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墨西哥橘离体培养和植株再生



全 文 :第30卷第6期
2012年12月
上 海 交 通 大 学 学 报 (农 业 科 学 版)
JOURNAL OF SHANGHAI JIAOTONG UNIVERSITY(AGRICULTURAL SCIENCE)
Vol.30No.6
 Dec.2012
文章编号:1671-9964(2012)06-0018-04  DOI:10.3969/J.ISSN.1671-9964.2012.06.004
收稿日期:2012-05-07
基金项目:浙江省重点科研农业项目(2010C2004-3);丽水市科技招标项目(2009NCH0209)
作者简介:吕秀立(1980-),女,博士生,工程师,专业方向:林木遗传育种,E-mail:tkdyun@163.com;
练发良(1965-)为本文通讯作者,男,博士,教授级高工,专业方向:园林植物,E-mail:qylfl@163.com
墨西哥橘离体培养和植株再生
吕秀立1,陆 亮1,张庆费1,练发良2
(1.上海市园林科学研究所,上海200232;2.丽水市林业科学研究院,浙江 丽水323000)
摘 要:采用墨西哥橘带腋芽的茎段或者顶芽做为外植体,进行立体培养和植株再生,结果表明,
在 WPM培养基上,当NAA浓度为0.1mg/L(单位下同),BA浓度取1.0时,墨西哥橘增殖系数
为3.05;试管内生根率低,采用试管外生根,生根率可达到80%。本研究建立了墨西哥橘离体培养
和植株再生技术体系,为推广墨西哥橘良种奠定坚实基础。
关键词:墨西哥橘;离体培养;植株再生
中图分类号:S666.2    文献标识码:A
Tissue Culture and Plantlet Regeneration of Ficuspetiolaris
LV Xiu-li1,LU Liang1,ZHANG Qing-fei1,LIAN Fa-liang2
(1.Shanghai Landscape Gardening Research Institute,Shanghai 200232,China;
2.Lishui Forestry Institute of Zhejiang,Lishui 323000,China)
Abstract:The tissue culture and in vitro rapid propagation of Ficus petiolaris was developed using nodal
segments or top sprouts as explants.The results showed that the average multiplication rate of Ficus
petiolaris shoots reached to 3.05using WPM as the media in which the concentrations of NAA and BA
were 0.1and 1.0mg/L,respectively.Low rooting rate was displayed by using in-tube culture methods.
However,the rooting rate was about 80%by outside-tube induction.This study established technological
procedures for the tissue culture and plantlet regeneration of Ficuspetiolaris,providing a solid base for
commercial extension of Ficus petiolaris breeding.
Key words:Ficus petiolaris;tissue culture;plantlet regeneration
  墨西哥橘(Ficus petiolaris)是芸香科、墨西哥
橘属常绿灌木,原产墨西哥,茎叶紧凑,浓密球状,株
高可达2.5m。叶亮绿色,掌状,由3枚小叶组成,
叶片披针形至指形,长约4~8cm,对生,芳香,具光
泽。新叶叶色金黄,在阳光下灿烂耀眼,宛如金色的
手指,因此俗名为“金手指”。花白色,亦芳香,伞房
花序腋生,由3~6朵花组成,一般于春末、夏末及秋
季多个时节开放。喜阳,耐旱,耐寒,适应力强,在瘠
薄的土壤中也能生长,适合丛植于花坛边缘,与其他
绿色植物搭配,也可种植于浅色墙前,与墙面形成色
彩上的强烈对比。在我国目前应用于园林绿化的墨
西哥橘数量很少,但已经受到行业内关注,扦插、切
根繁育成活率低是限制其广泛应用的瓶颈所在,引
种费用高,而且运输损耗大,因此利用组织培养技术
快速繁殖,是解决墨西哥橘市场应用需求的有效途
径。本试验已经筛选出适合的培养基配方,为墨西
第6期 吕秀立,等:墨西哥橘离体培养和植株再生
哥橘的工厂化生产提供坚实基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
春季取带腋芽的茎段或者顶芽做为外植体
材料。
1.2 试验方法
1.2.1 培养基配方设计
增殖阶段,分别采用 MS、1/2MS、WPM 为基
础培养基,NAA 0.1mg/L,BA设置为0.1、0.5、1.
