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叶片大小与生长素种类及浓度对鸢尾试管苗增殖效应的影响



全 文 :北方园艺 2009(8):81~ 84 ·试验研究 ·
第一作者简介:任杰(1962-),女 ,银川市人, 硕士, 副教授 ,现主要
从事植物组织培养与设施园艺研究工作。E-mail:rj666666@126.
com。
通讯作者:魏鹏(1981-),男 ,硕士 ,讲师 ,现主要从事植物组织培养
与植物生理生态学研究。
基金项目:国家师范性高等职业院校建设资助项目(2007-04-01)。
收稿日期:2009-02-20
叶片大小与生长素种类及浓度对鸢尾试管苗
增殖效应的影响
任  杰1 , 魏  鹏1 , 吴建 华2
(1.宁夏职业技术学院生物工程系,宁夏 银川 750002;2.宁夏林业研究所有限公司 ,宁夏银川 750002)
  摘 要:德国鸢尾 8#试管苗在增殖阶段根茎隐芽的萌发与内列叶片的生长发育呈负相关 ,
通过调配生长素种类 、浓度及接种材料叶片大小可同时提高根茎隐芽个数与内列叶片的生长质
量。结果表明:使用培养基 MS+BA 1.0 mg/ L+IBA 0.1 mg/ L ,试管苗隐芽萌发个数 3.92 ,叶片
面积与叶绿素含量也优于其它生长素处理;用剪刀剪去叶片的 1/2 ,接种在培养基 MS+BA 1.0
mg/ L+IBA 0.1 mg/ L上 ,试管苗隐芽萌发个数为5.22 ,叶片长度 、叶片面积及叶绿素含量均优。
关键词:德国鸢尾8#;增殖效应;相关分析;离体快繁
中图分类号:S 682.1+9 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2009)08-0081-04
  宿根花卉是园林景观中隙地点缀的主栽品种[ 1] 。
鸢尾绿期较长 、花形多样 、花色绚丽 ,是宿根花卉的优秀
一族。有髯鸢尾是现代鸢尾中最灿烂一族 ,魂断蓝桥 、
德国鸢尾 、法国回声等名贵品种均属该系列 ,除用于园
林造景 、鲜切花外其它价值也被逐步开发。
德国鸢尾属根茎类鸢尾 ,目前最常用繁殖方法是分
株繁殖[ 2] 。分株繁殖可在短时间内获得有开花能力的
植株 ,但繁殖系数低 ,不适宜于大规模的商业生产 ,利用
组培快繁技术特定季节内提供大量鸢尾商品种苗成为
必然。试验中发现鸢尾试管苗在继代增殖时多伴有叶
片徒长 、旺长 ,而根茎隐芽萌发较少的现象 ,致使增殖率
偏低 ,组培扩繁成本增大。该试验根据相关报道设置不
同处理 ,试图探明:鸢尾试管苗在继代增殖过程中叶片
的生长发育与根茎隐芽的萌发是否存在拮抗关系;改变
试管苗叶片大小能否提高根茎隐芽的萌发数量;生长素
对多数试管苗叶片伸展有利 ,设想调配培养基中生长素
种类及浓度能否诱导出更多的根茎隐芽。该研究可为
鸢尾组培工厂化生产提供一定技术指导。
1 材料与方法
1.1 材料
整个试验在宁夏职业技术学院生物工程系植物快
繁中心进行。供试试管苗购于宁夏林业研究所生物种
苗工程国家重点实验室 ,为德国鸢尾 8#,该品种属根茎
鸢尾 ,抗逆性优于蓝蝴蝶[ 3] ;1年春、秋两季开花 ,观赏价
值明显高于马兰。德国鸢尾 8#叶片微草质 ,剑状 ,于茎
的基部作扇状开展 ,多列生 ,叶片先端弯曲下垂 ,近根部
叶缘有刀削样的缺刻。
1.2 试验方法
1.2.1 试验设置 试验共设置10个处理 ,分 2类 ,调配
培养基中的生长素浓度及种类与改变外植体叶片大小。
生长素处理见表 1所示 ,参照黄洁[ 4] 等研究结果将培养
基中 BA固定为 1.0 mg/ L ,试验共 6个处理;外植体叶
