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降香黄檀愈伤组织培养与植株再生研究



全 文 :中国农学通报 2012,28(13):70-75
Chinese Agricultural Science Bulletin
基金项目:中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金“黄檀属、紫檀属树种无性育苗技术的研究”(2007-2);海南大学“211工程”建设项目。
第一作者简介:杨峰,男,1985年出生,山东泰安人,硕士研究生,主要从事降香黄檀愈伤组织的诱导与分化研究。通信地址:570228海南省海口市人
民大道58号海南大学农学院,E-mail:dragon1434@163.com。
通讯作者:陈仁利,男,1980年出生,海南儋州人,助理研究员,硕士,主要从事森林培育理论与技术的研究。通信地址:510520广州市广汕一路682
号中国林业科学研究院热带林业研究所,E-mail:crl1098@sohu.com。
收稿日期:2011-12-30,修回日期:2012-02-23。
降香黄檀愈伤组织培养与植株再生研究
杨 峰 1,陈仁利 2,刘进平 1,王 旭 3,梁文婕 2
(1海南大学农学院,海口 570228;2中国林业科学研究院热带林业研究所,广州 510520;
3海南大学环境与植物保护学院,海口 570228)
摘 要:为了实现降香黄檀工厂化快速繁殖和扩大栽培,并为降香黄檀抗寒基因导入打下一定的基础,以
降香黄檀无菌实生苗茎段、叶片、根尖为外植体,MS为基本培养基,对各器官愈伤组织诱导与分化的最
适培养基成分进行了研究。结果表明,可从降香黄檀无菌实生苗茎段、叶片、根尖成功地进行愈伤组织
培养和植株再生。茎段、叶片、根尖诱导愈伤组织的最适培养基分别为 1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA
0.10 mg/L、1/2MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.10 mg/L和 1/4MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.05 mg/L;茎段、叶
片、根尖的愈伤组织诱导丛生芽最适培养基分别为1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+2,4-D 4.0 mg/L、1/2MS+6-BA
1.5 mg/L+2,4-D 3.5 mg/L和1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+2,4-D 3.5 mg/L;茎段、叶片、根尖来源的单芽,其最佳
生根培养基分别为MS+NAA 1.5 mg/L、MS+NAA 1.0 mg/L和MS+NAA 2.0 mg/L。比较茎段、叶片与根
尖的愈伤组织诱导率、丛生芽诱导率和单芽生根率,得出以无菌实生苗根尖作为外植体是降香黄檀愈伤
组织培养和植株再生的最佳选择。
关键词:降香黄檀;愈伤组织;诱导;分化;植株再生
中图分类号:Q943.1 文献标志码:A 论文编号:2011-3957
Callus Culture and Plant Regeneration of Dalbergia odorifera
Yang Feng1, Chen Renli2, Liu Jinping1, Wang Xu3, Liang Wenjie2
(1College of Agriculture, Hainan University, Haikou 570228;
2The Research Institute of Tropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Guangzhou 510520;
3College of Environment and Plant Protection, Hainan University, Haikou 570228)
Abstract: In order to realize the industrialized rapid propagation and expand cultivation of Dalbergia odorifera
and lay a certain foundation for the introduction of cold resistance genes, optimal medium composition for
callus induction and differentiation was investigated, with stems, leaves, root apexes of sterile seedlings as
explants and MS as basic medium. The results showed that the callus culture and plant regeneration from the
various organs were successfully achieved. The optimal media for callus induction from stem segments, leaves,
root apexes of sterile seedlings were 1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.10 mg/L, 1/2MS+BA 0.5 mg/L+NAA
0.10 mg/L and 1/4MS+6-BA1.5 mg/L+NAA 0.05 mg/L, respectively. The optimal media for the proliferation of
clustered shoots from the callus inducted from the three organs were 1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+2,4-D 4.0 mg/L,
1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+2,4-D 3.5 mg/L and 1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+2,4-D 3.5 mg/L, respectively. The best
rooting media for single shoots from the callus of the three sources were MS + NAA 1.5 mg/L, MS + NAA
1.0 mg/L and MS + NAA 2.0 mg/L, respectively. In light of the rates of callus induction, proliferation of
clustered shoots and rooting, the best system of callus culture and plant regeneration of Dalbergia odorifera was
established with the root apexes of the sterile seedlings as explants.
