全 文 :红叶石楠不同品种的组培技术研究
吴丽君 ,翁秋媛
(福建省林业科学研究院 ,福建 福州 350012)
摘要:通过对红叶石楠 2 个主要品种“红罗宾” 、“鲁宾斯”外植体诱导 、继代增殖及生根培养的研究结果表明:红叶石楠 2 个
品种继代增殖率及生根率均存在显著差异。“鲁宾斯” 、“红罗宾”最佳增殖培养基分别为 B5+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA 0.5
mg·L-1、B5+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L -1。“红罗宾”在 1/2 MS+ABT 1.0 mg·L-1+IBA 0.1 mg·L-1培养基中
生根率达 95%~ 100%, 而“鲁宾斯”的生根率仅 49%。
关键词:红叶石楠;红罗宾;鲁宾斯;组培技术
中图分类号:S723.1;S682.36 文献标识码:A 文章编号:1002-7351(2008)04-0165-05
Study of tissue culture technique of two varieties of Photinia fraseri
WU Li-jun, WENG Qiu-yuan
(Fujian Academy of Forestry Sciences , Fuzhou , Fujian 350012 , China)
Abstract:T issue culture technique o f two main varieties of Photinia f raseri ———Red Robin and Rubens was studied by explants in-
duction , shoo t proliferation , and roots fo rmation culture , The results indicated that the prolifer ation rate and rooting ra te of the
two varieties were significant difference.The optimal multiplication media for Red Robin and Rubens were B5+6-BA 2.0 mg·L-1
+NAA 0.5 mg·L-1 and B5+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L -1 , respectively.The roo ting medium for Red Robin was
1/2MS+ABT 1.0 mg·L-1 +IBA 0.1 mg·L-1 with roo ting ra te 95% to 100%, and The roo ting medium fo r Rubens was
1/2MS+ABT 1.0 mg·L-1+IBA 0.1 mg·L-1 with rooting rate 49% only.
Key words:Photinia fraseri;Red Robin;Rubens;tissue culture technique
红叶石楠(Photinia fraseri)是园林绿化中珍贵的常绿彩叶树种 ,其栽培品种 、变种或杂种很多[ 1] ,我
国主栽品种有“红罗宾”(Red Robin)和“鲁宾斯”(Rubens)2个品种 ,有关红叶石楠“红罗宾”组培技术研究
已有大量报道[ 2-4] ,但有关“鲁宾斯”组培技术及“红罗宾”与“鲁宾斯”离体培养反应的差异性比较未见报
道。
1 材料与方法
1.1 材料来源及无菌材料的建立
参试的红叶石楠“鲁宾斯”和“红罗宾”2个品种 ,由浙江森禾种业股份有限公司提供。在红叶石楠生
长季节选取当年生的幼态萌条为外植体 ,外植体参照常规的无菌消毒程序消毒[ 5] ;将消毒处理好的茎段
两端口切除仅保留约 0.8 cm 长的单芽茎段 ,接种在配制好的诱导培养基上。诱导培养初期将培养物置于
弱光下培养或暗培养 。诱导所获得的单芽或丛生芽作为试验材料。
1.2 继代增殖培养基的筛选
试验选用 MS 、4/5MS 、1/2MS 、B5 、B1 等 5 种基本培养基 ,与 6-BA 2.0 mg·L -1、NAA 0.1 mg·L-1的