0、2.0mg/L计4种浓度梯度。
试管内生根,采用 1/2 MS 为基础培养基,
NAA、IBA分别设置为0.1、0.5、1.0、2.0mg/L计
4种浓度梯度。
试管外生根,将墨西哥橘无根组培苗在不同浓
度(0、200、500、800、l 000、l 500、2 000mg/L)的
IBA、IAA、NAA溶液中浸泡5s,筛选出试管外生
根的最佳生长素及浓度;再设置蘸取时间分别为1、
5、15、30、60、80、100、120s,探索蘸取时间对试管外
生根的影响。
1.2.2 培养条件
无菌苗于光照条件下培养,光照度1 500lx,光
周期12h/d,温度25℃。各种培养基的pH 调为
5.75,蔗糖3%,琼脂0.64%,分装后在高压灭菌锅
中121℃条件下保持18min。
1.2.3 数据统计
统计数据时,每种处理调查20个,重复3次,统
计增殖系数、生根率。
增殖系数=增殖芽数/接种数
生根率=生根株数/接种数×100%
2 结果与分析
2.1 无菌苗的获得
带腋芽的茎段或者顶芽,去叶后剪成2cm长的
外植体,用自来水洗净,于超净工作台上,用72%的
乙醇浸泡30s,10%的“84消毒液”浸泡12min,无
菌水冲洗5~6次后,接种于初代培养基 WPM+
BA 0.1+NAA 0.1中,诱导出芽。
2.2 分化和增殖
将初代培养诱导出的试管苗接种于增殖培养
基,培养至第10天可观察到,接种在以 MS、1/2MS
为基础培养基的外植体均生长不良,黄弱纤细,叶片
下垂,培养30d后,逐渐衰弱;而 WPM为基础培养
基的几种培养基,生长良好,生长迅速;由此可见大
量元素的含量以及种类对墨西哥橘组培苗的生长状
态影响明显。
增殖培养一般以2~3个芽为一丛,粗壮的大芽
可切成带2个节位的茎段,插植于增殖培养基上诱
导不定芽的分化。随着细胞分裂素浓度的提高,增
殖系数随之升高,当BA浓度达到1.0时,达到最高
值(表1)。当BA浓度为2.0时,腋芽也容易萌发形
成丛生芽,但叶柄基部易产生愈伤组织,致使叶片从
产生愈伤组织的地方脱落,继续培养,在丛生芽的基
部也形成愈伤组织团块,进而影响丛生芽从培养基
中吸收营养,致使生长变缓慢,降低了增殖系数。这
与同科异属的日本无刺花椒[1]、考来木[2]、两面针[3]
组培时情况类似。
表1 不同激素及不同激素水平对芽增殖的影响
Tab.1 Effects of different hormone and hormone levels
on bud multiple-propagation
培养基/(mg·L-1)
Culture medium
接种数
Inoculated
plants
增殖芽数
Proliferate
buds
增殖系数
Proliferate
frequency
MS+BA 0.1+NAA 0.1  20  27  1.35
MS+BA 0.5+NAA 0.1  20  31  1.55
MS+BA 1.0+NAA 0.1  20  34  1.7
MS+BA 2.0+NAA 0.1  20  33  1.65
1/2MS+BA 0.1+NAA 0.1  20  29  1.45
1/2MS+BA 0.5+NAA 0.1  20  39  1.95
1/2MS+BA 1.0+NAA 0.1  20  37  1.85
1/2MS+BA 2.0+NAA 0.1  20  35  1.75
WPM+BA 0.1+NAA 0.1  20  38  1.9
WPM+BA 0.5+NAA 0.1  20  49  2.45
WPM+BA 1.0+NAA 0.1  20  61  3.05
WPM+BA 2.0+NAA 0.1  20  45  2.25
  综合考虑,增殖培养以培养基 WPM+BA
1.0mg/L+NAA 0.1mg/L比较适宜,在该培养基
上墨西哥橘的增殖系数为3.05(图3A)。
2.3 生根培养
2.3.1 试管内生根
墨西哥橘试管内生根培养时,在所试验的范围
内,发现调整矿质元素以及不同种类生长素,如
NAA、IBA等,生根效果不理想,有的不生根,有的
生根率很低(最高仅为10%),而且生根时间长达4
个月,生根状态也不好,基部容易愈伤化(表2)。因
此,在生根过程中我们采用试管外生根,采用不同质