片大小共4个处理 ,见表 2所示 ,因德国鸢尾 8#属叶片
多列生 ,接种时统一用剪刀对最外列叶片沿叶片垂直主
脉方向剪切 ,接入筛选出的最优生长素配方培养基。以
上培养基无说明均附加 30 g/ L 蔗糖 ,4.2 g/L 琼脂粉 ,
pH 6.0 , 0.11 Mpa与121℃下灭菌 15 min。
1.2.2 材料要求 接种材料均取自生长在 MS+BA
1.0 mg/ L+NAA 0.1 mg/L培养基中的试管苗 ,选择试管
苗叶片长度为 2.5 ~ 3 cm、叶宽 0.5~ 0.7 cm的试管苗 ,单
株接入 ,根状茎上无起始隐芽。培养容器均选用150 mL三
角瓶 ,每瓶接2株 ,每个处理重复 3次 ,每次10瓶。
1.2.3 培养条件 试管苗处理之间随机摆放 ,培养温度
为(25±2)℃,光照周期 16 h/d ,光照强度 40 μmol·
m-2 ·s-1 。
1.2.4 测量指标与方法 待试管苗生长 35 d后 ,摘取
母株(35 d前用于试验的试管苗)最内列叶片测定其长
度与宽度(单位:cm)、叶片重量(精确至0.0001 g)、叶片
面积(精确至0.01 cm2)、叶绿素含量(单位:mg/g)、主根
茎的重量(精确至0.0001 g)、主根茎的直径(单位:cm)、
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·试验研究· 北方园艺 2009(8):81~ 84
主根茎上的隐芽数(单位:个)。测量叶片长度与宽度时
先用硬纸板轧平 ,长度用直尺量 ,取叶尖至缺刻最深处
的距离;宽度用游标卡尺量取叶片中部最宽处;测量叶
面积时先用扫描仪扫描叶片 ,形成图片 ,然后用 Scion
Image软件计算;叶片叶绿素含量的测定采用 SINTEK
活体叶绿素仪;主根茎的直径取最大长度 ,用游标卡尺
测量。同一指标在处理内重复测量 3 ~ 5次 ,结果取平
均值。
  表 1    不同生长素处理及编号
  Table 1    Auxin t reatment and it s labeled name
配方编号 Fo rmula No. 配方组分 Formula components/mg·L-1
a1 MS+BA 1.0 +NAA 0.1
a2 MS+BA 1.0+NAA 0.5
a3 MS+BA 1.0+IBA 0.1
a4 MS+BA 1.0+IBA 0.5
a5 MS+BA 1.0+IAA 0.1
a6 MS+BA 1.0+IAA 0.5
1.2.5 数据处理 处理间各测量指标作相关分析 ,探明
德国鸢尾 8#试管苗在不同培养基及不同外植体叶片大
小中叶片的生长发育状况与隐芽萌发的相互关系;不同
生长素处理间作方差分析 ,确定试管苗在叶片与隐芽萌
发均适宜情况下培养基的最佳组分;不同叶片大小处理
间作方差分析 ,在适宜生长素种类及浓度确定的情况下
得出一种较适宜的叶片处理方式 ,用于指导实践。利用
SPSS13.0统计软件对数据进行处理分析 ,利用 Origin
7.5结合 Excel制图表。
  表 2    不同叶片大小处理及编号
  Table 2   Treatment of leaf size and its labeled name
处理编号 Treatment No. 处理方法 Treatment method
b1 剪去一侧一整片叶的 1/3
b2 剪去一侧一整片叶的 1/2
b3 剪去一侧一整片叶的 2/3
b4 剪去一侧一整片叶
  注:剪叶片时沿叶片主脉垂直方向剪。 Note:shea r the leaf upright the cent ral
ne rvure.