Key words: Dalbergia odorifera; callus; induction; differentiation; plant regeneration
杨 峰等:降香黄檀愈伤组织培养与植株再生研究
0引言
降香黄檀(Dalbergia odorifera T·chen),又名黄花
梨、香红木,是国际著名的红木之一。属蝶形花科,落
叶乔木,为海南岛特有,国家二级保护树种,是海南 5
种特类木材之一,中国最常见珍贵的红木品种。5月
初开花,花小白色,圆锥花序,腋生;荚果短带状,有种
子1~2粒。12月果熟,不开裂。它的经济价值很高,木
材结构细致,心材紫黑色,质硬重,极耐腐;花纹美丽,
芳香气味长留,适合作为高级家具、精美工艺品、乐器
雕刻。木材价格高昂,列为特类商品材之首。木材蒸
馏得降香油,为香料品中的上等定香剂。成龄树生长
迟缓,加上人为的乱采滥伐,目前自然生长的成龄大树
已基本灭绝[1-5]。
降香黄檀繁殖常规采用种子繁殖和扦插繁殖[6-17],
而利用植物组织培养技术进行离体快繁不仅繁殖率
高,而且还可用于离体种质保存和基因工程育种。目
前国内开展降香黄檀植株再生技术相关报道较少,朱
靖杰[18]、刘进平[19]和陈碧华[20]等报道了利用降香黄檀的
顶芽和茎段进行诱导侧芽分化,但是查阅相关文献发
现在愈伤组织诱导方面,各种关于降香黄檀愈伤组织
的研究,都是局限于一种或几种器官的单一性的试验
研究,没有进行统一的对比分析,导致各个文献中关于
降香黄檀各种组织愈伤诱导率无法进行统一的对比研
究。另外,各个试验中所用的培养激素也有较大区别,
使试验数据更缺乏对比性。为了使降香黄檀各组织愈
伤诱导率及诱导分化率的研究数据具有可靠的对比
性,本研究以降香黄檀无菌实生苗的茎段、叶片、根尖
为材料,进行愈伤组织培养和植株再生,通过对各器官
的愈伤组织分化率及后续植株再生情况的对比观察,选
出实验材料中植株再生能力最强的组织,并初步探明产
生愈伤组织时各种植物激素的最佳配比浓度,为降香
黄檀的快繁及抗寒基因导入打下一定的技术基础。
1 材料与方法
1.1 植物材料
试管苗的获得:试验前将降香黄檀荚果外部硬壳
剥掉,得到种子,将其放入 75%的酒精中消毒 30 s,无
菌水润洗1次,再放入体积比为10%并加入2~3滴吐温
20的次氯酸钠中消毒10 min,无菌水润洗3~4次,无菌
滤纸吸干水分后放入培养瓶中,暗处理 4~5天后开始
进行光照,40天左右即可获得试验用无菌幼苗。
茎段、叶片、根尖取自降香黄檀种子无菌培养得到
的试管苗。
1.2 培养基和培养条件
试验基本培养基为MS培养基,pH 5.8,琼脂为8 g/L,
蔗糖为30 g/L,愈伤组织诱导、分化和苗芽生根的培养
基成分采用L9(34)正交设计试验(见表1、2、3)。
培养物的培养条件:光照强度 2200 lx,光照时间
11 h/d,培养温度(26±1)℃。
1.3 接种方法
1.3.1 茎段的接种方法 从无菌苗剪下带真叶茎段,长
度为1.5~2.5 cm,将处理好的茎段放入培养瓶内,每瓶
1个茎段。
1.3.2 叶片的接种方法 将幼苗从培养瓶中取出,剪下
叶片,将叶片放入培养瓶,用解剖刀在叶片上面沿叶脉
划几刀,叶面朝上放入培养瓶中,每瓶1片。
1.3.3 根尖的接种方法 将幼苗的根尖剪下,每个根尖
长度为1.5~2.5 cm,每瓶1段。
愈伤组织诱导时每种外植体类型分别进行9组实
验,每组接种32瓶。60天后统计结果。
愈伤组织分化培养时,将茎段、叶片与根尖3种组
试验
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
培养基
MS
MS
MS
1/2MS
1/2MS