量浓度的NAA、IBA、IAA进行不同时间的处理,效
果比较好。
91
上 海 交 通 大 学 学 报 (农 业 科 学 版) 第30卷
表2 不同激素及不同激素水平对生根的影响
Tab.2 Effects of different hormone and hormone
levels on rooting
培养基/
(mg·L-1)
Culture medium
接种数
Inoculated
plants
生根外植体
Plants
with roots
生根率/%
Rooting
rate
生根时间/d
Rooting
days
1/2MS+NAA 0.1  20  0  0 ———
1/2MS+NAA 0.5  20  0  0 ———
1/2MS+NAA 1.0  20  1  5  108
1/2MS+NAA 2.0  20  2  10  120
1/2MS+IBA 0.1  20  0  0 ———
1/2MS+IBA 0.5  20  0  0 ———
1/2MS+IBA 1.0  20  0  0 ———
1/2MS+IBA 2.0  20  1  5  113
2.3.2 试管外生根
选择生长健壮的试管苗,切取成2cm的长度,
切口需平整,将基部浸入不同浓度的IBA、IAA和
NAA溶液中浸泡5s,然后移栽至珍珠岩∶草炭为
1∶1的混合基质中,初期保持湿度95%以上,温度控
制在25℃左右,20d后各种处理的生根率情况见
图1。图1显示,IAA对墨西哥橘组培苗试管外生
根的促进效果不显著,最高诱导率仅为5.3%;IBA
和NAA的促进效果比较好,最高诱导率分别为
16.3%和13.7%;IBA又优于 NAA的促进作用。
IAA、IBA和 NAA达到最高诱导生根率的浓度都
为800mg/L。
IBA(800mg/L)蘸取时间对墨西哥橘组培苗生
根的影响由图2显示,适合墨西哥橘组培苗瓶外生
根的最适蘸取时间为60s,诱导率可达80%(图
3B),15d发新叶,至60d时,根系发育完整(图
3C),即可移栽入大田或者盆栽,给予肥水管理。蘸
取时间过长或过短都不利于墨西哥橘组培苗试管外
生根,这可能是由于生长素IBA的“双重作用”引起
的,即在较低质量浓度下生长素可促进组培苗生长,
在高质量浓度下对生长有抑制作用。
图1 不同生长素浓度对生根的影响
Fig.1 Effects of different hormone and hormone
concentrations on rooting
图2 不同生长素浓度对生根的影响
Fig.2 Effects of different IBA handle time on rooting
图3 墨西哥橘组织培养过程
A.增殖培养;B.试管苗瓶外生根;C.生根情况;D.移栽成活6月的墨西哥橘;E.两年生组培苗开花
Fig.3 Tissue culture of Ficus petiolaris
A.Bud mutiplpropagation;B.Rooting out-tube;C.Rooting;D.Transplanting after six months;E.Flowering
02
第6期 吕秀立,等:墨西哥橘离体培养和植株再生
3 讨论
植物组织培养能直接形成完整的再生植株是该
技术的优越性,但有些植物试管内诱导生根较难,利
用试管外扦插生根可获得较好的效果,同时试管外
生根较试管内生根有更多优点[4-9]。由于墨西哥橘
在试管内按常规方法诱导生根效果不理想,而采用
试管外扦插生根能获得良好根系,移栽入大田成活
率高。墨西哥橘组培苗试管外生根的最佳处理为
IBA浓度为800mg/L,蘸取时间为60s,生根率可
以达到80%。
从本研究的结果看,在生产过程中,采用直接器
官发生形式,以芽繁芽进行组培快繁生产出来的试
管苗经大田种植或盆栽,无变异发生(图3D)。由于
取材母本已经开花,经此母本组培繁育得来的再生
植株,在种植的第2年也开始开放花朵(图3E)。
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(上接第5页)
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