2 结果与分析
2.1 试管苗叶片发育状况与根茎隐芽萌发的相关分析
由表 3可得 ,德国鸢尾8#试管苗主根茎的直径与
最内侧叶片的长度极显著负相关 ,主根茎上萌发的隐芽
个数与最内侧叶片叶绿素含量、叶片重量极显著负相
关 ,该结果表明主根茎上隐芽的萌发与叶片的生长发育
存在一定竞争关系。
叶片长度与叶片面积正相关 ,表明改变培养基中的
生长素种类与浓度对叶片宽度影响不大。叶片面积与
重量未表现出明显的相关关系 ,这可能与叶片内含物差
别较大有关。
主根茎的重量与主根茎的直径呈正相关。
  表 3 鸢尾 8#试管苗叶片发育与根茎隐芽萌发相关分析
  Table 3 Correlation analysis of development of leaf and rhizomic budbreak of Iris plant lets
叶片长度
Leaf length
叶片宽度
Leaf width
叶片面积
Leaf area
叶片重量
Leaf weight
叶绿素含量
Chlo rophyll content
主根茎重量The
weight of the main roots
主根茎直径The
diameter of the main root s
隐芽个数Bud
number of hidden
叶片长度 1
叶片宽度 -0.245 1
叶片面积 0.687* 0.212 1
叶片重量 0.421 0.083 0.329 1
叶片叶绿素含量 -0.472 0.377 -0.267 0.098 1
主根茎重量 -0.034 -0.028 -0.187 -0.396 0.004 1
主根茎直径 -0.889* -0.332 -0.129 0.103 -0.087 0.901* 1
隐芽个数 -0.498 -0.097 -0.387 -0.802** -0.776** 0.392 0.329 1
  注:**表示显著性水平为1%;*表示显著性水平为5%。Note:**means the significance is 1%;* means the significance is 5%.
2.2 不同生长素处理间试管苗叶片生长发育与隐芽萌
发情况对比
  如图 1所示 ,调配培养基中的生长素种类及浓度对
叶片宽度影响不大 ,除配方 a1生长的试管苗叶片长度
显著高于 a5外 ,其它处理差别不大;培养基中生长素由
NAA更换为 IBA 、IAA ,叶片长度增大 ,且同一生长素低
浓度处理要明显大于高浓度;叶片重量各处理差异不显
著;叶片面积与叶片长度 、主根茎重量与主根茎直径表
现出一致的变化规律 ,叶片面积 a5最大 , a3次之 ,主根
茎重量方面 a2与 a4显著高于另外4个处理;主根茎上
萌发的隐芽个数与叶绿素含量呈现相反的变化特点 ,这
与前文相关分析的结果一致。
结合隐芽个数 、叶绿素含量 、叶片长度等指标认为
配方 a3(MS+BA 1.0+IBA 0.1)适合德国鸢尾8#试管
苗增殖 ,隐芽萌发个数为 3.92 ,叶片的生长发育与隐芽
的萌发竞争较弱。
2.3 不同叶片大小处理间试管苗叶片生长发育与隐芽
萌发情况对比
接种时用剪刀剪去叶片的部分后 ,接种在 MS+BA
1.0 mg/L+IBA 0.1 mg/ L培养基中 ,试管苗叶片的长
度 、叶片面积 、叶绿素含量 、隐芽个数整体高于前文生长
素处理系列。
叶片长度最高为 b2处理为 3.43 ,显著高于另外 3
个处理;叶片宽度 b4最小 ,b1、b2 、b3差别不大。
叶片面积与叶片长度 、主根茎重量与主根茎直径表
现正相关 ,该规律性特点与生长素处理系列一致。
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北方园艺 2009(8):81~ 84 ·试验研究 ·
图1 不同种类及浓度生长素处理对德国鸢尾8#试管苗叶片生长发育与隐芽萌发的影响
Fig.1 The effect of variety and concentration of auxin treatment on the grow th and development and rhizomic budbreak of Iris plantlet s.