1/2MS
1/4MS
1/4MS
1/4MS
6-BA浓度
/(mg/L)
0.5
1.0
1.5
0.5
1.0
1.5
0.5
1.0
1.5
NAA浓度
/(mg/L)
0.05
0.10
0.15
0.15
0.05
0.10
0.10
0.15
0.05
茎段愈伤组织
/块
0
3
2
8
8
13
5
2
6
愈伤组织
诱导率/%
0.00(dB)
9.38(cdB)
6.25(cdB)
25.00(bAB)
25.00(bAB)
40.63(aA)
15.63(bcAB)
6.25(cdB)
18.75(bcAB)
叶片愈伤
组织/块
14
10
5
21
9
19
23
2
6
愈伤组织
诱导率/%
43.75(bABC)
31.25(bcBCD)
15.63(deCD)
65.63(aA)
28.13(cdCD)
59.38(aAB)
71.88(aA)
6.25(eD)
18.75(cdeCD)
根尖愈伤
组织/块
12
9
16
14
14
20
26
21
30
愈伤组织
诱导率/%
37.50(efBC)
28.13(fC)
50.00(cdeABC)
43.75(defBC)
43.75(defBC)
62.50(bcdABC)
81.25(abAB)
65.63(bcABC)
93.75(aA)
表1 降香黄檀无菌实生苗茎段、叶片与根尖愈伤组织诱导数及诱导率统计表
注:同列不同大、小写字母分别表示差异达极显著和显著水平(P<0.01、P<0.05)。
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中国农学通报 http://www.casb.org.cn
织获得的愈伤组织块数47块,109块与162块,按照表
2进行愈伤组织诱导丛生芽试验,共 9组,每组实验中
使用愈伤组织的块数分别为茎段5块,叶片10块,根尖
17块,在选取愈伤组织时,要使每组的3种愈伤组织形
态大体一致,总数为每组32块。55天后统计分析。
愈伤组织分化后,收集丛生芽进行生根培养实验,
将芽下部与愈伤组织相连处切断得到单芽,共得到茎
段单芽161个,叶片单芽233个,根尖单芽227个,设计
正交试验,每组使用茎段单芽16个,叶片单芽24个,根
尖单芽24个,每瓶接种1个芽。60天后统计分析。
1.4 试管苗移栽
当单芽组织苗长出的根多于 5条时,进行出瓶移
栽。把试管苗放入日光温室中,打开瓶口,进行炼苗,
并用 50%~75%的遮阳网遮光,保持温度在 24~28℃和
45%~55%的湿度。7天后,洗净试管苗根系黏附的培
养基,用800倍多菌灵水溶液快速浸蘸消毒,栽植于椰
糠:珍珠岩=1:1的混合基质中(栽种前用 600倍液高锰
酸钾水溶液基质消毒),浇透水并用聚乙烯塑料薄膜覆
盖保温保湿。7天后根据天气条件适当揭开薄膜并叶
面喷雾保持湿润,15天后撤掉薄膜,40天后统计成活
率。
1.5 数据统计
采用统计软件DPS数据处理系统3.01版,进行方
差分析和多重比较。
2 结果与分析
2.1 愈伤组织的诱导
茎段接种14天后,可以在切口处观测到少量愈伤
组织,30天后可以观察到有明显的 3种不同类型的愈
伤组织产生。试验编号1~3在茎段切口处有少量愈伤
组织产生,斑块较小,颜色淡黄,接种后 30~60天持续
观察中发现愈伤组织长势不快,褐化率较低;试验编号
4~6在切口处产生较多的愈伤组织,斑块较大,颜色微
试验
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
培养基
MS
MS
MS
1/2MS
1/2MS
1/2MS
1/4MS
1/4MS
1/4MS
6-BA浓度