激素组合 ,芽苗转接 40 d ,每种培养基随机抽取 5瓶继代苗 ,共 35丛芽苗 ,分别统计 2个品种各基本培养
基芽苗的平均增殖倍率 ,测定其芽苗平均高(不包括苗高低于 0.6 cm 的芽苗),根据芽苗增殖率及生长势
确定适宜的基本培养基。
以 B5为基本培养基 ,分别与 6-BA 2.0 mg·L-1 、1.5 mg·L-1 、1.0 mg·L-1、0.5 mg·L-1 ,NAA 0.1 mg·L-1 、
收稿日期:2008-06-25;修回日期:2008-08-05
基金项目:福建省林业厅科学研究项目(2006)资助
作者简介:吴丽君(1968-), 女 ,福建浦城人 , 福建省林业科学研究院高级工程师 ,从事林木 、花卉生物技术研究。
第 35 卷 第 4 期
2 0 0 8年 1 2月
福 建 林 业 科 技
Jour of Fujian Forestry Sci and Tech
Vol.35 No.4
Dec., 2 0 0 8
DOI :10.13428/j.cnki.f jlk.2008.04.020
0.5 mg·L -1组合形成 8种继代增殖培养基 ,筛选适宜的 6-BA 、NAA 激素组合。继代培养基均附加白糖
30 g·L-1 ,琼脂 5.5 ~ 6.0 g·L -1 , pH值均为 5.7 ~ 5.8。
1.3 生根培养基的筛选
以 1/2MS 、B5 、4/5MS为基本培养基 ,分别添加生长素 ABT 0.5 mg·L -1 、1.0 mg·L-12个激素水平或
NAA 0.5 mg·L-1 、1.0 mg·L-12个水平与 IBA 0.1 mg·L-1形成12种组合的培养基 。各培养基转接入有
效芽苗 ,观察统计各组合芽苗生根率 ,筛选出理想的生根培养基 。生根培养基均附加 15 g·L-1白糖 ,琼脂
5.5 ~ 6.0 g·L-1 ,pH 值为 5.7 ~ 5.8。
1.4 培养条件
培养室白天温度 27℃±2℃,夜间温度22℃±2℃。继代培养以光强 1 500 ~ 2 000 lx 的日光灯为辅助
光源 。生根培养前 7 d放置在无直接光源处 ,培养 15 d后 ,以自然散射光为辅助光源 ,光强约为 3 000 lx 。
1.5 组培苗的移栽管理
生根培养 20 d ,苗高 3 cm 以上 ,根长在 1 cm 左右 ,有 2 ~ 3条粗壮的白色根 ,即可将组培生根苗移栽
至温室炼苗。为提高苗木移栽成活率 ,移栽前基质用 1 000倍百菌清消毒放置 7 d 后装袋 ,生根苗应用
0.2%多菌灵浸泡 5 ~ 10 min ,栽后加强水分 、光照 、温度 、湿度 、通风透气管理 ,尽量缩小大棚内光照 、温湿
度条件与瓶内的差距是移栽成活的关键 。覆盖薄膜和遮阳网保持透光率低于 30%,湿度保持在 80%,温
度控制在 26 ~ 32℃之间 。经常喷雾 ,同时每 7 d可定期喷施多菌灵或其它抗菌剂 ,30 d后 ,见有新叶长出 ,
可7 d施1次 1/1 000的液体复合肥(N∶P∶K 为1∶1∶1),进行叶面喷洒或根部浇灌 ,随后可逐渐增强光照 ,
降低湿度 ,并移至露天炼苗场继续炼苗 。
2 结果与分析
2.1 不同外植体对芽诱导的影响
根据遗传学理论 ,同一植物的任一器官的细胞
都携带着母体的全套基因 ,在适宜的 、相同的离体
培养条件下 ,就有相似的分化状况[ 6] 。然而 ,本研
究中 ,同一植物不同器官 ,或同一器官不同部位对
离体培养条件有较大的差异 。红叶石楠(2个品种
间诱导反应不存在差异)茎段诱导培养 10 d即可
观察到腋芽的萌动 ,但枝条中下部侧芽较顶芽萌发
早3 ~ 4 d。诱导培养30 d的试验结果列表1 ,从表
中可见 ,顶芽和侧芽的诱导培养均可获得丛生芽 ,
但侧芽诱导率及所诱导的芽质量明显优于顶芽 。
在 10 种基本培养基中顶芽的平均诱导率为
24.4%,侧芽的平均诱导率为 43.7%。
表 1 不同外植体部位 、不同培养基激素组合
对外植体诱导率的影响
试验号 基本培养基 6-BA/mg·L-1
NAA
/ mg·L-1
诱导率/ %
顶芽 侧芽
1 MS 2.0 0.1 25 50
2 4/ 5MS 2.0 0.1 37 55
3 1/ 2MS 2.0 0.1 18 36
4 B5 2.0 0.1 39 57
