全 文 :书第 44卷 第 8期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol.44 No.8
2016年 8月 JOURNAL OF NORTHEAST FORESTRY UNIVERSITY Aug. 2016
1)吉林省科学技术开发(委托)项目(2010220001000250)。
第一作者简介:尹立辉,女,1978 年 11 月生,长春大学园林学
院,讲师。E-mail:51442591@ qq.com。
收稿日期:2015年 5月 20日。
责任编辑:戴芳天。
多倍体萱草的离体快繁技术1)
尹立辉 武术杰 刘亚亮 温娜 王丽兰 王雪松
(长春大学,长春,130012) (吉林省技秾种业有限公司) (中邦园林股份有限公司)
摘 要 以多倍体萱草的嫩叶、生长点、腋芽、花蕾、花瓣和花茎作外植体进行离体快繁技术研究。结果表明:
以幼嫩的花蕾和花瓣为外植体最为适宜;以 MS+6-BA 0.5 mg /L+NAA 0.2 mg /L+2,4-D 0.7 mg /L为最适诱导培养
基,诱导分化率可达 74%以上;以 MS+6-BA 2.0 mg /L+NAA 0.2 mg /L为最适继代增殖培养基,增殖系数可达 5.8;
以 MS+6-BA 1.0 mg /L+NAA 0.2 mg /L+IBA 0.02 mg /L+马铃薯 20 g /L为壮苗培养基。培养 1~2周后转入MS+NAA
0.04 mg /L的生根培养基中,其平均根长、根长势等最为理想,生根率达 100%,且移栽后成活率高,生长健壮。
关键词 多倍体萱草;花蕾;花瓣;离体快繁
分类号 Q813.1
Rapid in Vitro Propagation of Polyploid Hemerocallis fulva / /Yin Lihui,Wu Shujie(Changchun University,Chang-
chun 130012,P. R. China);Liu Yaliang(Jilin Jinong Seed Industry Limited Company) ;Wen Na,Wang Lilan,Wang
Xuesong(Zhongbang Garden Limited Company)/ / Journal of Northeast Forestry University,2016,44(8) :41-43,67.
The experiment was conducted to study the rapid in vitro propagation of polyploidy Hemerocallis fulva with tender leaf,
growing point,axillary bud,bud,petal and scape as explants. The young bud and petal were the most suitable explants.
MS+6-BA 0.5 mg /L+NAA 0.2 mg /L+2,4-D 0.7 mg /L was the most suitable inducing medium,and the inducing differen-
tiation rate was 74%. MS+6-BA 2.0 mg /L+NAA 0.2 mg /L was the most suitable subculture medium,and proliferation co-
efficient was 5.8. MS+6-BA 1.0 mg /L+NAA 0.2 mg /L+IBA 0.02 mg /L+Potato 20 g /L was the strong seedling medium.
After 1-2 weeks,tissue culture seedling was transferred to the rooting medium of MS+NAA 0.04 mg /L. The average root
length and root growth of tissue culture seedlings were the most ideal with the rooting rate of 100%,the survival rate was
high,and the growth was strong.
