2010-06-02。
澳蜡花‘Snow Flake’外植体消毒方法的研究
孟 会,李 青,潘会堂
(北京林业大学园林学院,国家花卉工程技术中心,北京100083)
摘 要:研究了澳蜡花‘Snow Flake’组织培养快速繁殖中,外植体消毒的影响因素,旨在得出最佳的消
毒方法。试验分别从灭菌剂及灭菌时间,外植体取材时间、取材部位以及抗菌素几个方面进行研究。结
果表明:在 10月到翌年 3月取材,以顶芽为外植体,在 75%的酒精中浸泡 30 s后用 0.1% HgCl2处理
8 min,消毒效果较好。而在培养基中添加抗菌素,对‘Snow Flake’内生菌污染控制效果不理想。由此
可见,澳蜡花‘Snow Flake’外植体消毒与灭菌剂及灭菌时间及其取材时间、取材部位相关。
关键词:澳蜡花;外植体;组织培养;污染率
中图分类号:S685.99 文献标志码:A 论文编号:2010-1309
Study on Protocol for Explant Sterilization of Chamelaucium uncinatum
‘Snow Flake’in Tissue Culture
Meng Hui, Li Qing, Pan Huitang
(College of Landscape Architecture, Beijing Forestry University, National Floriculture Engineering Research Center, Beijing 100083)
Abstract: The effect of explant sterilization of Chamelaucium uncinatum‘Snow Flake’in tissue culture was
studied, such as disinfectors, the time of fetching material, cutting sites and antibiotics, to obtain the optimum
method of explant sterilization. Result showed that, the optimum explants were terminal bud cut from October
to March in next year, and the optimum way of sterilizing treatment was that explants were dipped in 75%
alcohol for 30s,then in 0.1% HgCl2 for 8 min. However antibiotics added into media can not inhibit
contamination caused by endophytes. Therefore, explant sterilization of Chamelaucium uncinatum‘Snow Flake’
is related to disinfectors, the time of fetching material and cutting sites.
Key words: Chamelaucium uncinatum; explant; tissue culture; contamination
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
试验于2009年3—12月在北京林业大学组培室进
行。
1.2 试验材料
取自昆明杨月季园艺有限责任公司元江基地
2006年从澳洲引进、栽培的澳蜡花‘Snow Flake’带顶
芽枝条,分别于 2009年 3、5、8、10、12月 5个月份剪取
当年生半木质化长约20 cm的枝条进行试验。选用顶
芽、顶芽下部约1.5 cm长的茎段用作外植体。
1.3 培养条件
培养温度为(24±2)℃。
光照强度为 2000~3000 lx。
光照时间为 12 h/d。
1.4 试验方法
1.4.1 不同消毒处理对外植体消毒的影响 以澳蜡花
‘Snow Flake’为试验材料,以顶芽为外植体,将采集的
外植体在自来水下冲洗后,用洗洁精溶液浸泡15 min,
并用毛笔轻轻刷洗,冲洗 1 h,在超净工作台内进行药
剂表面消毒。
消毒方法:75%酒精处理 30 s,无菌水冲洗 1次,
然后分别用不同消毒剂处理:0.1% HgCl2灭菌 5、8、
10 min;10% NaClO灭菌10、15、20 min,然后使用无菌
水冲洗5次,每次不少于3 min。
1.4.2 取材时间对外植体消毒的影响 以澳蜡花
‘Snow Flake’为试验材料,以顶芽为外植体,选用消毒
处理 2(见表 1),分别研究 3、5、8、10、12月 5个不同取
材时间对外植体消毒的影响。
1.4.3 取材部位对外植体消毒的影响 以澳蜡花
‘Snow Flake’为试验材料,选用消毒处理 2(见表 1),