5 B1 2.0 0.1 11 34
6 MS 1.0 0.1 23 43
7 4/ 5MS 1.0 0.1 28 54
8 1/ 2MS 1.0 0.1 15 31
9 B5 1.0 0.1 34 48
10 B1 1.0 0.1 14 29
顶芽和侧芽在 5种基本培养基上直接诱导均可获得芽 ,连续转接在原培养基上获得了可持续增殖的
芽苗。从表 1可见 ,以侧芽为外植体 ,在附加 6-BA 2.0 mg·L-1的 B5培养基上 ,诱导率最高 。对表 1 中 3
因素(基本培养基 、6-BA 、外植体材料)对诱导率的影响进行方差分析结果列表 2 ,从表中可见 ,不同激素组
合 、外植体部位和培养基对诱导率的影响均达极显著水平 。韦三立[ 7]认为不同器官对离体培养反应的位
置效应可能与植物激素的分布有关 。因此在组织培养中 ,外植体的筛选是极为重要的。
2.2 不同品种芽增殖培养基的筛选
2.2.1 基本培养基的筛选 “红罗宾” 、“鲁宾斯”2个品种在各基本培养基中的平均增殖倍率及芽苗平均
高如图 1。从图 1可见 ,在 5种基本培养基中 , “鲁宾斯”品种平均继代增殖率均大于 3.0 ,且平均芽苗高大
于 1.5 cm 的基本培养基为MS 、4/5M S 、和B5培养基 ,在这 3种培养基上继代芽苗生长健壮 、叶色浓绿 ,这
3种培养基均是“鲁宾斯”较理想的基本培养基 ,其中 B5应是首选;在 1/2MS 、和 B1 2种培养基上 ,培养 25
·166· 福 建 林 业 科 技 第 35 卷
~ 30 d后 ,芽苗有黄化现象 ,这可能与培养基中大量营养元素含量过低有关。尽管红叶石楠“红罗宾”与
“鲁宾斯 ”在 5种基本培养基中增殖倍率及芽苗的高生长存在相似性 ,但“红罗宾”在 5种培养基中的增殖
率均低于“鲁宾斯” 。对不同品种增殖率进行单因素方差分析 ,结果表明不同品种间增殖率存在显著差异
(F=6.78>F0.05=5.32)。不同品种(基因型)离体培养表现的差异性是普遍存在的[ 8] ,为此根据不同品
种筛选适宜的培养基是必要的 。
表 2 三因素对诱导率的方差分析
变差来源 自由度 离差平方和 均方差 均方比(F) Fα
激素组合 A 1 92.45 92.45 16.3**
外植体部位 B 1 1862.45 1862.45 328.47** F0.01(1 , 13)=9.07
基本培养基 C 4 1708.45 427.11 75.33** F0.01(4 , 13)=5.21
误差项 13 73.65 5.67
总和 19 3758.95
图 1 2 个品种不同基本培养基的平均继代增殖倍率及平均芽苗高
2.2.2 最佳激素浓度组合的筛选 “鲁宾斯” 、“红罗宾”2 品种继代芽苗转入 8 种增殖培养基培养 40 d
后 ,统计各品种在不同培养基的增殖倍率(不包括苗高低于 0.6 cm 的芽苗),结果见图 2。从图 2可见 , 2
个品种在 B5 培养基附加 NAA 0.1 mg·L-1 、0.5 mg·L-1情况下 ,红叶石楠的继代增殖倍率均随着细胞分
裂素 6-BA浓度的降低而降低 , “鲁宾斯”在 6-BA 2.0 mg·L-1 、NAA 0.5 mg·L-1组合增殖倍率(达 4.3)最
高 ,而“红罗宾”品种在 6-BA 2.0 mg·L-1 、NAA 0.1 mg·L-1组合增殖倍率(达 3.5)最高。此外在这 2种
培养基中 2个品种的每丛芽苗均有 2 ~ 3个小于 0.6 cm小芽苗 ,这有利于提高连续继代的芽苗增殖倍率。
可见 , B5+6-BA 2.0 mg·L-1 +NAA 0.5 mg·L-1是 “鲁宾斯”可持续增殖的首选培养基;B5 +6-BA
2.0 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1是“红罗宾”可持续增殖的首选培养基。而 2个品种在 6-BA 0.5 ~ 1.0 mg
·L-1与 NAA 0.1 ~ 0.5 mg·L-1组合中增殖培养 40 d后 ,均不见有小于 0.8 cm 的小芽苗 ,芽苗平均高可
达2.5 cm ,因此 B5+6-BA 0.5 ~ 1.0 mg·L-1+NAA 0.1 ~ 0.5 mg·L-1可作为小芽苗转接生根前的壮苗
继代培养基。
图 2 6-BA 与 NAA激素组合对继代增殖倍率的影响