Keywords Polyploid Hemerocallis fulva;Bud;Petal;Rapid in vitro propagation
多倍体萱草,百合科萱草属。花色鲜艳,园林中
多用于花境或路旁栽植,是优良的园林地被植物。
但其自然分蘖繁殖的速度慢,远不能满足商品化生
产的需要。而利用组培快繁技术,可以极大地提高
萱草的繁殖数量,加快繁殖速度,实现规模化生产。
目前已有一些关于萱草组培快繁的研究,张洁茹、毕
晓颖、兰丽婷[1-4]等对诱导培养、增殖培养、生根培
养、移栽等过程进行了研究,但由于萱草品种间差异
性大、特异性强,因此结果不尽相同。不同学者研究
的不同萱草品种、不同外植体的培养方法和培养基
配方都存在较大差异[5-7],因此,开展多倍体萱草组
培快繁研究具有重要价值。笔者对多倍体萱草从外
植体选取部位至炼苗移栽进行了系统的研究,为其
规模化生产提供了依据。
1 材料与方法
于长春公园选取成年、健壮、无病菌的植株移栽
于长春大学温室过渡培养备用。各阶段培养以 MS
为基础培养基,附加不同质量浓度的 6 -BA、IBA、
NAA、2,4-D、蔗糖(30 g /L),琼脂(9 g /L)等,pH= 5.8。
所有培养条件均为温度(25±2)℃、光照强度 1 500~
2 000 lx、光照时间 12 h /d。
外植体的建立:取多倍体萱草的嫩叶、生长点、
腋芽、花蕾、花瓣、花茎为外植体,洗衣粉液泡洗
后,用自来水冲洗 1 ~ 2 h;然后在 75%酒精中浸泡
10 s后,用无菌水冲洗;再转入 0.1%的升汞(加 1 ~
2 滴吐温)液中浸泡 12 min 后,用无菌水冲洗,以
备接种。
诱导培养:将外植体接种于诱导培养基上,每种
外植体接种 40 瓶,每瓶 4 株,培养期间观察萌芽及
生长状况。出愈率 =出现愈伤组织外植体数量÷接
种外植体数量×100%;诱导分化率 =已分化的外植
体数量÷接种外植体数量×100%;污染率=污染的外
植体数量÷接种外植体数量×100%;褐变率=褐变外
植体数量÷接种外植体数量×100%;增殖倍数=继代
后芽苗数量÷继代前芽苗数量;生根率=生根的组培
苗数量÷接种组培苗数量×100%。
继代培养:将诱导培养基上萌发的生长良好、健
壮的嫩芽切下转接到继代培养基中培养。
壮苗培养:将瓶内苗木转至壮苗培养基中培养,
观察生长状况。生根培养:将瓶内苗高剪至 2 ~ 3
cm,转至生根培养基中,观察生根状况及苗木生长
DOI:10.13759/j.cnki.dlxb.2016.08.008
状况。
2 结果与分析
2.1 多倍体萱草诱导培养
从表 1可见,将不同外植体接于同一培养基上,
以花蕾和花瓣为外植体出愈率和诱导率最高,大约
在 1周左右开始膨大变绿,并且有淡黄绿色的愈伤
组织颗粒产生(见图 1)。在培养 10 d 时观察,均无
不定芽产生;在培养 15 d 左右发现,以花瓣和花蕾
为外植体在 Y3 培养基上和 Y4 基上有不定芽产生
(见图 2);且 20 d时在 Y4培养基上,以花蕾和花瓣
为外植体的诱导率均达 74%以上。以花瓣为外植
体的诱导率最高,达 78%,不定芽浓绿健壮。各培
养基中以嫩叶为外植体接种后其愈伤组织出现晚,
且不宜诱导分化,褐化率最高。
表 1 外植体诱导分化
序号
培养基(MS)质量浓度
NAA /
mg·L-1
6-BA /
mg·L-1
2,4-D /
mg·L-1
马铃薯 /
g·L-1
香蕉 /
g·L-1
Y1 0.1 0.5 0.5 30 25
Y2 0.1 0.5 0.7
Y3 0.2 0.5 0.5 30 25
Y4 0.2 0.5 0.7
Y5 0.3 0.5 0.5 30 25
Y6 0.3 0.5 0.7
序号
外植体出愈率 /%
嫩叶 生长点 腋芽 花蕾 花瓣 花茎
Y1 8 19 21 30 32 20
Y2 6 15 24 42 37 22
Y3 10 28 35 40 39 31
Y4 25 65 71 85 88 82
