全 文 ：拟南芥室内培养技术研究
刘守伟1,刘士勇2
(1.东北农业大学园艺学院,哈尔滨 150030;2.黑龙江省农业广播电视学校,哈尔滨 150090)
摘 要:拟南芥室内培养的方法有土培法、蛭石培养法、沙培法、MS培养基法、移栽法、基质培养法和水培
法,文章对这些方法的优缺点进行讨论。
关键词:拟南芥;室内培养;培养技术
中图分类号:Q94-331 文献标识码:A
收稿日期:2005-09-12
作者简介:刘守伟(1974-),女,黑龙江人,讲师,博士,主要
从事蔬菜栽培生理和设施园艺方面的研究与教学工作。E-mail:
Liuliu_095@163.com
拟南芥(Arabidopsisthaliana)是十字花科拟南
芥属植物,具有生育期短,植株个体小及基因组
小等特点,因而长期以来一直被用来作为分子生
物学和传统遗传学研究的模式实验材料,尤其在
植物发育生物学研究中扮演了十分重要的角色,
为了与国际接轨,近年来国内已引入了拟南芥作
为实验材料。但是,拟南芥种子特别小,幼苗很
弱,易夭折,给它的培养带来一定的困难。目前,
国内很少有实验室具备国外人工气候室培养拟南
芥的全方位调控条件,在拟南芥培养方面存在成
活率低、培养周期长等问题[1]。因此,掌握拟南芥
的培养技术非常重要。
目前,各个实验室常用的拟南芥培养方法主
要有两种,一种土培法,另一种是移栽法。其实,
只要实验室条件具备,在室内成功培养拟南芥的
方法很多。本文依据多年在拟南芥培养方面的实
践经验,结合目前的文献报道,对拟南芥的室内
培养技术进行简述。
1 拟南芥的室内培养技术
1.1 土培法
把营养土和蛭石按 4:6[1],1:2[2]或 1:1[3]的比例
混合均匀,预先放入通气良好的花盆内,用自来
水浇透,待水完全渗入后 15min,将经过春化处
理的种子均匀地播在介质表面,不盖土,用塑料
保鲜膜罩住花盆,并在上面扎几个小孔,薄膜既保
证小苗所需要的湿度又保证了温度。播种后3d就
可以发芽,发芽后,及时把膜揭去,发芽后发现表
土干了可以浇水,此时小苗比较脆弱,浇水时,最
好用尖嘴洗瓶接近介质表面轻轻地浇,以免把小苗
冲倒,不要浇得过多,以免把小苗淹死,把握少量
多次的原则。小苗长至3cm以上时,每2~3d浇
1次水,每次要浇透。小苗长大以后,需要间苗,
最终每株小苗应占25cm2的面积。
1.2 蛭石培养法
将种子直接播在蛭石中,播种前用营养液将蛭
石浸润,然后将春化的种子播种在蛭石表面,覆
膜。由于蛭石不含养分,在培养时要浇 MS营养
液。具体管理方法同土培法,但此法浇营养液的时
间间隔要比土培法浇水的时间短,原因是蛭石的保
水性差些。
1.3 沙培法[2]
取粗糙的河沙,洗去沙中杂物,将春化后的种
子直接播于沙中,用塑料保鲜膜将盆覆盖 4d,以
利于种子萌发和幼苗生长。由于拟南芥种子小,撒
播时先将种子倒在质地较硬的纸上,然后轻轻振动
纸张便可均匀撒播。由于蛭石也不含养分,生育期
内也要浇MS营养液。
1.4 MS培养基法
拟南芥种子放在培养皿中,先用70%酒精消毒
30s,用无菌水冲洗4次,再用10%次氯酸钠消毒
10min,无菌水冲洗6次后,倒在灭菌滤纸上,用
镊子或解剖针点播在灭菌的MS固体培养基(1%蔗
糖,0.8%琼脂,pH5.8)上,避光,4℃春化4d后
第38卷 第2期 东 北 农 业 大 学 学 报 38(2):279~281
2007年 4月 JournalofNortheastAgriculturalUniversity April2007
文章编号 1005-9369(2007)02-0279-03
转到光照培养间,温度22℃/18℃(日/夜),16h/8h
光周期, 白炽灯光照培养。
1.5 移栽法[4]
将种子按照 MS培养基法消毒后,播在 MS培
养基上,置于4℃冰箱内春化 4～5d,之后转入
光照培养。培养 4周后,将小苗移栽到营养土和
蛭石按体积比 5:5混合的培养介质上,用塑料保
鲜膜将盆覆盖 2d 以缓苗,之后的管理方法同土
培法。
1.6 基质培养法
将春化后的种子播种在用矿质营养液[5]浸透的
营养土、蛭石、素沙(1:1:1)[3]或者蛭石、土、珍珠
岩(2:1:1)[6]的基质中,其它培养方法同土培法。
1.7 水培法[7]
水培装置:在 300mL一次性塑料杯(内杯)口
上缝一层尼龙筛网,筛网上放一张剪有 15个均匀
