全 文 : 收稿日期:2007-12-05
作者简介:邓樱(1971-),男,湖南邵阳人,农艺师,硕士,从事花卉组织培养及育种研究。
注:陈继敏为通讯作者。
秋水仙素诱导兰属‘素心黄’多倍体的方法研究
邓 樱,周 晔,陈继敏
(珠海市农业科学研究中心,广东 珠海 519070)
摘 要:采用继代培养法和侧芽萌动培养法比较秋水仙素诱导‘素心黄’多倍体的效果。结果表明,继代培养法
加倍效果较好,其诱导率为 16.7%;细胞学鉴定表明,该方法诱导培育的植株具有多倍体表型特征,其体细
胞染色体数 2n=80,未见嵌合现象,而对照 2n=40。
关键词:兰属‘素心黄’;原球茎;根尖;秋水仙素;多倍体诱导
中图分类号:Q943; S682.31 文献标识码:A 文章编号:1009-7791(2008)02-0038-03
Methods of Polyploid Induction of Cymbidium with Colchicine
DENG Ying, ZHOU Ye, CHEN Ji-min
(Zhuhai Research Center of Agricultural Sciences, Zhuhai 519070, Guangdong China)
Abstract:The methods of polyploid induction of Cymbidium by colchicine were studied in this
paper. The results showed that the methods of multiplicating PLBs gave a best result for polyploid
induction, and about 16.7% protocorms developed into polyploidies. Cytological observation
showed that the plantlets had the characteristics of polyploid phenotype and the chromosome
number was 2n=80, but no mosaic phenomenon were observed, and the chromosome number of the
control (no treated with colchicines) was 2n=40.
Key words:Cymbidium; protocorm; root tip; colchicine; polyploid induction
‘素心黄’是兰属的一个栽培品种,起源于天然变异植株,在兰花中小有名气,唯一令人遗憾的是花
朵较小。前人利用秋水仙碱已在许多园艺作物上诱导出有价值的多倍体[1],如百合(Liliumd avidii)[2]、
芦荟[3,4];在兰科倍性育种方面也有不少报道,如齿斑石斛兰[5]、沉香虎头兰[6]等。本文以秋水仙素为
诱导剂,探讨继代培养法和侧芽萌动培养法对‘素心黄’多倍体的诱导效果,以期为改进该品种花较小之
缺陷提供新的途径。
1 材料与方法
1.1 材料
旺盛分化或增殖的无菌原球茎(PLB)、无菌小植株。
1.2 培养条件
光照强度1 500~2 000 lx,光照12~14h/d。
1.3 多倍体诱导方法
1.3.1 秋水仙素浓度梯度 0.1%、0.05%、0.01%、0.005%、0.001%、CK。
1.3.2 处理时间 1d、3d、5d。
以上每处理重复4次。
1.3.3 处理方法 采用两种方法。
2008,37(2):38-40.
Subtropical Plant Science
第 2 期 邓樱,等:秋水仙素诱导兰属‘素心黄’多倍体的方法研究 ﹒39﹒
(1) 继代培养法:将旺盛分化的原球茎去顶后,接种于含有秋水仙素液体的继代培养基(花宝一号 +
6-BA 1.5mg/L)振荡培养1~5d,处理后用无菌水清洗,接种于不含秋水仙素的继代培养基中继续培养
30d,然后进行分化培养,形成再生植株。对具有多倍体表型特征的植株取其根尖进行细胞学鉴定。
(2) 侧芽萌动培养法:将旺盛生长的小苗截顶后,接种于含秋水仙素的侧芽萌动增殖培养基(花宝
一号 + NAA 0.5mg/L + 6-BA 1.5mg/L)中,处理后再将小苗转入不含秋水仙素的相同培养基中培养30d,
最后壮苗、生根,进行细胞学观察。
以上分别设对照,即不加秋水仙素进行相应培养。
1.4 多倍体鉴定方法
上午9:30~10:30取幼嫩的原球茎、再生植株生长旺盛的根尖,苏木精-铁矾压片法镜检。
2 结果与分析
2.1 倍性鉴定
以旺盛生长的未经秋水仙素处理的组培苗根尖、原球茎为材料,用苏木精-铁矾压片法观察,通
过大量具有清晰的分裂中期相的细胞统计表明,这些成苗和原球茎体细胞染色体数目是稳定的
(2n=2x=40)(图1)。这一结果表明,供试的‘素心黄’为正常的二倍体品种,可为后期的多倍体植株诱导提
供可靠的倍性证据。
2.2 多倍体诱导方法研究
2.2.1 继代培养法 研究结果(表1)表明,秋水仙素0.05%至0.001%及对照等各种处理都获得了再生植
