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攀枝花苏铁愈伤诱导研究



全 文 :攀枝花苏铁愈伤诱导研究
夏九成1,2,彭 超1,刘应刚1 (1.四川省攀枝花市攀枝花学院生化系,四川攀枝花 617000;2.四川省攀枝花市干热河谷特色生物资源工
程技术中心,四川攀枝花 617000)
摘要 [目的]对攀枝花苏铁愈伤组织的诱导进行研究。[方法]利用 2因素随机区组试验研究生长素 2,4-D与细胞分裂素 6-BA对攀枝
花苏铁羽叶诱导愈伤的影响情况,并寻找恰当的激素浓度配比。[结果]攀枝花苏铁愈伤组织诱导的最适培养基为:MS +2. 0 mg /L 6-BA
+ 1. 5 mg /L 2,4-D;经方差分析,发现攀枝花苏铁形成愈伤过程中起主要作用的是2,4-D的浓度及2,4-D和6-BA间的相互作用,而6-BA
的单独作用对愈伤的形成虽有一定影响,但达不到显著水平。[结论]为更好地保护、开发和利用攀枝花苏铁资源奠定了基础。
关键词 攀枝花苏铁;愈伤诱导;方差分析;2,4-D;6-BA
中图分类号 S682. 36 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2012)31 -15131 -02
Study of the Callus Induction of Cycas panzhihuaensis L. Zhou et S. Y. Yang
XIA Jiu-cheng et al (Department of Biology and Chemistry,Panzhihua College,Panzhihua,Sichuan 617000)
Abstract [Objective]The aim was to study the callus induction of Cycas panzhihuaensis L. Zhou et S. Y. Yang. [Method]The effect of aux-
in 2,4-D and cytokinins 6-BA on the callus induction of leatherleaf of Cycas panzhihuaensis L. Zhou et S. Y. Yang was studied by randomized
block design with two experimental factors and the suitable concentration ratio of the two hormones was found. [Result]The best medium of
the callus induction of Cycas panzhihuaensis L. Zhou et S. Y. Yang was MS + 2. 0 mg /L 6-BA + 1. 5 mg /L 2,4-D;the result of analysis of vari-
ance showed that the main roles of inducting callus of Cycas panzhihuaensis L. Zhou et S. Y. Yang were the concentration of 2,4-D and the in-
teraction between 2,4-D and 6-BA,and although the single action of 6-BA had some effect but it could not reach the significance level. [Con-
clusion] It prepared the ground for the better protection,development and utilization of Cycas panzhihuaensis L. Zhou et S. Y. Yang resources.
Key words Cycas panzhihuaensis L. Zhou et S. Y. Yang;Callus induction;Variance analysis;2,4-D;6-BA
基金项目 四川省攀枝花市市级应用技术研究与开发项目(2009TX-3)
资金资助。
作者简介 夏九成(1976 -) ,男,四川西昌人,副教授,博士,从事生物
化学与分子生物学研究,E-mail:xjch04@ yahoo. com. cn。*
通讯作者。
收稿日期 2012-07-26
攀枝花苏铁(Cycas panzhihuaensis L. Zhou et S. Y. Yang)
属苏铁科(Cycadaceae)苏铁属(Cycas) ,是 20 世纪 70 年代于
我国金沙江流域发现的新种[1],零星分布于金沙江地带的干
热河谷及金沙江支流的河谷中,是世界上现存苏铁属植物中
自然分布最北界的野生种[2 -3]。其茎粗壮,呈圆柱形,一般
高约 1 ~3 m,密披暗褐色宿存的叶基和叶痕,雌雄异株[1 -2],
是目前庭院及室内常见的大型盆栽观叶植物。攀枝花苏铁
的树干及种子还可入药,具有药用价值[2 -3]。苏铁类植物是
与恐龙同时代的植物,而攀枝花苏铁历经了第三纪造山运动
和第四纪冰川浩劫,繁衍保留至今,是地球上现存最为古老
的孑遗植物之一,对研究古地理的变迁及生物的演化有着重
要意义[1 -3]。同时,作为一种珍稀古老物种,其基因内包含
了丰富的遗传信息,在生物多样性保护中具有不可替代的作
用。国内外对于攀枝花苏铁的研究大多集中于其地理分
布[2 -3]、化学成分[3 -4]、生态学及生物学特性等方面[5 -7],而