分布小孔的滤纸,剪去杯底,将其置于 500mL一
次性塑料杯(外杯)中。再将配好的营养液倒入杯
中,使液面与内杯的筛网齐平。拟南芥种子用
70%乙醇和 1%次氯酸钠浸泡消毒后,用无菌水冲
洗干净,再放入 4℃冰箱中春化 3~4d,种子用
0.1%琼脂水溶液悬浮后,用移液枪将种子点播在
铺于筛网上的滤纸的小孔处。播后的第1周要及时
添加营养液,使滤纸和种子保持湿润,种子发芽出
苗后,小心移去滤纸。每周更换1次营养掖,液面
离筛网0.5cm,保持筛网干燥以防止霉菌生长。
上述 7种培养方法中,如果在人工气候箱培
养,条件是:温度为23℃,光强240!mol·m-2·s-1,
16h光照,8h黑暗,相对湿度60%~70%。有的方
法中涉及的营养液可以是不同浓度的改良的
Hoagland营养液。
2 拟南芥室内培养技术的比较
a.MS培养基法最不同于其它六种方法,此法
培养的幼苗主要是生物技术实验或组织培养中提供
外植体的需要,不能用此方法繁育种子。
b.有人曾将土培法、蛭石法、移栽法和基质培
养法进行过比较实验[3],认为移栽法种植的拟南芥
在移栽后需要经过一定时间的缓苗期才能转入正常
生长,这使拟南芥成活率降低并且发育延迟。在培
养土中扎根浅,导致其长势差;另外,移栽法种植
拟南芥操作费工,对实验有一定要求,必须在前期
培养其培养阶段完全避免污染。蛭石培养法因蛭石
不含养分,必须在拟南芥全生育期内人工提供养
分;另外,浇水后蛭石变得黏重,通透性变差,易
生真菌和藻类造成烂根和根系活力降低,因此,此
法培养的拟南芥仍然成活率不高且苗弱影响到了后
期的开花结果。蛭石和营养土混合的使拟南芥成活
率不高且苗弱。
土培法是目前国内许多实验室使用的方法,该
法的培养基质过分黏重,通透性差,易导致烂根及
“烧苗”,造成幼苗夭折;而且此法培养的拟南芥苗
期长势弱,但其营养生长逐渐变旺盛,生殖生长延
缓,生活周期过长,不利于加快实验进程。采用基
质培养法所使用的培养介质,既有拟南芥苗期根系
生长所需的透水和透气性,又能为后期生长持续提
供养分,且水、肥和气供应均衡一致,因此拟南芥
成活率高,生长健壮,生长发育进程快且整齐,有
关指标符合国际上拟南芥报道中的标准,因此能最
好地发挥拟南芥个体小和生育期短的优点。因此认
为,基质培养法可作为实验用拟南芥的简便易行且
效果好的方法。
c.水培方法可以提供充足的营养和水分,产生
较大的更为整齐一致的植株,而且可以避免其他培
养方法中培养介质对根系生长的机械限制,在适宜
的光照、温度、养分等条件下,尤其是相对于一些
特殊的栽培要求来说,可以排除栽培介质的干扰,
培养出健壮的植株。
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·280· 东 北 农 业 大 学 学 报 第38卷
Studyonmodificationofindoorculture
techniquesforArabidopsisthaliana
LIUShouwei1,LIUShiyong2
(1.ColegeofHorticulture,NortheastAgriculturalUniversity,Harbin150030,China;
2.SchoolofAgriculturalBroadcastTVofHeilongjiangProvince,Harbin150090,China)
Abstract:ThearticlesummarizedmodificationofindoorculturetechniquesforArabidopsisthalianainclu-
dingsoilculture,vermiculiteculture,sandculture,MSculturemedium,transplant,mixedmediaandwatercultu-
re.Atthesametime,theexcelencesanddefectswerediscussed.
Keywords:Arabidopsisthaliana;indoorculture;culturetechnology
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刘守伟等:拟南芥室内培养技术研究第2期 ·281·