Y5 5 14 18 25 31 11
Y6 8 22 29 37 34 23
序号
外植体诱导率 /%
嫩叶 生长点 腋芽 花蕾 花瓣 花茎
Y1 1 8 8 11 10 9
Y2 3 6 6 2 20 14
Y3 7 19 20 25 28 24
Y4 12 51 55 74 78 68
Y5 0 2 2 4 8 0
Y6 2 11 16 18 22 12
2.2 多倍体萱草继代培养
将诱导芽剪取转接到继代培养基上,25 d 左右
继代一次。继代增殖培养结果见表 2。可见,NAA
质量浓度为 0.1 mg /L 时,随着 6-BA 质量浓度的增
加,增殖倍数增加;6-BA 质量浓度达 2.0 mg /L 时,
增殖倍数最大,达 3.8倍。NAA质量浓度为 0.2 mg /L
时,随着 6-BA 质量浓度的增加,增殖倍数增加;6-
BA质量浓度达 2.0 mg /L 时,增殖倍数最大,达 5.8
倍,且该增殖培养基中苗木生长速率快,叶较宽、浓
绿,苗木健壮(见图 3)。
图 1 多倍体萱草的愈伤组织诱导
图 2 多倍体萱草的愈伤组织分化
表 2 多倍体萱草继代增殖培养结果
培养基(MS)质量浓度 /mg·L-1
NAA 6-BA
增殖倍数 试管苗长势
0 0 1.2±0.2 +
0.1 1.0 2.8±0.2 ++
1.5 3.0±0.2 +++
2.0 3.8±0.2 +++
2.5 3.5±0.2 +++
3.0 3.4±0.2 +++
0.2 1.0 4.2±0.2 +++
1.5 4.0±0.2 +++
2.0 5.8±0.2 ++++
2.5 3.3±0.2 +++
3.0 3.0±0.2 ++
注:表中数值为平均值±标准差;供试样品均为 40瓶,每瓶 4株;+
为发育不良(根少、细),++为发育较好(根较少、细长),+++为发育
良好(根较多、粗长),++++为发育很好(根多、粗长);试验过程中出
现少量褐化现象,分别在褐化的培养基中加入 0.25%活性炭,褐化效
果消除不明显。
2.3 多倍体萱草壮苗培养
经过增殖培养,试管苗整体长势较弱,且有玻璃
24 东 北 林 业 大 学 学 报 第 44卷
化现象,影响移栽后的成活率,因此生根前将试管苗
转入 MS+6-BA 1.0 mg /L+NAA 0.2 mg /L+IBA 0.02
mg /L+马铃薯 20 g /L培养基中进行壮苗培养(见图
4),以提高瓶苗质量。
图 3 多倍体萱草的继代增殖培养基
图 4 多倍体萱草的壮苗培养基
2.4 多倍体萱草生根培养
将生长健壮,高 2 ~ 3 cm 的无根幼苗转入生根
培养基中,大约 1周左右开始分化出根的生长点,25
d后的生根情况见表 3。可见,萱草在 MS+0.04 mg /L
NAA培养基中平均根长可达 7 cm,生根率达 100%,
且根毛密集、粗长、白润,生长健壮(见图 5)。
2.5 多倍体萱草炼苗与移栽
将组培苗从培养瓶中取出,洗净根部培养基。
将根部置于盛满水的容器中,罩上透明塑料薄膜,保
持温度和湿度,3 d后清洗根部培养基后移栽。移栽
后成活率达 98%以上。
表 3 不同生根培养基对萱草生根的影响
培养基 平均根长度 / cm 生根率 /% 根长势
MS+0.02 mg /L NAA 4.0 90.0 +++
MS+0.04 mg /L NAA 7.0 100.0 ++++
MS+0.06 mg /L NAA 5.2 96.0 +++
MS+0.08 mg /L NAA 5.0 90.2 ++
MS+0.10 mg /L NAA 5.0 88.7 ++
1 /2MS+0.1 mg /L NAA 5.5 96.7 ++
1 /2MS+0.2 mg /L NAA 6.5 100.0 +++
1 /2MS+0.3 mg /L NAA 2.2 92.3 ++
1 /2MS+0.4 mg /L NAA 1.6 90.1 ++
注:供试样品均为 40 瓶,每瓶 4 株;++为发育较好(根较少、细