2.3 不同品种生根培养基的筛选
切取高 1.5 ~ 2.0 cm 的有效芽苗(带 1个顶芽和 1个侧芽)转入 12种生根培养基中 ,每个试验号接种
·167·第 4 期 吴丽君 , 等:红叶石楠不同品种的组培技术研究
芽苗 100株 ,培养 40 d后 ,分别统计“鲁宾斯” 、“红罗宾”的生根率。从试验结果(表 3)可见 , “红罗宾”在
12种培养基中生根率均达到 80%以上 ,1/2MS(或 4/5MS 或 B5)+ABT 1.0 mg·L-1+IBA 0.1 mg·L-1
培养基中生根率高达 95%~ 100%,由此可见本试验中“红罗宾”的生根率已不是限制其快繁的主要因素 。
黄美娟等[ 2]用附加 IBA 0.5 mg·L-1的White 培养基诱导“红罗宾”也获得 95%的生根率 ,可见“红罗宾”
根的诱导培养对培养基及激素种类组合具有较为广泛的适应性 。而“鲁宾斯”在 12 种培养基中生根率均
低于 50%,在 1/2MS+ABT 1.0 mg·L-1+IBA 0.1 mg·L-1培养基中的生根率为 49%。对表 3中不同品
种的生根率进行单因素方差分析 ,结果表明 ,红叶石楠品种对生根率的影响达极显著水平(F =522.29>
F 0.01=7.95)。有关不同品种间生根率的差异已被不少实验证实[ 9] ,黄学林[ 6]认为 ,难生根植物可能因为
它们具有天然的生根抑制物质存在 。在本研究中 ,“鲁宾斯”继代增殖率高于“红罗宾” ,而生根率却远远低
于“红罗宾” ,这种离体培养结果的差异性是否与品种间植物内源激素种类或浓度的差异性有关 ,有待于进
一步的研究。
表 3 不同品种 、不同培养基激素组合对芽苗生根率的影响
试验号 基本培养基 ABT/mg·L -1 NAA/ mg·L-1 IBA/ mg·L-1 生根率/ %“鲁宾斯” “红罗宾”
1 1/ 2MS 0.5 0 0.1 43 98
2 1/ 2MS 1.0 0 0.1 49 100
3 1/ 2MS 0 0.5 0.1 36 93
4 1/ 2MS 0 1.0 0.1 38 95
5 B5 0.5 0 0.1 37 91
6 B5 1.0 0 0.1 40 97
7 B5 0 0.5 0.1 29 87
8 B5 0 1.0 0.1 45 83
9 4/ 5MS 0.5 0 0.1 34 89
10 4/ 5MS 1.0 0 0.1 38 96
11 4/ 5MS 0 0.5 0.1 36 81
12 4/ 5MS 0 1.0 0.1 40 88
2.4 不同品种红叶石楠组培苗的移栽
健壮的幼苗 、适宜的介质和相对湿度是移栽成活的关键 。试管苗在自然光下 ,不开盖炼苗 7 ~ 10 d ,就
能有效地提高小苗的木质化程度 ,提高小苗抗性 ,提高移栽成活率。本试验选用苗高 1.5 cm 以上 、根苗完
整的试管苗 ,以 100%的黄心土为移栽基质 ,移栽成活率均在 98%~ 99%以上 ,不同品种间试管苗移栽成
活率没有差异。
3 小结
同一植物不同器官或同一器官不同部位外植体对离体培养条件结果有较大的差异。红叶石楠顶芽和
侧芽的诱导培养均可获得无菌培养物 ,但侧芽诱导率及所诱导的芽质量明显高于顶芽 ,侧芽平均诱导率为
43.7%。茎段外植体在 MS 、4/5MS 、B5 3种培养基中 ,侧芽均获得 50%以上的诱导率 ,可见外植体的筛选
是组织培养成功的关键。红叶石楠不同品种间继代增殖率及生根率均存在显著差异 。B5+6-BA 2.0 mg·
L
-1+NAA 0.5 mg·L-1为“鲁宾斯”的最佳增殖培养基 ,增殖倍率可达 4.3;B5+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA
0.1 mg·L-1为“红罗宾”的最佳增殖培养基 ,增殖倍率为 3.5。“鲁宾斯”增殖倍率高于“红罗宾” ,而生根率
却远远低于“红罗宾” 。“红罗宾”在 1/2MS+ABT 1.0 mg·L-1+IBA 0.1 mg·L-1培养基中的生根率达到
95%~ 100%,而“鲁宾斯”品种在同一培养基上的生根率仅 49%。“鲁宾斯”的生根培养基有待今后进一
步研究。
·168· 福 建 林 业 科 技 第 35 卷
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