全 文 ：1 98 8年 6月
第 1 0卷第 3期
西 南 农 业 大 学 学 报
J o urn al oS fo ut hw est A g r ie ul t r ual U n i丫 es r豆 t y
V o!
.
1。 , 渔 . 3
J u n
.
1 9 8 8
魔芋组织培养的研究
园 艺系 ` 张兴国
【摘要】花魔芋块 茎愈伤组 织 讨含 B A和N A A培养基的反应较好 , 时 2 . 4一 D 与
B A
、
N A A 与K T 组 亡合反 应较差 。 当 B A / N A A > 1时 , 有利 于芽发 生 , B A / N A A <
0
.
5 时 , 有利于根形 成 。 从 M S 中除去 N H吉一 N , 显著促进 了芽再生 。
主题词 : 营养繁殖 ; 组织培养 ; 魔芋。
近年来 , 魔芋在食品 、 医学和工业等方面得到广泛的利用 。 但急 由于用种量大 、 繁殖
系数低 , 严重 阻碍 了生产的发展和新品种的迅速推广 。 为此 , 我们进行 了组织培养的研究 。
魔芋组织培养 , 已有一些 研究 仁 ’ ` ’ 】 6 , ` ” 。 然而 , 不同组织材料对培养条件的要求尚少
有报道 。 本文对此做了较全面的探讨 。
1 材料与方法
19 8 5年选用花魔芋 ( A . r i。 ￡e r 饭 D u r i e u ) 的块茎 、 鳞片 、 叶柄 、 叶片 、 花 茎 、 花 药 、
根和 侧芽 ; 白魔芋 ( A . 。 忍b u “ L iu e t “ h “ n ) 的块茎和根状茎等组织和器官作试材 。
试材冲洗后 , 在 75 肠酒精中浸泡 10 一巧分钟 , 转入 0 . 1肠升汞溶液中消毒 5 分 钟 , 用 蒸
馏水冲洗 4一 5次 , 在盛有 0 . 5 肠 p v p ( 聚 乙烯毗咯烷酮 ) 和 0 . 5肠 v C混合液的培养皿中 , 切成
0
.
cs m 的小块 , 接于培养基上 。 以上操作均在净化工作台上进行 。
采用 M s基本培养基加一定的 N A A 、 2 . 4一 D 、 B A 、 K T等植物激素和 3帕的蔗糖 、 0 . 1 肠 p
v p
、
0
.
9肠的琼脂 。 p H S . 8 。 分装于 1 0 m l三角瓶中 , 在 1 . 2 k g c/ m ’ 压力下湿热消毒 15 分钟 。
接种后 , 转入培养室 , 弱光培养 ( l一 4周 ), 以减少褐变 。 芽诱导阶段 , 用 30 w 日光 灯
每天照明 14 一 ] 6小时 , 室温之 5 “ 土 Z c 。 每 4周更换一次培养基 。
取愈伤组织小块在卡诺氏固足 液中固定 2 4小时后 , 转入 70 肠酒精中低温保存 。 采用埃利
氏整体染色法 , 石蜡包埋 , 切片厚度 1 1一 1 3协m , 固封 , 观察并照相 。
. 1 9 8 8年 l 月 2 8月收到 .
DOI : 10. 13718 /j . cnki . xdzk. 1988. 03. 021
3 46西 南 农 业 大 学 学 报 1 9 8 5年 6月
2
.
1
结果与分析
愈伤组织的诱导与生长
魔芋外植体于接种后 l周开始膨大 , 2周可见愈伤组织 。 花魔芋的花药 、 根 、 叶片和 侧芽
较难培养 , 块茎 、 鳞片 、 叶柄和花茎的愈伤组织诱导率均为 1 0 肠 ; 白魔芋的块茎 、 根 状 茎
的愈伤组织诱导率分别为 1 0 肠和 95 肠。 。 . 1一 s m g l/ 的N A A与B A的组合 , 较适合各类愈 伤
组织的生长 , 愈伤组织 生长的快慢与材料 、 激素种类及其浓度等有 关 。 白魔芋的愈伤组织
较花魔芋生长快 。 花魔芋的鳞片 、 花茎 、 燕药愈伤组织生长较慢 .