长),+++为发育良好(根较多、粗长),++++为发育很好(根多、粗
长)。
图 5 多倍体萱草的生根培养基
3 结论与讨论
以幼嫩的花蕾和花瓣为多倍体萱草最佳外植
体,培养 1周左右愈伤组织开始膨大,15 d左右出现
不定芽,大大缩短了获得无菌幼苗的时间。最适诱
导培养基为MS+NAA 0.2mg /L+6-BA 0.5mg /L+2,4-D
0.7 mg /L;最适增殖培养基为MS+NAA 0.2 mg /L+6-
BA 2.0 mg /L;最适壮苗培养基为MS+6-BA 1.0 mg /L+
NAA 0.2 mg /L+IBA 0.02 mg /L+马铃薯 20 g /L;最适生
根培养基为 MS+0.04 mg /L NAA。炼苗可直接在盛
满水的容器中进行,3 d后即可移栽,套袋保湿,加强
管理,成活率达 98%。
此外,试验中发现种植于不同基质中的生根
苗其长势各不相同。栽植于草炭土中的植株长势
要明显好于园土+草炭的基质,即萱草适宜生长在
通气透水性好的草炭土中;但在透气性差的园土+
草炭中也能生长,只是长势较弱。试验中出现的
褐化问题还是没有更好的办法解决,有待于进一
步研究。
(下转 67页)
34第 8期 尹立辉,等:多倍体萱草的离体快繁技术
时间在 15~60 min内,浸渍时间越长,质量增加率越
大,浸渍效果越好。
浸渍时间直接影响酚醛树脂与竹丝作用的程
度,竹丝质量增加率随浸渍时间延长而增大的原因
是,在浸渍初期树脂通过纵向经由竹丝的导管慢慢
进入竹丝内部,此时树脂进入竹丝所受阻力较小,树
脂还未完全浸入竹丝内部。随着浸渍时间的增加,
大部分树脂开始进入到细胞腔和细胞间隙中。竹材
吸收酚醛树脂的能力是一定的,当树脂进入到竹丝
内部的量趋于饱和,且纹孔等通道被渗入到细胞腔
和细胞间隙内的树脂堵住时,树脂很难再渗透进去。
2.4 丝竹质量增加率的方差分析
表 2是针对处理温度分别为 140、160、180、200
℃,浸渍时间分别为 15、30、60 min 条件下的方差分
析。对于常压浸渍,P 都是小于 0.01 的,温度和浸
渍时间对竹材质量增加率的影响非常显著。对于真
空浸渍,因为 P<0.01,温度是影响竹丝质量增加率
的一个非常显著的因素;因为 0.01<P<0.05,浸渍时
间对质量增加率的影响较为显著。与浸渍时间相
比,温度对质量增加率的影响更大。
表 2 浸渍丝竹质量增加率的方差分析
浸渍方式 方差来源 平方和 自由度 均方和 F P
常压浸渍 温度 207.265 3 69.088 129.640 0
时间 19.462 2 9.731 18.260 0.003
真空浸渍 温度 116.271 3 38.757 14.172 0.004
时间 28.969 2 14.485 5.297 0.047
注:显著水平 α= 0.05,非常显著水平 α= 0.01。
3 结论
对于不同的浸渍方式,在相同的热处理温度下,
真空浸渍得到的质量增加率显著高于常压浸渍,而
且随着浸渍时间的增大,两种浸渍方式的差异越来
越大。对于不同的热处理温度,真空浸渍和常压浸
渍得到的质量增加率有着相同的变化趋势。随着温
度的升高,质量增加率的变化趋势是先升高后降低,
在 160 ℃达到最大。对于同一种浸渍方式,当热处
理温度为 160 ℃,浸渍时间为 60 min时,质量增加效
果最显著。无论是常压浸渍还是真空浸渍,浸渍时
间在 15~60 min,随着浸渍时间的增加,质量增加率
都是愈来愈大。不论何种浸渍方式,与时间相比,温
度对质量增加率的影响更大。竹丝热处理和树脂浸
渍组合最佳处理工艺是热处理温度为 160 ℃,真空
浸渍 60 min。
参 考 文 献
[1] 贺磊,黄慧,余能富,等.浸胶工艺对重竹地板吸水厚度膨胀率
影响的研究[J].竹子研究汇刊,2014,33(4):55-57.
[2] 张齐生.当前发展我国竹材工业的几点思考[J].竹子研究汇
刊,2000,19(3):16-19.