分别研究以顶芽及下部茎段为外植体时,无菌培养体
系建立的难易程度。
1.4.4 抗菌素对外植体消毒的影响 以澳蜡花‘Snow
Flake’为试验材料,选用消毒处理2(见表1),在启动培
养基中分别添加丙酸钠 10 mg/L、50 mg/L、100 mg/L,
苯甲酸钠 10 mg/L、50 mg/L、100 mg/L,研究不同抗菌
素对澳蜡花‘Snow Flake’外植体消毒的影响。
1.5 统计方法
污染率(=污染数/接种数)×100%
死亡率=(死亡数/接种数)×100%
存活率=(存活数/接种数)×100%
2 结果与分析
2.1 不同消毒剂对外植体消毒的影响
由表 1可知,选用 75%酒精对外植体进行消毒处
理30 s,再分别使用0.1% HgCl2、10% NaClO对外植体
进行消毒,其污染率随这两种消毒剂处理时间的增加
而降低,而死亡率逐渐升高。其中选择10% NaClO对
外植体进行消毒,浸泡 20 min的存活率高于其他 2个
处理,为 63.3%,选择 0.1% HgCl2作为消毒剂,处理
8 min时的消毒效果优于处理5、10 min时的效果,其存
活率为 70.0%,并且比以 10% NaClO处理 20 min时的
存活率高。因此,选用 75%酒精处理 30 s后,再用
0.1% HgCl2处理8 min消毒效果较好。
2.2 取材时间对外植体消毒的影响
试验结果表明,不同的取材时间影响了‘Snow
Flake’外植体的消毒效果。由表2可知,8月取材时外
植体的污染率最高,为 63.3%,其死亡率为 13.3%,导
致其存活率仅为 23.3%,3月、10月、12月取材,外植体
的存活率均在 70%以上,其中,以 12月取材存活率最
高为 76.7%,3月取材存活率为 70.0%,10月取材为
73.3%。因此,在3月、10月以及12月所取材料用于组
织培养,能够保证外植体获取较高的存活率。由此可
见一般选择10月到翌年3月作为取材时间外植体消毒
效果较好。
2.3 取材部位对外植体消毒的影响
由表3可知,采用植株不同部位作为外植体,其消
毒效果不同。以顶芽为外植体其污染率较低为
23.3%,存活率较高为 70.0%,此外还有一定数量的死
亡,死亡率为 6.7%,高于下部茎段的 3.3%。以下部茎
段为外植体其污染率为43.3%,存活率为53.3%。由此
序号
1
2
3
4
5
6
消毒处理
75%酒精
30 s
0.1% HgCl2
10%NaClO
时间/min
5
8
10
10
15
20
接种数/个
30
30
30
30
30
30
污染数/个
13
7
6
18
13
9
污染率/%
43.3
23.3
20.0
60.0
43.3
30.0
死亡率/%
6.7
6.7
23.3
0
6.7
6.7
存活率/%
50.0
70.0
56.7
36.7
50.0
63.3
表1 不同消毒剂对外植体消毒的影响
·· 272
孟 会等:澳蜡花‘Snow Flake’外植体消毒方法的研究
可见,以‘Snow Flake’顶芽作为外植体消毒效果较好。
2.4 抗菌素对对外植体消毒的影响
由表4可知,丙酸钠与苯甲酸钠对‘Snow Flake’外
植体的消毒效果有一定的影响。当丙酸钠与苯甲酸钠
浓度由 10 mg/L上升到 100 mg/L,其污染率均随之下
降,分别由 20.0%、23.3%下降至 6.7%、10.0%,而死亡
率随之升高,分别由 20.0%、16.7%上升至 50.0%、
43.3%。添加了抗菌素之后,‘Snow Flake’外植体的
污染率有所降低,然而由于出现了不同程度的死亡现
象,导致其存活率低于不添加任何抗菌素的对照处
理。因此,抗菌素对‘Snow Flake’外植体消毒的作用
不显著。
3 小结与讨论
在植物组织培养中,无菌培养体系的建立是获取
试管苗的重要环节,不同的植物材料其建立的难易程
度不同[8-10]。此文以澳蜡花‘Snow Flake’为植物材料,
研究了不同消毒处理对其外植体消毒的影响,结果表
明,在10月到翌年3月取材,以顶芽为外植体,在75%
的酒精中浸泡 30 s后,用 0.1% HgCl2处理 8 min,消毒
效果较好。
(1)外植体表面灭菌的关键是选择合适的消毒剂
和消毒时间,在确定了适宜消毒剂组合的情况下,掌握
适宜的消毒时间对获得无菌快繁体系有重要的作用。
判断某种消毒方法适合与否,要综合考察污染率、死亡
率,而以存活率为主要依据 [11-12]。研究发现,0.1%
HgCl2对植物的毒害作用大于 10% NaClO,然而其整
体消毒效果优于 10% NaClO,这与王利民等对月季、
香石竹等植物外植体消毒研究结果一致[13]。
(2)不同取材时间对澳蜡花‘Snow Flake’外植体
的消毒效果影响不同,从10月到翌年3月取材,污染率
较低,而在其余月份,污染率相对较高,这可能是 3月
份以后,温度上升各种菌类开始活跃导致。据报道,取
材时间对多数植物无菌培养体系的建立都有一定的影
响,如桃[14]、平榛[15]、青榨槭[16]等。同时研究发现,以顶