2
.
2 芽再生
2
.
2
.
1 不同材料的愈伤组织与芽再生 。 不同材料愈伤组织分化芽的能力不同 。 花 魔 芋 的块
茎 、 鳞片 、 叶柄的芽分化率分别为 95 肠、 90 肠和 40 卜肠, 其余组织很难分化 ; 白魔芋的块茎和
根状茎的芽分化率各为 75 肠和 60 肠。
2
.
2
.
2 激素与芽再生 。 花魔芽块茎愈伤组织培养表明 , 高浓度 N A A对花魔芋块茎组 织 芽 分
化有抑制作用 , 而高浓度B A对芽分化有促进作用。 B A和N A A平衡 , 控制着芽和根的分化 .
当 B AN/ A A >1 gm I/ 时 , 芽分化率及分化数都较高 ; 泊A / N A A < 。
.
s m g I/ 时 , 芽分 化 率及
芽分化数较低 , 且有根发生 ( 表 l ) 。
表 1 B A与 N A A组合对花魔芋块茎愈伤组织器官分化的影晌
一 …2一 1 0 。 0
3 ,
.
3 ( ,
.
8 ) J l
` ( 4二…12一…1 2一勺山!l|泣lU卜l、 ,尹、少、声.0八J `O曰…,`4曰O产.、夕r J、`脚O门J叮.…勺山,二吸几,二OUQ甘!.rl`e,…..11.1.、`9内`加碑,.气.581矛.、,已nlj-18|习ù2叫les|iles. 5 3 . 5 ( 7 . 2 )日3 . 5 ( 7 . 5 )1 0 0 ( 1 2 . 2 )1 0 0 ( 1 1 . x )1 0 0 ( 1 3 . 4 )
注 : 1 、 表内数据为芽诱导率 ;
3
、 〔 〕 内数据为根诱导率 ; 无 〔
) 内数镊为芽分化平均数 ,
) 的发根率为零。
2
.
2
.
3 基本培养基与芽再生 。 从 M S ( 芽诱导率 31 . 3帕 ) 中除去N H言一 N , 显著提 高 了芽诱
导率 ( 60 肠 ) 。 M S组分减半 , 芽分化降低至 20 肠。
2
.
3 根诱导及苗移栽和培养
从花魔芋块茎愈伤组织上诱导发根较困难。 但将芽接种到 单 加 l m g l/ N A A或 l m g l/ B A
第 1 0卷第 3期 张兴国 魔芋组织培养的研究 3 47
的 l/ ZM S培养荃上 , 可得到 9 5肠的生根率 。
当芽生长至叶出鳞片时 , 将有根的苗移栽到泥炭腐殖土上 , 用烧杯或塑料薄膜罩盖 , 保
持高湿度 , 成苗率为 10 肠。 幼苗生长期间用 l/ 4M s营养液每周浇灌一次 。 幼苗叶片形 态 与
正常一年生植株的一致 , 无变异现象 , 收获时块茎重 3一 g5 。
2
.
4 组织培养与材料褐变
离体组织褐变是富含多酚化合物植物培养中尚未完全控制的问题 。 我们进行魔芋组织培
养 时发现 , 块茎外植体接种后第二天便发生轻度褐变 , 四周已成黑褐色 , 有的甚至死亡 , 培
养基亦深度变色 , 严重影响试验结果 。
2
.
4
.
1 光与褐变 。 外植体如不经任何处理 , 在光照条件下 , 第一周即 1 0 %褐变 ; 若进 行 遮
光培养 , 第一周褐变率不到 5 0肠 , 第三周也仅 8 3 . 3肠 , 而且褐变程度较轻 。
2
.
4
.
2 Vc 和 P V P与褐变 。 用 0 . 5呱 P V P与 0 . 1肠v 。棍合液处理魔芋外植体*10 分钟 , 防褐 效 果
比单独用尸 V P或 V C处理显著 。 在弱光培养条件下 , 第三周褐变率仅 1 3 . 3 肠 , 即使在光 照 条
件下也仅 6 6 . 7 肠。 我们用 0 . 5肠P V P 十 0 . 5帕v 。混合液处理外植体 , 并结合暗培 养 , 基 本 无
褐变发 生 。
2
.