图 2 不同外植体叶片大小处理对德国鸢尾 8#试管苗叶片生长发育与隐芽萌发的影响
Fig.2 The effect of the size of explants on the growth and development and rhizomic budbreak of Iris plantlet s
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  叶绿素含量 b1最高 ,随叶片剪除面积的增大而逐
渐减小;隐芽个数b2最高 ,b1次之;处理 b4各个指标均
最小 ,这可能与剪去整个叶片有关。
结合试管苗叶片长度 、叶绿素含量 、隐芽个数等指
标综合考虑 ,认为 b2处理即接种时剪去最外层叶片的
1/2对后期内列叶片的生长发育及隐芽的萌发有利。
3 小结与讨论
鸢尾相对于其它难离体快繁植物属较易一类 ,因
此 ,微繁过程中如何保持根状茎持续较高的分化能力 、
如何弱化试管苗叶片与根状隐芽的竞争等技术细节成
为核心关键问题[ 5] ,这对指导鸢尾组培快繁 、大规模生
产大有裨益。
自然界中的鸢尾根状隐芽由上年花后形成 ,次年春
季萌发形成侧芽 ,对于多列生叶片的鸢尾 ,其内侧叶片
的生长发育与隐芽的萌发存在拮抗关系[ 6-7] 。试验相关
分析结果表明 ,主根状茎上萌发的隐芽个数与内侧叶片
叶绿素含量 、叶片重量等指标极显著负相关 ,该结果与
露地鸢尾生长特性一致。
生长素除具有促进细胞伸长 、促使根原基分化的功
能外对叶片展开 、展平也有一定功效 ,尤其是一些叶面
积较大的植物。试验设置不同活性的生长素处理 ,且同
一生长素中又设置2个浓度梯度处理 ,权衡叶片生长发
育与根茎隐芽萌发皆宜的基础上得到增殖培养基配方:
MS+BA 1.0+IBA 0.1 ,隐芽萌发个数为3.92。
鸢尾属植物接种时剪去外列叶片的一部分对提高
内列叶片的生长质量与根状隐芽的萌发有利 ,而该试验
证明剪去接种植物材料外列叶片的 1/2较为合适 ,隐芽
萌发个数为5.22 ,增殖效应明显。
参考文献
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ronmental Horticulture ,2005b ,23(1):37-41.
The Effect of Auxin Variety and Concentration and Leaf Size on
Propagating Result of Iris Plantlets
REN Jie1 ,WEI Peng1 ,WU Jian-hua2
(1.The Bio-engineing Department of Ningxia Professional and Technical College , Yinchuan , Ningxia 750021 , China;2.Ninxia Forestry
Research Institute , Yinchuan , Ninxia 750002 , China)
Abstract:The growth and development of inside leaf was negative correlation to promotion of rhizomic budbreak of Iris
germanica `white and blue , preparing the auxin variety and concentration and the leaf size of inoculating materials w hich
can improve the number of rhizomic budbreak and growth quality of inside leaf.The experiment educed the number of
rhizomic budbreak was 3.92 and the leaf area , the amount of chlorophyll was significant excellent than other auxin t reat-
ments w hen inoculated on the medium MS+BA 1.0 mg/L+IBA 0.1 mg/L;using scissors get rid of one half of leaf ,
then inoculate plantlets on the medium MS+BA 1.0 mg/L+IBA 0.1 mg/L , the mumber of rhizomic budbreak will as-
cend to be 5.22 , the length of leaf , the leaf area and the amount chlorophyll represent obvious superiority.
Keywords:Iris germanica `white and blue ;Propagating result;Correlation analysis;Rapid propagation in vi tro
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