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柠檬罗勒丛生芽诱导和植株再生的研究



全 文 :柠檬罗勒丛生芽诱导和植株再生的研究
韩晓光 , 袁平芳
(廊坊师范学院生命科学学院 ,河北廊坊 065000)
  摘要:以柠檬罗勒的子叶 、茎尖和下胚轴为外植体 , 进行丛生芽诱导试验 ,研究不同外植体 、不同激素质量浓度对
柠檬罗勒离体培养的影响 ,筛选出了最适丛生芽诱导 、继代增殖和生根培养基。结果表明:以 MS+6-BA2.0 mg/L+
NAA0.1 mg/L的丛生芽诱导率最高 ,且苗健壮;继代培养中 , 从丛生芽诱导培养基中选择芽生长较好的培养基作为继
代培养基 ,进行继代扩繁;在生根阶段 ,以 1/2 MS+IBA0.5 mg/L+NAA0.5 mg/L生根效果最好 ,生根率达 100%。
  关键词:柠檬罗勒;丛生芽;再生植株;培养基
  中图分类号:S681.904+.3  文献标志码:A  文章编号:1002-1302(2009)06-0090-02
收稿日期:2009-07-22
作者简介:韩晓光(1964—),男 ,河北固安人 ,副教授 ,从事植物组织
培养研究。 E-mail:hanxg1964@sina.com。袁平芳为廊坊师范学
院生命科学学院 2003级本科学生。
  柠檬罗勒 (OcimumamericanumL.)别名七里香 ,属唇形
科 1年生草本植物 ,是庭院 、阳台 、公共场所绿化 、美化 、香化
的珍品 [ 1 -2] 。其茎叶含较为丰富的维生素 、微量元素 ,还含芳
香油 、茴香醚 、丁香油酚等 ,可作辛性调味品 ,制香精 、香水等;
其嫩茎叶具有柔和的芳香 ,在欧美是一种常用的香辛调味蔬
菜 。此外 ,柠檬罗勒还具有独特的药用 、食疗功能 ,用嫩茎叶
加适量生姜片煎汤可治风寒感冒 、头痛胸闷 ,嫩茎叶煎水外洗
可治湿疹 ,是人类健康的 “保护神 ” [ 3-4] 。
柠檬罗勒是食品、香料工业及药品制造业的重要原料 ,其
市场需求量很大。由于种子繁殖容易产生性状分离 ,不能保持
品种优良性状 ,并且生产周期长 ,无法满足市场需求。而常规
无性繁殖虽能保持母本优良性状 ,但受繁殖材料及季节的影
响 ,繁殖系数较低 ,易感染病毒 。笔者通过对柠檬罗勒丛生芽
诱导再生植株的方法进行研究 ,找出丛生芽的最佳诱导条件及
植株快速繁殖的方法 ,为大规模工厂化生产提供依据 [ 5-6] 。
1 材料与方法
1.1 试验材料及处理 [ 6]
选取饱满的柠檬罗勒种子 ,用体积分数为 75%的酒精消
毒 30s,无菌水冲洗 3次;再用 2%次氯酸钠溶液并加 0.5%
洗涤灵消毒 10 min。用无菌水冲洗 4次 ,种植在放有滤纸的
无菌瓶中 ,待发育成无菌幼苗 ,作为试验材料 。
1.2 培养基 [ 5 -6]
1.2.1 丛生芽诱导培养基 I1:MS+6-BA1.5mg/L+NAA
0.1 mg/L;I2 :MS+6 -BA2.0 mg/L+NAA0.1 mg/L;I3:
MS+6-BA2.5 mg/L+NAA0.1 mg/L;I4:MS+6 -BA
3.0mg/L+NAA0.1 mg/L。
1.2.2 继代培养基 同丛生芽诱导培养基 。
1.2.3 生根培养基 R1:1/2MS;R2 :1/2MS+IBA0.5mg/L+