4
.
3 硼酸与组织褐变 不处理外植体 , 而将M S的硼酸含量提高 10 倍 , 即有一定的防褐作
用 。
2
.
4
.
4 吸附剂与褐变 。 试验表明 , 外植体如不用防褐剂处理和弱光培养 , 那么 , 培养基中即
使加有 P v P ( 吸附剂 ) , 也无防褐作用 ; 在 固体培养基中加入 0 . 59 活性炭 , 也无防褐作 用 。
2
.
5 魔芋组织培养器官的形成
切片观察表明 , 魔芋愈伤组织培养到一定时间后 , 逐渐形成由许多薄壁细胞组成的一团
不规则的似分生组织 。 在分化初期 , 拟分生组织出现如芽体的半球形 生长锥 ( 图 1 )。 接着 ,
自生长锥外围出现芽鳞片原基 。 原基逐渐生长并包裹生长锥 ( 图 2 ) 。 随后 , 芽体生长并突破
外层愈伤组织 , 成为芽突起 ( 图 3 ) 。
3 讨 论
花魔芋的块圣 、 鳞片和叶栖较花茎 、 花药 、 根 、 叶片和芽易培养 。 说明魔芋不同器官或
组织对培养条件有不同反应 。 许 多作者认为是由于母本植株或外植体的生理状况 、 营养和环
境条件以及特殊成分的差异所致 〔 ’ ` , ` 5 〕 。
细胞分裂素和生长素种类对器官分化有很大的影响 t ” ’ ` 〕 。 在本试验中 , 花魔芋块茎组
织对N A A和 B A的反应较好 , 对 2 . 4一 D和 K T 的反应较差 。 可见 , 激素的作用是通过它作 用
的反应系来实现的 。 一定的反应系需要相应的激素种类及其浓度水平 。
本试验 以花魔芋块茎愈伤组织研究 B A与N A A组合对芽和根诱导作用的结呆 , 符合细胞
分裂素一一生长素比率控制器官分化类型的假说。 而且 , 与前人报道 〔 ’ 〕的 B A / N A A 比值大
3 4 8西 南 农 业 大 学 学 报 19 5 5年 6月
图 1生长锥 图 2芽鳞片包裹生长点 图 3愈伤组织内的芽突起
于 0. 5时有利于芽分化 , 小于 。 . 2时可促进生根的结果一致 。 〔 ”
还原氮在一些植物中 , 具有影响器官形成的作用` ” 。 K i k u at 等 ( 1 9 8 2 ) 认为 , 在马铃
薯块茎培养中 , 芽形成较少的原因可能是M S中氮、 特别是N H吉一 N含量太高 , 从 M S中除去
N H
.
N O
3 , 促进了芽再生 〔 ` ’ 。 在非洲紫罗兰叶柄次表皮组织培养中 , 芽仅 自B : 培养基上产
生 , 而在 M S培养基上无芽形成 。 作者认为 , M s中高 N H类一N抑制了芽分化 〔 ` 3 。 lK i m as
。 w “ ka 等 ( 1 98 5 ) 在油菜组织培养中指出 , 芽强烈地受N O 万N H吉比率和总 N水平的影响 ,在
单一的N o ;一N 中获得了最高芽分化率 〔 ’ 。 ’ 。 本试验纬果与前人结论相符合 。 从M s 中除 去
NH言一N , 芽诱导率明显提高。
另外 , 在魔芋组织培养中 , 芽形成苗的过程很慢 , 需要几个月的时间。 加入 0 . 1一 1 . o m
l/ G A
3 , 似乎仅促进了芽鳞 片的生长 。 这种芽伸长生长困难的原因 , 是由子芽体休眠还是芽
体具有魔芋新块茎雏体形成 ( 即换头 ) 需 3一 4月的特性 , 尚在研究中。
承蒙刘佩瑛教授指导 , 谨此致谢 .