[3] 杨开良.我国竹产业发展现状与对策[J].经济林研究,2012,30
(2):140-143.
[4] 秦莉,于文吉.重组竹研究现状与展望[J].世界林业研究,
2009,22(6):56-59.
[5] 李琴,华锡奇,戚连忠.重组竹发展前景展望[J].竹子研究汇
刊,2001,20(1):76-79.
[6] 王燕,李贤军,吕建雄,等.重组竹制造用竹束的浸胶工艺优化
研究[J].中南林业科技大学学报,2013,33(10):153-157.
[7] 程亮.重组竹材制造技术的研究[D].呼和浩特:内蒙古农业大
学,2009.
[8] 黄珊,赵明,何强,等.竹束、木束浸胶量影响因素分析[J].林业
科技开发,2011,25(5):93-96.
[9] 唐晓淑,罗文圣,赵广杰.东北地区几种主要木材的液体渗透性
[J].北京林业大学学报,2000,22(5):86-90.
[10] 饶森,余丽萍.预处理对毛竹流体渗透性的影响[J].林业机械
与木工设备,2013,41(8):26-29.
[11] 彭毅卿,李帆,伊松林,等.汽蒸处理对杨木尺寸稳定性及横向
渗透性的影响[J].木材加工机械,2012,23(6):23-26.
[12] 苗平,张文静.汽蒸处理对木材横向渗透性的影响[J].南京林
业大学学报(自然科学版),2009,33(2) :99-102.
[13] 李贤军,刘元,高建民,等.高温热处理木材的 FTIR和 XRD分
析[J].北京林业大学学报,2009,31(S1):104-107.
[14] SIVONEN H,MAUNU S L,SUNDHOLM F,et al. Magnetic res-
onance studies of thermally modified wood[J]. Holzforschung,
2002,56(6) :648-654.
[15] 孙润鹤,李贤军,刘元,等.高温热处理对竹束 FTIR和 XRD特
征的影响规律[J].中南林业科技大学学报,2013,33(2):97-
100.
[16] TJEERDSMA B F,MILITZ H. Chemical changes in hydrothermal
treated wood:FTIR analysis of combined hydrothermal and dry
heat-treated wood[J]. Holz als Roh - und Werkstoff,2005,63
(2) :102-111.
[17] MEHMET Akgül,ESAT Gümü爧kaya,SLEYMAN Korkut. Crys-
talline structure of heat-treated Scots pine[Pinus sylvestris L.]
and Uludag fir[Abies nordmanniana (Stev.)subsp. bornmuelle-
riana (Mattf.) ]wood[J]. Wood Science and Technology,2006,
41(3) :281-289.
[18] 李贤军,傅峰,蔡智勇,等.高温热处理对木材吸湿性和尺寸稳
定性的影响[J].中南林业科技大学学报,2010,30(6):92-
96.
(上接 43页)
参 考 文 献
[1] 张洁茹,刘晓嘉,陈丽飞,等.矮壮素对萱草组培苗生根及移栽
的影响[J].东北林业大学学报,2014,42(7):95-99.
[2] 张洁茹,刘晓嘉,陈丽飞,等.萱草优良单株花茎离体快繁[J].
东北林业大学学报,2014,42(2):73-77.
[3] 毕晓颖,王宁.萱草花茎离体培养与快速繁殖[J].东北林业大
学学报,2012,40(11):56-59,158.
[4] 兰丽婷,李冲,任爽英,等.萱草新品种组培再生体系的建立
[J].东北林业大学学报,2011,39(4):14-17.
[5] 姜凤英,栾绍武,吴志刚,等.多倍体萱草“金娃娃”的离体培养
研究[J].辽宁农业科学,2007(1):51-52.
[6] 路光,王岩,涂传炜.大花萱草—金娃娃组培苗继代增殖因素的
研究[J].北方园艺,2006(6):139-140.
[7] 王晓娟,金樑,陈家宽.大花萱草不同外植体诱导愈伤组织的比
较研究[J].生命科学研究,2005,9(3):242-246.
76第 8期 黄文娟,等:热处理温度与浸渍方式对竹丝质量增加率的影响