/(mg/L)
1.5
2.0
2.5
1.5
2.0
2.5
1.5
2.0
2.5
2,4-D浓度
/(mg/L)
3.0
3.5
4.0
4.0
3.0
3.5
3.5
4.0
3.0
茎段
愈伤组织
/块
1
0
1
3
3
1
1
2
1
出芽诱导率
/%
20.00abA
0.00bA
20.00abA
60.00aA
60.00aA
20.00abA
20.00abA
40.00abA
20.00abA
叶片
愈伤组织
/块
6
3
2
6
1
7
9
1
2
出芽诱导率
/%
60.0abcA
30.00bcA
20.00bcA
60.0abcA
10.00cA
70.00abA
90.00aA
10.00cA
20.00bcA
根尖
愈伤组织
/块
8
6
3
9
4
12
14
1
2
出芽诱导率
/%
47.06abcA
35.29abcA
17.65cA
52.94abcA
23.53bcA
70.59abA
82.35aA
5.88cA
11.76cA
表2 降香黄檀茎段、叶片与根尖3种愈伤组织诱导丛生芽正交试验结果统计表
注:同列不同大、小写字母分别表示差异达极显著和显著水平(P<0.01、P<0.05)。
试验
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
培养基
MS
MS
MS
1/2MS
1/2MS
1/2MS
1/4MS
1/4MS
1/4MS
6-BA浓度
/(mg/L)
0.0
0.5
1.0
0.0
0.5
1.0
0.0
0.5
1.0
NAA浓度
/(mg/L)
1.0
1.5
2.0
2.0
1.0
1.5
1.5
2.0
1.0
茎段
芽数/个
10
8
6
6
3
3
6
3
1
生根率/%
62.50aA
50.0abA
37.5bAB
37.5bAB
18.75cBC
18.75cBC
37.5bAB
18.75cBC
6.25cC
叶片
芽数/个
16
8
5
10
7
3
9
1
5
生根率/%
66.67aA
33.33bcAB
20.8bcdAB
41.67bAB
29.17bcAB
12.50cdB
37.50bAB
4.17dB
20.8bcdAB
根尖
芽数/个
14
10
11
13
4
7
13
8
6
生根率/%
58.33aA
41.67cdABC
45.83bcAB
54.17abA
16.67fD
29.17eBCD
54.17abA
33.3deBCD
25.00efCD
表3 降香黄檀茎段、叶片与根尖单芽诱导生根正交试验结果统计表
注:同列不同大、小写字母分别表示差异达极显著和显著水平(P<0.01、P<0.05)。
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杨 峰等:降香黄檀愈伤组织培养与植株再生研究
绿色,后期观察中愈伤组织长势旺盛,褐化率较低;试
验编号 7~9刚开始时在切口处产生少量愈伤组织,颜
色为白色,后期观察中发现愈伤组织长势旺盛,但接种
50天后开始出现褐化现象,并且褐化情况严重。3种
愈伤组织的形态与MS中大量元素的含量相关性比较
明显,与各激素浓度的大小关系不明显。由表 1统计
结果可以得出MS培养基大量元素的含量达极显著水
平,与愈伤组织形态观测结果一致。极差比较后,可以
得出数据:MS培养基大量元素的含量(8.02)>NAA浓
度(3.22)>6-BA浓度(2.84)。根据各试验因子的平均数
看出:MS培养基大量元素的含量取 1/2MS(10.30),
6-BA浓度取 1.5 mg/L(7.12),NAA浓度取 0.10 mg/L
(7.02)为好,即茎段的最佳愈伤组织诱导培养基为:
1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.10 mg/L(图1A)。
叶片产生愈伤组织的速度较快,接种 12天后,可
以看到在叶片切口处出现少量愈伤组织,40天后已经
产生大量愈伤组织。从接种培养基开始统计,60天后
得到4种不同的愈伤组织产生:试验编号1、2、6中愈伤
组织长势旺盛,颜色偏白,质地疏松;试验编号 3、9中
愈伤组织长势较快,颜色淡黄,质地致密;试验编号4、
7中愈伤组织长势旺盛,颜色深黄色,质地致密;试验
编号 5、8中愈伤组织长势最慢,颜色白色,质地疏松。
由表 1统计结果可以得出 6-BA和NAA的浓度的F值
均达极显著水平,MS培养基大量元素的含量达到显
著水平。极差比较后,可以得出数据:6-BA浓度
(12.96)>NAA浓度(8.65)>MS培养基大量元素的含量
(6.83)。根据各试验因子的平均数看出:MS培养基大
量元素的含量取 1/2MS(16.73),6-BA浓度取 0.5 mg/L
(19.89),NAA浓度取 0.10 mg/L(17.84)为好,即叶片的
最佳愈伤组织诱导培养基为:1/2MS+6-BA 0.5 mg/L+
NAA 0.10 mg/L。
根尖是这3种组织中出现愈伤组织最快的,3天后
就能观察到少量愈伤组织,7天后少量出现明显的大
块愈伤组织,绝大多数瓶中都出现愈伤组织。从接种
培养基开始统计,60天后得到愈伤组织类型情况为
下:试验编号 1中有少量愈伤组织产生,长势不旺盛,
颜色淡黄色;试验编号2中愈伤组织长势旺盛,块斑较
大,颜色淡黄色;试验编号 4中愈伤组织产生数多,但
生长不旺盛,颜色白色;试验编号6、8中愈伤组织斑块
较小,后期观察无明显长势,试验编号5、9中大量愈伤
组织产生,长势旺盛,颜色白色;试验编号 3、7中未观
测到愈伤组织。由表 1统计结果可以得出MS培养基
大量元素的含量的F值达到极显著水平,6-BA浓度的
F值达到显著水平,极差比较后,可以得出数据:MS培
养基大量元素的含量(13.96)>6-BA浓度(7.46)>NAA
浓度(1.77)。根据各试验因子的平均数看出:MS培养
基大量元素的含量取 1/4MS(26.87),6-BA 浓度取
1.5 mg/L(22.37),NAA浓度取 0.05 mg/L(20.23)为好,
即根尖的最佳愈伤组织诱导培养基为:1/4MS+6-BA
1.5 mg/L+NAA 0.05 mg/L。
试验中茎段的愈伤组织诱导率为16.3%(47/288),
叶片的愈伤组织诱导率为 37.8%(109/288),根尖的愈
伤组织诱导率为 56.3%(162/288),可见根尖愈伤诱导
率最高,叶片居中,茎段最小。
2.2 愈伤组织分化
愈伤组织分化结果见表2。茎段愈伤组织产生的
丛生芽个数比较多,但长势并不旺盛,部分丛生芽进入
停滞状态(图 1B)。由茎段丛生芽统计结果极差比较
后可以得出数据:MS培养基大量元素的含量(1.71)>
2,4-D浓度(1.36)>6-BA浓度(0.69)。根据各试验因子
的平均数看出:MS培养基大量元素的含量取 1/2MS
(2.45),6-BA 浓度取 1.5 mg/L(1.71),2,4-D 浓度取
4.0 mg/L(2.15)为好,即茎段愈伤组织诱导丛生芽最佳
培养基为:1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+2,4-D 4.0 mg/L。
叶片愈伤组织产生的丛生芽个数较少,但是长势
旺盛,后期观察统计可以得出大多数芽都长势旺盛,由
叶片丛生芽统计结果得出,6-BA浓度的F值达到显著