NAA0.5mg/L;R3:1 /2MS+IBA1.0mg/L+NAA1.0mg/L。
1.3 丛生芽诱导及增殖 [ 6 -7 ]
分别取柠檬罗勒的茎尖(保留生长点 ,长 1 ~ 1.5 cm)、下
胚轴(长 1 cm)和子叶(1 cm×1cm)作为外植体 , 3种外植体
均接种到 I1 、I2 、 I3和 I4培养基上 ,每种外植体在各种丛生芽
诱导培养基上接种 30个 。在光照 16h、黑暗 8h,温度 26℃,
18 ℃条件下培养 ,诱导丛生芽 。当芽长到 1 ~ 1.5 cm高时 ,
剪取健壮的单芽接种在继代培养基上进行增殖 。
1.4 生根与植株再生 [ 6 -7 ]
剪取健壮的单芽(长约 2 cm),分别接种到 R1 、R2 、R3培
养基上进行生根 。当再生植株长出 5 ~ 6条根 、有 3 ~ 4片展
开叶 、苗高 4 ~ 6cm时 ,打开瓶口 ,炼苗 7 d,然后移栽到花盆
中 ,实现完整植株再生 。
2 结果与分析
2.1 不同外植体对不定芽形成的影响
试验结果表明:以茎尖为外植体 ,在基部形成少量愈伤组
织 ,随后产生大量丛生芽 ,速度最快的接种 8 d后就有芽点形
成;下胚轴部分两端膨大形成愈伤组织 ,再从愈伤组织上分化
出丛生芽 , 11 d后产生芽点;子叶先膨大 ,然后形成愈伤组织 ,
但未形成芽 。不同外植体对不定芽诱导效果影响很大 ,芽诱导
率:茎尖为 100%,下胚轴为 100%,子叶为 0%,可见茎尖和下
胚轴出芽率均很高 ,子叶不能诱导出芽。原因可能是:茎尖属
分生组织 ,分化程度不高 ,且有芽原基 ,所以在 3种外植体中 ,
茎尖产生丛生芽最快 。下胚轴的胚性比较好 ,比子叶更容易分
化形成愈伤组织 ,再分化形成丛生芽 ,但所需时间比茎尖长 。
在 3种外植体中 ,子叶分化程度最高 ,再分化出芽较困难 。
2.2 不同质量浓度的 6-BA对茎尖丛生芽诱导的影响
表 1表明 ,茎尖丛生芽发生数量随 6-BA质量浓度的升
高而增多 ,而芽的质量随 6-BA质量浓度的升高而下降 。在
I1培养基上的芽生长得最好 ,芽健壮 ,但增殖倍数低;在 I2培
养基上的芽生长很好 ,芽健壮(图 1),增殖倍数适中;在 I3培
养基上的芽长势一般 ,数量较多 ;在I4培养基上的芽数量最
表 1 不同培养基对柠檬罗勒茎尖丛生芽诱导的影响
培养基 外植体数(个) 诱导率(%) 平均芽数(个)
I1 30 100 3.1I2 30 100 4.9
I3 30 100 5.6I
4 30 100 6.8
  注:表中数据为培养 20d统计结果。下同。
—90— 江苏农业科学 2009年第 6期
DOI :10.15889/j.issn.1002-1302.2009.06.067
多但细弱 ,少数芽无明显生长点 。
2.3 不同质量浓度的 6-BA对下胚轴丛生芽诱导的影响
下胚轴的胚性强 ,容易再分化形成不定芽 。从表 2可以
看出 ,下胚轴丛生芽诱导情况与茎尖基本相同 ,只是在相同培
养基中 ,芽增殖倍数比茎尖小 。
表 2 不同培养基对柠檬罗勒下胚轴丛生芽诱导的影响
培养基 外植体数(个) 诱导率(%) 平均芽数(个)
I1 30 100 2.4I2 30 100 3.9
I3 30 100 5.3I
4 30 100 7.1
2.4 无菌苗的继代扩繁