株,但只有0.01%和0.005%浓度获得2n=80较纯合的多倍体植株(图2),其多倍体得率为4.1%~16.7%。
其中以0.005%处理3d的效果最好,多倍体得率高达16.7%。
2.2.2 侧芽萌动培养法 从表2可见,侧芽萌动法诱导多倍体的获得率较低,而获得加倍效果的秋水仙
素浓度也较前法高一个浓度梯度,即当浓度为0.05%~0.01%时处理有效;当浓度小于或等于0.005%时,
不能诱发芽体的侧芽或休眠芽体细胞大部分或完全加倍,因而无多倍体植株产生。细胞学检查表明,
该法获得了较多嵌合体,但嵌合体在试管苗形态与二倍体并无明显区别,只是在芽体的初期,基叶稍
宽,其生长后期所形成的根比正常的短且粗;苗期嵌合体生长发育稍落后于正常的二倍体植株。
表 1 继代培养法处理后原球茎的死亡率及加倍效果
倍 性 效 应 秋水仙素
浓度(%)
处理天
数(d)
接种原球
茎数(块)
30d后原球茎
死亡数(块)
原球茎死
亡率(%)
获得再生
植株数(株)
形态变异
株数(株) 2n=40 2n=80 2n=嵌合
2n=80 植株所
占比例(%)
1 60 0 0 119 0 0 0 0 0
3 62 1 2.0 156 0 0 0 0 0 CK
5 64 0 0 143 0 0 0 0 0
1 64 53 82.8 0 0 0 0 0 0
3 61 58 95.1 0 0 0 0 0 0 0.1
5 60 60 100 0 0 0 0 0 0
1 60 25 41.7 27 3 2 0 1 0
3 60 26 43.3 10 1 1 0 0 0 0.05
5 60 41 68.3 5 0 0 0 0 0
1 63 13 20.6 51 10 4 4 2 7.8
3 60 18 30.0 27 13 7 3 4 11.1 0.01
5 62 26 41.9 24 7 3 1 3 4.2
1 60 7 11.7 72 10 3 5 2 6.9
3 61 10 16.4 48 12 1 8 3 16.7 0.005
5 62 11 17.7 44 12 2 4 6 9.1
1 60 0 0 112 1 1 0 0 0
3 63 2 3.2 96 4 2 0 2 0 0.001
5 60 5 8.3 97 0 0 0 0 0
第 37 卷 ﹒40﹒
3 结 论
本实验通过继代(振荡)培养法和侧芽萌动培养法,应用不同浓度的秋水仙素对‘素心黄’进行同源多
倍体诱导,结果表明,两种方法均能获得不同数量的纯合四倍体,其优劣程度为继代(振荡)培养法优于
侧芽萌动培养法。对‘素心黄’而言,较好的多倍体诱导处理组合是:液体振荡培养,以0.005%秋水仙素
溶液处理旺盛增殖的原球茎3d,诱导率可达16.7%。
同源多倍体的鉴定方法是多倍体诱导研究的重要问题。本研究采用形态初选及根尖体细胞进行倍
性鉴定。
参考文献:
[1] 张全美,等. 园艺植物多倍体诱导研究进展[J]. 细胞生物学杂志, 2003,25(4): 223-227.
[2] 张兴翠,等. 药用百合的多倍体诱导及快速繁殖[J]. 西南农业大学学报, 2003,25(1): 14-17.
[3] 张兴翠,等. 芦荟的快速繁殖与多倍体诱导[J]. 中国中药杂志, 2001,26(8): 538-540.
[4] 王俐,等. 库拉索芦荟的多倍体诱导及其变异初报[J]. 云南植物研究, 2001,23(4): 493-496.
[5] 李涵,等. 齿瓣石斛多倍体的诱导初报[J]. 云南植物研究, 2005,27(5): 552-556.
[6] 李涵,等. 沉香虎头兰多倍体诱导及其鉴定[J]. 园艺学报, 2005,32(5): 853.
表 2 侧芽萌动培养法处理后芽体的死亡率及加倍效果
倍 性 效 应 秋水仙素
浓度(%)
处理天
数(d)
接种芽
数(株)
30d 后死亡
芽数(株)
芽死亡率
(%)
获得再生
植株数(株)
形态变异
株数(株) 2n=40 2n=80 2n=嵌合
2n=80 植株
所占比例(%)
1 62 0 0 172 0 0 0 0 0
3 60 0 0 156 0 0 0 0 0 CK
5 60 0 0 133 0 0 0 0 0
1 65 24 36.9 8 0 0 0 0 0
3 61 38 62.3 15 0 0 0 0 0 0.1
5 61 59 96.7 0 0 0 0 0 0
1 60 10 16.7 56 10 1 6 3 10.7
3 61 17 27.9 58 6 2 4 0 6.9 0.05
5 60 22 36.7 27 3 2 0 1 0
1 60 3 5.0 93 18 3 1 14 1.1
3 60 4 6.7 70 20 7 5 14 7.1 0.01
5 61 4 6.6 67 11 1 2 8 3
1 60 0 0 124 14 6 0 8 0
3 62 1 1.6 118 20 10 0 10 0 0.005
5 60 0 0 99 12 9 0 3 0
1 62 0 0 170 4 1 0 3 0
3 60 0 0 171 5 2 0 3 0 0.001
5 60 0 0 162 0 0 0 0 0
图 1 ‘素心黄’二倍体体细胞染色体(2n=40) 图 2 ‘素心黄’四倍体体细胞染色体(2n=80)