水平。极差比较后可以得出数据:6-BA浓度(5.77)>2,
4-D浓度(3.63)>MS培养基大量元素的含量(1.09)。根
据各试验因子的平均数看出:MS培养基大量元素的
含量取 1/2MS(4.93),6-BA浓度取 1.5 mg/L(7.57),2,
4-D浓度取 3.5 mg/L(6.94)为好,即叶片愈伤组织诱导
丛生芽最佳培养基为:1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+2,4-D
3.5 mg/L。
根尖愈伤组织产生的丛生芽个数较多,长势旺盛,
后期发育良好,有的甚至长出嫩叶,由根尖丛生芽统计
结果得出,2,4-D浓度的F值达到显著水平,极差比较
后可以得出数据:6-BA浓度(7.19)>2,4-D浓度(6.83)>
MS培养基大量元素的含量(2.71).根据各试验因子的
平均数看出:MS培养基大量元素的含量取 1/2MS
(8.56),6-BA 浓度取 1.5 mg/L(10.55),2,4-D 浓度取
3.5 mg/L(6.94)为好,即根尖愈伤组织诱导丛生芽最佳
培养基为:1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+2,4-D 3.5 mg/L。
通过比较可以看出,3种组织的丛生芽诱导培养
基只有 2,4-D的浓度有些不同,茎段的丛生芽诱导率
为 28.89% (13/45),叶片的丛生芽诱导率为 41.11%
(37/90),根尖的丛生芽诱导率为 38.56%(59/153),叶片
·· 73
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与根尖的丛生芽诱导率接近,茎段稍低。
2.3 生根培养
生根结果见表 3。茎段单芽在第 20天观察到有
明显根产生,在50天后未生根的单芽在下面时间的观察
中始终未生根,产生的幼根比较短小,长度为1~3 cm,
数量为 3~6根,由统计得出,MS培养基大量元素的含
量与 6-BA浓度的F值达到极显著水平,极差比较后,
可以得出数据:MS培养基大量元素的含量 (5.10)>
6-BA浓度(4.25)>NAA浓度(1.06)。根据各试验因子
的平均数看出:MS培养基大量元素的含量取MS
(4.93),6-BA浓度取 0.0(7.57),NAA浓度取 1.5 mg/L
(6.94)为好,即茎段单芽诱导生根最佳培养基为:MS+
NAA 1.5 mg/L。
叶片单芽在第18天观察到有明显根产生,产生的
幼根细长,在后期移栽中要注意不要将根弄断,长度为
2~5 cm,数量为3~8根,由统计结果得出,MS培养基大
量元素的含量与6-BA浓度的F值达到显著水平,极差
比较后,可以得出数据:6-BA浓度(7.95)>MS培养基大
量元素的含量(4.91)>NAA浓度(4.27)。根据各试验因
子的平均数看出:MS培养基大量元素的含量取MS
(10.00),6-BA浓度取0.0 (12.43),NAA浓度取1.0 mg/L
(9.73)为好,即叶片单芽诱导生根最佳培养基为:MS+
NAA 1.0 mg/L。
根尖单芽在第16天观察到有明显根产生,幼根长
势旺盛,粗细不等,长度为 3~8 cm(图 1C)。由统计结
果得出,MS培养基大量元素的含量与NAA浓度的F
值达到显著水平,6-BA浓度的F值达到极显著水平,
极差比较后,可以得出数据:6-BA浓度(6.53)>MS培养
基大量元素的含量(3.84)>NAA浓度(2.90)。根据各试
验因子的平均数看出:MS培养基大量元素的含量取
MS(12.71),6-BA 浓 度 取 0.0(13.96),NAA 浓 度 取