对其进行组织培养的研究还较为少见[8],仅有与其血缘关系
较近的松杉纲植物可供借鉴[9]。因此为更好地保护、开发和
利用攀枝花苏铁资源,利用组培技术开展苏铁的愈伤诱导研
究则显得十分必要。
1 材料与方法
1. 1 材料 取四川省攀枝花公园苏铁园内的攀枝花苏铁
当年生幼嫩羽叶作为愈伤诱导的外植体。
1. 2 方法
1. 2. 1 培养基的配制。按照 MS基本配方配制培养基,控
制激素 6-BA和 2,4-D的浓度水平(按 2 因素随机区组试验
进行设计,表 1) ,每处理 3 次重复。所有培养基处理内均附
加 3%蔗糖及 0. 8%琼脂,pH调至 5. 8。
表 1 6-BA和 2,4-D 2因素随机区组试验方案
水平
因素
6-BA (A)∥mg /L 2,4-D(B)∥mg /L
1 1. 0 0. 5
2 2. 0 1. 0
3 3. 0 1. 5
1. 2. 2 外植体消毒与接种。选取无病、无虫、生长正常的攀
枝花苏铁幼嫩羽化叶,在自来水下流水冲洗 30 min左右,滤
纸吸干后于 75%酒精中浸泡约 15 ~ 30 s(酒精穿透力很强,
浸泡时间不宜过长,以免损伤材料组织细胞) ,再在 0. 1%砷
汞中浸泡 1 min,无菌水冲洗 5 次以上。于无菌条件下将叶
片中脉切成长 1 ~ 3 cm的小段,然后从小段中间垂直切开,
将有切面的一边接种至灭菌后的诱导培养基上。
1. 2. 3 培养条件与数据处理。将接种好外植体的培养瓶置
于培养室的人工气候箱中,在培养温度(25 ± 1)℃,光照时
间 10 h /d,光照强度 1 500 lx,湿度 85%RH条件下培养,25 d
后记录各处理形成的愈伤组织数。
2 结果与分析
经 25 d的培养,外植体脱分化出明显的愈伤组织(图 1
和 2)。从图中可直观地看出激素浓度组合为 A2B3(即 2. 0
mg /L 6-BA +1. 5 mg /L 2,4-D)培养瓶内的愈伤组织质量较
高,而激素浓度组合为 A1B2(即 1. 0 mg /L 6-BA + 1. 0 mg /L
2,4-D)培养瓶内长出的愈伤组织不仅数量较少且质量较差。
从表 2可看出,最佳的激素组合为 A2B3,即 6-BA浓度为 2. 0
mg /L,2,4-D浓度为 1. 5 mg /L,在此激素组合下,愈伤总数达
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2012,40(31):15131 - 15132 责任编辑 朱琼琼 责任校对 李岩
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.31.151
5个,出愈率达 56%。
图 1 激素组合 A2B3 下的苏铁愈伤诱导结果
图 2 激素组合 A1B2 下的苏铁愈伤诱导结果
表 2 攀枝花苏铁的愈伤诱导结果
处理 6-BA (A)∥mg /L 2,4-D(B)∥mg /L 形成愈伤总数 出愈率* ∥%
1 1. 0 0. 5 0 0
2 1. 0 1. 0 1 11
3 1. 0 1. 5 3 33
4 2. 0 0. 5 0 0
5 2. 0 1. 0 2 22
6 2. 0 1. 5 5 56
7 3. 0 0. 5 2 22
8 3. 0 1. 0 1 11
9 3. 0 1. 5 0 0
注:* 出愈率(%)=愈伤总数 /外植体接种数 ×100。
根据表 2 的数据进行 2 因素随机区组试验的方差分
析[10],结果见表 3。从表 3 可看出,对试验结果有极显著作
用的因素有处理间及 2,4-D 和 6-BA 间的互作,有显著作用
的因素为 2,4-D的浓度,而试验重复和 6-BA 的作用则达不
到显著水平。这说明在苏铁形成愈伤过程中起主要作用的
2,4-D及2,4-D和6-BA的共同作用,特别是2种激素的相
互作用对愈伤的形成十分关键,两者的浓度水平及比例是决
定愈伤形成的关键。而 6-BA的单独作用对愈伤的形成虽有
一定影响,但达不到显著水平。另外由表 3 还可看出重复对
试验结果的影响很小,其 F值仅有 0. 18,远小于临界值3. 63,
说明该试验结果受人为操作及其他非控制因素的影响较小。
表 3 6-BA和 2,4-D 2因素随机区组试验的方差分析
变异来源
自由度
(DF)
平方和
(SS)
均方
(MS)
方差分析
(F)
F*0. 05 F
*
0. 01
重复 2 0. 07 0. 04 0. 18 3. 63 6. 23
处理 8 7. 41 0. 93 4. 55** 2. 59 3. 89
A(6-BA) 2 0. 96 0. 48 2. 36 3. 63 6. 23
B(2,4-D) 2 2. 07 1. 04 5. 09* 3. 63 6. 23
A × B 4 4. 37 1. 09 5. 36** 3. 01 4. 77
实验误差 16 3. 26 0. 20
总变异 26 10. 74
注:* 方差分析中 F值的临界值[10]。
3 讨论
攀枝花苏铁为木本裸子植物,组织培养难度较大。因此
恰当的激素种类及浓度配比对其外植体愈伤组织的诱导起
关键作用[9 -11]。从该试验的方差分析可看出,生长素 2,4-D
对愈伤诱导有显著作用,而 2,4-D 与细胞分裂素 6-BA 间的
互作则有极显著的作用。同时,可看出方差分析对于分析组
培试验中各关键因素对结果的影响具有其他分析方法不可
比拟的优点,适宜在各类组培试验中加以利用,以帮助研究
者科学分析组织培养中各因素对试验的影响。
参考文献
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23151 安徽农业科学 2012 年