全 文 :·生物技术· 北方园艺 2008(2):208~ 209
提 高 芦 荟 繁 殖 系 数 的 四 种 方 法
任如 意1 , 司 徒琳莉1 , 纪 萍2
(1.牡丹江师范学院 ,黑龙江牡丹江 157012;2.中国林副特产 ,黑龙江牡丹江 157011)
中图分类号:S 682.33 文献标识码:B 文章编号:1001-0009(2008)02-0208-02
芦荟(Aloe)为百合科芦荟属多年生肉质常绿草本
植物 ,原产于非洲东南和阿拉伯半岛等热带地区[ 1] ,全
世界约450种 ,芦荟在医药和化妆品工业中倍受国内外
欢迎 ,芦荟产业发展很快 ,其中又以种植业发展势头迅
猛 ,芦荟的自然繁殖周期长 ,雌雄花开的时间不同 ,形成
的种子小而少。因此 ,用种子育苗很困难。传统上多用
分株法繁殖 ,但是繁殖系数较低 ,为了满足大规模生产
育苗的需要 ,以及加快优良品种的推广 ,组织培养方法
已经成为快速生产种苗的有力手段。在芦荟的组织培
养中 ,芦荟的繁殖率直接影响芦荟组培苗的产量 ,因此 ,
在芦荟的组织培养中 ,培养基的成分、培养基中琼脂的
含量 、光照和培养器皿的选择均影响芦荟苗的繁殖率 ,
研究将从四方面阐述。
1 材料与方法
1.1 材料
品种:木立芦荟 ,中国芦荟 ,木锉芦荟。
材料类别:植株的幼嫩叶片 、叶鞘 ,带腋芽茎段。
1.2 方法
取木立芦荟 ,中国芦荟 ,木锉芦荟幼苗 ,除去多余的
叶和根 ,浸泡于适当浓度的洗衣粉水中15min ,然后用流
水冲洗 1 h以上 ,在超净工作台上用 75%酒精浸泡 30 s
左右 ,再用0.2%HgCl2溶液消毒 15 ~ 20 min ,并用无菌
水冲洗5 ~ 6次 ,冲洗5次左右 ,洗去植物表面的HgCl2
第一作者简介:任如意(1968-),女 ,副教授, 主要从事植物基因工
程方面的研究工作。
收稿日期:2007-09-25
残液。将消毒后材料的茎 、叶鞘分别接种于不同的培养
基中 ,培养温度25℃,光照强度为 1 800 ~ 2 000 lx ,光照
时间为 12 h/d。以MS培养基添加琼脂 ,蔗糖 30%,pH
5.6~ 5.8为基本培养基 ,附加各种不同浓度的生长调节
物质 ,高压灭菌。
1.3 培养条件
(1)培养基的编号及激素组成和浓度:①KT 3 mg/ L
(单位下同)+IBA 1;②KT 2+IBA 2;③ZT 0.1 ~ 0.7+
IBA 1;(2)培养基中琼脂的含量 0.7%~ 0.9%;(3)光照
条件 1 800 ~ 2 000 lx;(4)三角瓶培养 ,罐头瓶培养。
2 结果与分析
2.1 培养基成分对3种芦荟组培苗繁殖系数的影响
木锉芦荟组培苗的诱导:灭菌后的木锉芦荟的叶
片 、叶鞘 ,接种在愈伤组织诱导与分化培养基上①、②,
植物组织在第1次分化时 ,时间较长 ,约经2个月的表面
停滞期 ,才开始出现淡黄色或透明的愈伤组织。用分化
过的材料再进行诱导则快得多 ,10 ~ 20 d即开始出现愈
伤组织。继代到新鲜的培养基后 ,愈伤组织即开始长出
绿色的芽点 ,芽点继续长大 ,形成众多的丛生小芽。形
成丛生芽的数目与外植体的来源有关 ,概因其遗传特性
的差异造成的。 ②号培养基中的出芽率高于①号培养
基[ 2] 。
3种芦荟腋芽的诱导:中国芦荟 、木立芦荟和木锉芦
荟的茎段 ,灭菌后接种在③号培养基上。15 ~ 20 d ,腋芽
开始萌动。细胞分裂素的浓度在 0.4 ~ 0.7 mg/L 的范
围内[ 3] 。
随着细胞分裂素浓度的升高 ,芽的繁殖率也不断升
有在各因子处于最佳状态时 ,才有利于薇菜试管苗的快
速分化和生长。试验结果表明:孢子萌发较适宜的培养
基为 1/4 MS;原叶体增殖较适宜的培养基为 1/2 MS+
KT 5.0mg/L+IBA 1.0mg/L+KH2PO4200 mg/ L+活
性碳 0.5%,经过 2个月的培养原叶体直径由 0.5 cm增
至1.32 cm ,体积增大近7倍;直径 1.0 cm 大小 、质地疏
松、片状体块大且肉质厚的原叶体上分化出孢子苗数平
均可达 10株;壮苗培养较适宜的培养基为1/2MS+IBA
0.5mg/L;选取椰茸基质练苗 ,散射光照 ,空气湿度 90%
以上 ,温度20 ~ 30℃练苗成活率达 94%,练苗成活的试
管苗经约1个月生长即可移入苗床进行大苗培养 ,约1 a
后即可移入大田种植。
参考文献
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高 ,可从 5增至11。随着 BA 浓度的增加 ,芦荟的增殖
苗数增多。
2.2 光照条件对 3种芦荟组培苗繁殖系数的影响