2.0 mg/L (10.88)为好,即根尖单芽诱导生根最佳培养
基为:MS+NAA 2.0 mg/L。
通过比较可以看出,6-BA的浓度对生根试验影响
不大,NAA的浓度对生根影响的作用比较明显,茎段
单芽的生根诱导率为 31.94%(46/144),叶片单芽的生
根诱导率为 29.63%(64/216),根尖单芽的生根诱导率
为39.81%(86/216)。
2.4 试管苗的移栽及成活情况
生根试管苗经40天壮苗后移栽入盆中,30天后单
株生长状况如图1D。试管苗长势正常,未观察到有不
适环境的状况产生。
试管苗成活率根据初始时植物组织的不同依次
为:根尖>叶片>茎段(表4)。
A:无菌苗茎段诱导形成的愈伤组织;B:茎段愈伤组织分化产生丛生芽;C:生根培养;D:移栽成活的组培苗
图1 降香黄檀愈伤组织培养与植株再生
初始时植物组织
茎段
叶片
根尖
进行诱导生根的
单芽数/个
144
216
216
诱导生根的
单芽数/个
46
64
86
生根单芽经壮苗40 d后可
以移栽株树/株
36
60
78
试管苗移栽30 d后
成活株树/株
27
49
71
移栽成活率
/%
75.00
81.67
91.03
表4 降香黄檀茎段、叶片与根尖单芽试管苗移栽成活率试验结果统计表
3 结论与讨论
本试验在设计时曾进行过野外降香黄檀的采样,
但在消毒处理后出现严重的污染现象,更换几种消毒
方法后,组织培养的污染率仍然较高,无法进行统计比
较。由于降香黄檀野外生长环境的特殊性,在培养中
极难去除杂菌,这种现象在陈碧华等[20]报道中也同样
见到。因此,本试验采用种子获得无菌实生苗,然后选
取茎段、叶片和根尖为外植体,以克服野外采样表面消
毒的困难。
以降香黄檀种子无菌培养得到幼苗的茎段、叶片
和根尖为外植体,研究了降香黄檀愈伤组织的诱导与
分化。试验中茎段、叶片与根尖的愈伤组织诱导率分
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杨 峰等:降香黄檀愈伤组织培养与植株再生研究
别为16.3%、37.8%、56.3%,可见根尖愈伤诱导率最高,
叶片居中,茎段最小。本试验还发现,即使相同的外植
体其产生的愈伤组织也不是单一的种类,有的愈伤组
织块大疏松,有的块小致密。根据资料可知,植物根尖
的分生区具有高度的分化能力,该区域内部分细胞处
于强烈的分生状态。因此根尖与茎段和叶片相比,具
有更加强烈的分化能力。而叶片是植物制造营养物质
的器官,它含有较多的营养物质,保证了愈伤组织形成
的过程中养分的供给。因此细胞的分化能力和养分的
供给是影响愈伤组织诱导形成的 2个因素,是否存在
其他影响因素有待进一步探讨。
试验统计得出茎段愈伤组织诱导的丛生芽长势缓
慢,当芽苗长到2~3 cm的时候,基本停滞不长,芽的颜
色保持淡绿色;叶片愈伤组织在诱导丛生芽过程中发
现,大量愈伤组织一直保持愈伤状态而未能分化,但仍
有部分愈伤组织可以得到丛生芽,丛生芽长势不旺盛,
颜色以黄绿色为主;根尖愈伤组织诱导的丛生芽长势
旺盛,芽的颜色为绿色,部分生长旺盛的丛生芽甚至快
速长出叶片,颜色变为深绿色。茎段、叶片与根尖的丛
生芽诱导率分别为28.89%、41.11%、38.56%,叶片与根
尖的丛生芽诱导率接近,茎段稍低。
在3种组织单芽诱导生根的试验中,茎段、叶片与
根尖的单芽生根率分别为 31.94%、29.63%、39.81%。
其中以根尖单芽生根数量和状态最好,综合比较茎段、
叶片与根尖这 3种植物组织的愈伤组织诱导率、丛生
芽诱导率与单芽生根率,可以得出根尖是这 3种组织
中进行植株再生的最佳选择。
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