将初代培养获得的健壮丛生不定芽转移到 I1 、I2 、 I3和 I4
培养基上进行继代扩繁 ,结果见表 3。从表 3可以看出 ,最适
继代培养基应为 I2 ,丛生芽平均数量较多 ,且芽质量好 。
表 3 不同培养基对柠檬罗勒继代增殖的影响
培养基 接种芽数(个) 增殖倍数 芽生长情况
I1 30 3.9 生长良好
I2 30 5.1 生长良好I
3 30 5.7 芽长势一般I4 30 7.5 芽细小且弱
2.5 生根培养效果
无根苗生根培养中 ,在 R2培养基中约 5 d后分化形成
根 。从表 3可见 ,在 R2培养基中的生根效果优于另外 2种培
养基 。 R1培养基可能是由于不含 IBA和 NAA造成的;在 R3
培养基中 ,由于生长素质量浓度较高 ,对根的生长有抑制作
用 。在这 3种生根培养基中 , R1培养基生根少而健壮 , R2培
养基生根数量较多且根健壮 , R3培养基中生根多但较细弱 。
表 4 不同生根培养基对生根的影响(培养 12d统计结果)
培养基 接种芽数(个) 平均生根数(条) 生根率(%)
R1 30 5.1 50.3
R2 30 7.5 100R3 30 8.2 79.7
2.6 炼苗和移栽
当芽苗长出 7 ~ 8条根时开始炼苗 ,即选取已生根的健壮
试管苗进行炼苗(图 2)。揭开瓶塞 ,让幼苗在自然光下锻炼 。
炼苗 7 d后取出试管苗 ,洗净培养基 ,种植在已消毒的细沙
中 ,并添加 Hoagland营养液作为养分 ,待其生长稳定并长出
新叶后 ,移栽于花盆中露天种植 ,幼苗成活率高于 97.3%。
3 小结与讨论
用外界取得的外植体进行接种时 ,常含有较多的杂菌 ,对
其消毒的时间太短则杂菌消灭不彻底 ,时间太长又会对外植
体造成较大的伤害 ,时间上不容易把握 ,造成污染率较高 。本
试验选取种子进行消毒较容易 ,基本解决了上述问题 ,污染率
降低 ,适合选用 。在预试验中曾采用升汞消毒 ,先用酒精消毒
15 s,用无菌水冲洗 3次 ,后用升汞消毒 5 min,用无菌水冲洗
4次 。可能由于升汞对种子的刺激性太大 ,经升汞消毒的种
子萌发率很低 。故改为 2%次氯酸钠加 0.5%洗涤灵进行消
毒 ,时间为 10min,种子萌发率为 100%。
以茎尖作外植体可不经过愈伤组织阶段直接诱导出不定
芽 ,避免了脱分化与再分化过程引起的不良变异 ,可保持材料
的遗传稳定性 ,且成苗速度最快 ,芽苗健壮 ,增殖率高 ,是柠檬
罗勒进行离体快速繁殖的最佳外植体 。以下胚轴作为外植
体 ,丛生芽诱导率为 100%;但由于丛生芽形成过程要经过愈
伤组织阶段 ,容易产生变异 ,不利于保持品种的优良性状 ,所
以在柠檬罗勒离体快繁中不宜选下胚轴作为外植体 。但在新
品种选育中下胚轴作为外植体 ,可发挥重要作用 。
最适丛生芽诱导培养基为 I2 ,诱导成苗率最高 ,芽苗健
壮;芽在继代培养中以 I2为培养基 ,继代 20 d后的增殖系数
为 5.1 ,用 I2继代培养省去了重新设计并选择继代培养基的
麻烦 ,缩短了扩繁的时间 ,且成芽率较高;在生根阶段以 R2
生根效果最好 ,生根时间为 5d,生根率为可达 100%,且根系
发达 ,植株生长健壮 ,炼苗时间为 7 d左右 。
参考文献:
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