芽为外植体比其下部茎段消毒效果好,因为茎段长期
与空气中的尘土、杂菌接触导致其消毒难度加大,而顶
芽较幼嫩,生长时间不长,杂菌等附着物相对较少,因
而消毒较为容易。
(3)除了采用较常规的消毒方法,还可以使用抗菌
素处理外植体,并且具有一定的效果[17-18]。此试验选择
在培养基中添加了丙酸钠与苯甲酸钠两种食品防腐剂
作为抗菌素,比较研究其对‘Snow Flake’外植体消毒
取材时间
3月
5月
8月
10月
12月
接种数/个
30
30
30
30
30
污染数/个
7
12
19
6
5
污染率/%
23.3
40.0
63.3
20.0
16.7
死亡率/%
6.7
10.0
13.3
6.7
6.7
存活率/%
70.0
50.0
23.3
73.3
76.7
取材部位
顶芽
下部茎段
接种数/个
30
30
污染数/个
7
13
污染率/%
23.3
43.3
死亡率/%
6.7
3.3
存活率/%
70.0
53.3
抗菌素
丙酸钠
苯甲酸钠
对照组(CK)
浓度/(mg/L)
10
50
100
10
50
100
-
接种数/个
30
30
30
30
30
30
30
污染数/个
6
4
2
7
5
3
7
污染率/%
20.0
13.3
6.7
23.3
16.7
10.0
23.3
死亡率/%
20.0
36.7
50.0
16.7
30.0
43.3
6.7
存活率/%
60.0
50.0
43.3
60.0
53.3
46.7
70.0
表2 取材时间对外植体消毒的影响
表3 不同取材部位对外植体消毒的影响
表4 不同抗菌素对外植体消毒的影响
·· 273
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
效果的影响。虽然添加了这 2种抗菌素之后,污染率
有降低现象,然而由于所选外植体部位为新生顶芽,比
较幼嫩,在外植体消毒的过程中出现了一定数量的死
亡现象,导致最终成活率低于常规方法消毒即培养基
中不添加抗菌素的对照组。因此,在‘Snow Flake’外
植体消毒的过程中不需添加丙酸钠与苯甲酸钠。
参考文献
[1] 李长潇.新型木本切花植物—淘金彩梅的栽培[J].中国花卉园艺,
2006,16:29-31.
[2] Lamont G P, Evaluation of growth retardants for controlling height
of Geraldton Wax flowers (Chamelaucium uncinatum Schauer).
Scientia Horticulture,1986,29(4):363-371.
[3] 蹇洪英,熊丽.几种新型木本切花在昆明的引种试种试验初报[J].
中国农学通报,2006,1:200-203.
[4] 周玉珍,史骥清.澳洲植物—蜡花的引种栽培和繁殖[J].中国城市
林业,2006,4(5):51-54.
[5] 陈正华.木本植物组织培养及其应用[M].北京:高等教育出版
社,1986:15-45.
[6] 张明丽,李青.木本观赏植物组织培养及植株再生的研究进展[J].
河北林业科技,2004,4(2):23-26.
[7] 吴丽君.木本植物组织培养技术在林业科研与生产中的应用与局
限[J].福建林业科技,2008,30(3):67-69.
[8] 李群,陈丽萍,石轶松.马蹄莲组培过程中真菌和细菌污染的消除
方法研究[J].四川师范大学学报:自然科学版,2001,24(6):607-609.
[9] 周俊辉,刘花全,罗慧君,等.玛丽安万年青茎段培养的污染防止[J].
仲恺农业技术学院学报,2002,15(4):43-48.
[10] 朱广廉.植株组织培养中的外植体灭菌[J].植物生理学通讯,1996,
32(6):444-449.
[11] 吴林森,冯福娟,张宇,等.西兰花离体快繁外植体消毒技术初探[J].
农业与技术,2006,26(3):96-98.
[12] 刘进平,吴繁花.木薯外植体表面消毒和启动培养的研究[J].广西
热带农业,2004,94(5):1-3.
[13] 王利民,周毅,陈龙友,等.植物组织培养中消毒剂的运用[J].贵州师
范大学学报:自然科学版,2002,20(1):15-17.
[14] 李佳莹,俞明亮,马瑞娟,等.三种桃砧木的离体快繁技术研究[J].江
苏农业学报,2009,25(3):635-639.
[15] 宗长玲,朴日子,曹后男,等.平榛离体培养技术的研究[J].辽宁林业
科技,2009(5):18-21.
[16] 赖玉洁,路丙社,陈书明,等.青柞槭外植体消毒方法初步研究[J].河
北林果研究,2007,22(2):143-145,158.
[17] 王志成,刘明稀,易自力.抗菌素防治植物组织培养污染的初步研
究[J].长沙电力学院学报:自然科学版,2004,19(1):82-84.
[18] 李晓莺,罗青,张曦燕,等.对枸杞组织培养中真菌污染的控制作用
[J].安徽农业科学,2008,36(36):15804,15841.
·· 274