将试管苗分置于有光强1 000 ~ 2000 lx和自然散射
光的条件下培养 ,结果表明 ,光对其有一定的影响 ,室内
自然散射光下生长的苗均为浅绿色的水浸状 ,叶片较脆
易断 ,将其转代并置光照条件下培养芦荟苗恢复正常。
苗玻璃化会降低芦荟苗的繁殖系数 ,玻璃化苗不伸长或
不分化 ,并随着培养时间的延长 ,逐渐褐死或不断分化
形成玻璃化苗。
2.3 琼脂浓度对组培苗增殖系数的影响
在培养过程中 ,较易出现的现象是苗和愈伤组织的
玻璃化现象。克服玻璃化现象的办法:一是降低细胞分
裂素的浓度 ,二是提高培养基中琼脂的比例。玻璃化现
象在组织培养中是一种常见的生理病变 ,它在植物快速
繁殖中可造成极大损失 ,是试管苗生产中亟待解决的一
个难题[ 4] 在芦荟组织培养中 ,玻璃化现象也较为严重 ,
尤其是在初代培养及继代次数较高时。对于产生玻璃
化苗的原因 ,目前尚无肯定的看法和行之有效的解决方
法 ,且不同芦荟品种产生玻璃化苗的随培养基中水分适
宜 ,玻璃化苗数减少[ 5] 。
在培养基中的琼脂有支撑试管苗平衡的作用 ,又影
响着试管苗的可利用水分琼脂浓度的增加 ,芦荟的玻璃
化苗比率明显降低琼脂浓度 ,则培养基水分过多 ,新生
的幼苗呈水浸状 ,苗叶缩短肥厚 ,植株呈莲花状 ,玻璃化
现象严重 ,说明培养基体系的水分状况影响芦荟增殖和
玻璃化苗的发生 ,因而在培养基中适当增加琼脂量 ,可
减少玻璃化苗的数量。培养基中琼脂的含量0.7%时 ,
玻璃化苗数量高于培养基中琼脂含量为 0.9%时的数
量 ,所以 ,选择添加较高的琼脂含量 ,可降低玻璃化苗数
量 ,从而提高繁殖系数。
玻璃化的苗 ,不适宜移栽 ,移栽后的死亡率极高 ,但
玻璃化的组织可以重新进行诱导与分化 ,其玻璃化特性
会在新的再生系统的建成中消失。
2.4 培养器皿对芦荟繁殖系数的影响
在培养的后期 ,营养的含量和氧气成为影响芦荟繁
殖系数的主要因素。芦荟的组培苗在适宜的光照 、温
度、培养基成分的条件下 ,养分和氧气含量越高 ,越有利
于芦荟的繁殖。提高养分含量和氧气的含量是提高芦
荟繁殖系数的有效途径。
选取瓶口无破损的罐头瓶 ,将其洗刷干净 ,倒入约
1.5 cm厚的培养基 ,用不透气的塑料薄膜封口 ,其他步
骤与三角瓶相同。将试管苗用三角瓶和罐头瓶培养 ,置
于1 800~ 2 000 lx 的光强下 ,罐头瓶中的芦荟繁殖系数
可达 12~ 14 ,高于三角瓶中芦荟繁殖的系数(5 ~ 8)。原
因是随着繁殖率的升高 ,三角培养瓶中后期营养不足 ,
氧气不足 ,CO2的含量增加 ,抑制了试管苗的生长和分
化 ,使芦荟出现生长缓慢和停滞的现象。罐头瓶中的组
培苗可以得到更多的养分和氧气 ,可以满足组培苗生长
和分化的需要 ,而且 ,小苗的生物量较大。生物量大的
小苗 ,能较快地进入商品化生产和销售。
3 讨论
不同的生长调节物质 ,影响苗的繁殖率。高 BA刺
激细胞快速分裂 ,导致新生小芽过多 ,营养供应跟不上
有关。因为BA浓度高时 ,愈伤组织疏松极大 ,极显玻璃
化;而BA浓度低 ,愈伤组织疏密或出现芽点状突起 ,可
直接分化成芽。3种芦荟在生长素浓度为 1 mg/ L 时 ,
细胞分裂素在0.4~ 0.7mg/L 的范围内 ,随细胞分裂素
浓度的提高 ,繁殖系数可从 5提高到 11。繁殖系数高
的 ,小苗较弱 ,其叶绿素含量低 ,故取0.6 mg/ L时 ,苗的
繁殖系数较高且苗较壮 ,移栽成活率高。不同的生长调
节物质 ,影响苗的繁殖率 ,而且影响芦荟的次生代谢产
物的含量 ,这是因为离体培养基中添加的生长素种类和
浓度对次生代谢有显著影响和细胞分裂素结合使用 ,对
植物的次生代谢的合成有协同作用。
2 000 lx左右的光照条件可增加芦荟组培苗繁殖系数。
选择添加较高的琼脂含量 ,可降低玻璃化苗数量 ,
从而提高繁殖系数。琼脂浓度过高 ,培养基内水分少 ,
不利于植物对营养和矿物质的吸收 ,芽分化力就弱 ,增
殖率低 ,同时愈伤组织致密 ,可直接分化成芽 ,使玻璃化
苗也降低;琼脂浓度低时 ,则培养基水分过多 ,不利于植
物在培养基中保持平衡 ,使整棵苗浸在培养基中 ,影响
苗的生长和分化 ,新生的幼苗呈水浸状 ,玻璃化现象严
重 ,所以 ,琼脂浓度以0.9%为宜。
罐头瓶中的芦荟繁殖系数可达12 ~ 14 ,原因是随着
繁殖率的升高 ,三角培养瓶中后期营养不足 ,氧气不足 ,
CO2的含量增加 ,抑制了试管苗的生长和分化 ,使芦荟出
现生长缓慢和停滞的现象。罐头瓶中的组培苗可以得到
更多的养分和氧气 ,可以满足组培苗生长和分化的需要。
参考文献
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