参 考 文 献
中国科学院北京植物所六室激素组 , 植物学报 , 1 97 7 , 19 : 95 一97
孔凡伦等 . 植物生理学通讯 , 1 9 5 6 , ( 1 ) : 4 1
刘佩瑛 、 陈劲枫 、 史泉清 . 魔芋栽培与加工 . 科学技术文献出版社重庆分社 , 1 9 8 6
罗士韦 . 植物生理学报 , 一9 5 7 , 4 ( 1 ) : 。 -
张征兰等 . 华中农业大学学报 , 1 0 8 6 , 5 ( 3 ) : 2 2 4一 2 2 7
A s o k a n M P
,
o h a i r 5 R a n d L 主t z R E . S e 名e 件亡￡a H o r 忿云 e u l t u r a e , 1 9 8 4 ,
23456
第 1 0卷第 3期 张兴国 魔芋组织堵养的研究 3 49
2 4 : 25 1一 2 4 6
7 B ho jw anS iS n ad R a: d anM K
.
P z an t T呈s s e uC u l tue r, t 阮e o r y a n J P r a e t ￡e o E I -
s e v i e r A m s t e r d a n 一o x f o r d一 N e w Y o r k一 T o k y o , 2 9 5 5
8 B i l k e y P C a n d C o o k主n g E C . H o r 盆s C 玄己 n C e , 1 9 8 1 , 1 6: 6 4 3一 6 4 4
g N 主k u 、 a Y a n d Q k a z a w a Y . J . F a e . A g r . H o 耘耘a ` d o V n 名v . , 一。 8 2 , 6 2 ( 1 ) : 2 6 6一
1 7 9
x o K x i m a s z e w s k a K a n d K e l l e e W A
.
p 落a 玲 t C e 乙乙, T i s s u e a n d o r g a n C u l t u r e , 1 9 5 5
4 ( 3 )
: 1 5 3一 x 9 7
2 M o : e z G a n d w e t r n o r e R H
.
A 摊 e r . J . B O 七. , 1 9 5 1 , 5 5 : 1 3 3一 1 3 5
1 1 2 M u r a s h i g e T
.
A 玲 n . R c v . p 乙a ,; 才 p h y s i o 乙. , 1 9 7 4 , 2 5* 23 5一 1 6 6
1 3 M u r a s h i g e T
.
a n d S k o o g F
.
p }乙夕` 1 0 不 P 乙a 玲 t , 1 9 6 2 , 15 : 4 7 3一 4 7 9
1 4 S h a r p W R
,
L a r s o n P O
, e t a l
.
p 乙a 玲 t c e 艺乙 a n d T 止s s u e C u 艺t u r e , Q h i o S t a t e
U n i v e r s i t y P r e s s
,
C o l u m b u s
,
1 9 7 7
5 T r a m T h a n h V a n A
.
A 几 几 . R e v . p 乙a 比 t P h y s 落O 王. , 1 9 5 7 , 3 2 : 2引一 3 x l .
T I S S U E C U L T U R E O F E L EP H A N T
一
F O O T Y A M
Z h a n g X i n g g u o
( D e p a r t m e n t o f H o r t i e u l t u r e
,
S o u t h w e s t A g r i e u l t u r a l U n i v e r s i t y )
A b s t r a e t
r
r h e r e f l e e t i o n o f T h e e a l l u s o f t h e c o r m o f A
.
r i . 诬e r i t o t h e N A A -
B A e o m p o s i t i o n 15 b e t t e r t h a n t h e 2
.
4 一 D一 B A a n d t h e N A A 一 K T e o m p o s i -
t i o n
.
T h e b u d r e g e n e r a t i o n o r r o o t d i f f e r e n t i
a t i o n 15 e n h a n e e d w h i l e t h e
r a t i o o f B A t o N A A 15 m o r e t h a n l o r l e s s t h a n 0
.
5 r e s p e e t i v e l y
.
T h e r e
1 5 a l s o a r e m
a r k a b l e p r o m o t i o n i n b u d r e g e n er a t i o n w h e n t h e N H言 15
r e m o v
e d f r o m t h
e M S b a s a l m e d i u m
.
S u b je e t w o r d s
: v e g e t a t i v e p r o p a g a t i o n
; t i s s u e e u l t u r e
; A拼 o r p五o P a 忍忍, s
T忿七 l e T忿