全 文 :红姬凤梨试管苗生根影响因子及移植基质的探讨
惠惠 (安徽农业大学林学与园林学院 ,安徽合肥 230036)
摘要 [目的]确定红姬凤梨试管苗生根的最佳培养基及适宜的移栽基质。[ 方法] 以初代培养的红姬凤梨试管苗为试验材料 ,研究不
同浓度 IAA、NAA和 IBA对试管苗不定根诱导的影响及不同基质配比对红姬凤梨试管苗移栽成活率的影响。[结果]在生根培养基添加
不同浓度 IAA 、NAA和 IBA的 9种处理中 ,以添加 IAA 6.0 mg/ L处理的红姬凤梨生根数量最多 ,平均根数达到 23.26条 ,平均根长达 3.41
cm;在 8个不同基质配比组合中 ,以泥 70%+河沙 30%组合的红姬凤梨移栽成活率高 ,幼苗生长较好 ,表现为叶片宽阔 、较厚、亮绿色 ,茎
平均增高 1.58 cm。[结论] 红姬凤梨试管苗最佳生根培养基为 1/2 MS+IAA 6.0 mg/L+蔗糖 30 g/L, 最适移栽基质为泥炭 70%+河沙
30%。
关键词 红姬凤梨;生根;移植基质
中图分类号 S 682.39 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)19-08019-02
Study on the Rooting Factors and Transplanting Substrate of Cryptanthus aculis Plantlets
HUI Hui (College of Forestry and Landscape Gardening , Anhui Agricultural University , Hefei , Anhui 230036)
Abstract [Objective] The research aimed to confirm the optimum medium for rooting and the suitable transplanting substrate of Cryptanthus aculis
plantlets.[ Method] Using the initially cultured plantlets of C.aculis as tested materials , the effects of IAA , NAA and IBA with different concn.on the
adventitious root induction of C.aculis plantlets and the effects of different substratematching on transplanting survival rate of C.aculis plantlets.[ Re-
sult] Among 9 treatments of rooting medium with IAA ,NAA and IBA at different concn., the rooting number of C.aculis was the most in the treatment
with IAA at 6.0 mg/L , and the average root number was 23.26 and the average length of root was 3.41 cm.Among 8 combinations with different substrate
matching , the proper substrate composition with 70% peat+30% riversand was suitable for the transplanting survival and the young plants grow well ,
showing as that the leaves were thick and brightly green and the stem was increased by 1.58 cm averagely.[ Conclusion] The optimum medium for rooting
was 1/2 MS+IAA 6.0 mg/L+Sugar 30 g/L and the suitable transplanting medium was 70% peat+30% riversand.
Key words Cryptanthus aculis;Rooting;Transplanting medium
作者简介 惠惠(1984-),女 ,安徽怀远人 ,硕士研究生 ,研究方向:园
林规划设计。
收稿日期 2008-04-03
红姬凤梨(Cryptanthus aculis)为凤梨科姬凤梨属多年生
常绿草本植物 ,其株形规则 、色彩绚丽 ,适宜作桌面 、窗台等
处的观赏装饰 ,是优良的室内观叶植物;也可作为旱生盆景 、
瓶栽植物的一部分 ,市场需求较大。但它一旦开花 ,就意味
着衰老和死亡 ,此时在老株的茎基部又会生出新的幼株 ,可
把蘖芽切下来另行扦插 ,但姬凤梨蘖芽生根较慢 。为了解决
种苗短缺问题 ,笔者采用组织培养技术 ,通过叶鞘直接诱导
产生不定芽或诱导愈伤组织产生不定芽 ,并探索最佳培养程
序以及最适的移栽基质 ,以期短期内快速大量繁殖优质苗
木 ,并最大限度的降低成本 ,使其广泛的应用于生产[ 1] 。
1 材料与方法
1.1 材料 供试材料为安徽农业大学林学与园林学院组培
室经初代培养的红姬凤梨试管苗 。
1.2 培养基的配制及灭菌 在干净的锅中倒入所需体积的
蒸馏水 ,煮沸后加入所需的琼脂 、蔗糖 ,不停搅拌至溶化 ,加
入 1/2 MS母液及植物生长调节剂 ,搅匀 ,定容 ,用 NaOH 或
HCl借助 pH 试纸调节 pH值[ 2] 。然后分装入三角瓶内 ,每瓶
30 ml。消毒灭菌的压力为 0.09 ~ 0.11 MPa ,保持 20 min , 待
培养基冷却凝固后使用[ 3] 。
1.3 培养方法 将培养物置于光照强度约为 1 700~ 2 500 lx
的日光灯照明条件下 ,培养室温度控制在(25±2)℃,每天提
供 12 h光照(8:00 ~ 20:00)。取试管苗中 3 cm以上的单苗放
于无激素培养基中进行 1次壮苗培养。取 2 ~ 3个分化出的
不定芽由芽丛单个切下 ,转入生根培养基中(1/2 MS培养基 ,
蔗糖 30 g/L ,pH值 5.8),各生根培养基成分见表 1。
1.4 移栽及驯化
1.4.1 炼苗。将瓶苗在外界条件下适应 1 ~ 2 d后 ,打开瓶
盖 ,让幼苗透气锻炼。1 ~ 2 d后从瓶中取出幼苗 ,并在清水
中洗净附着在根上的培养基 ,准备移栽。
1.4.2 基质酸碱性的测定。无土栽培基质的酸碱性应保持
相对稳定 ,最好呈中性或微酸性状态(pH 值 6 ~ 7)。初期使
用时 ,基质的 pH值会发生变动 ,但变动幅度不宜过大 ,否则
将影响营养液成分的有效性和植物生长发育。取一定量的
风干基质 ,按基质∶去离子水为 1∶2.5的体积比加入去离子
水 ,充分搅拌 ,静置 30min ,用洁净纱布滤出液体 ,用 pH试纸
直接测定结果[ 4] 。
表 1 不同处理的生根培养基
Table 1 Rooting media under different treatments mg/ L
编号 Code IAA NAA IBA
d1 2 0 0
d2 4 0 0
d3 6 0 0
d4 0 2 0
d5 0 4 0
d6 0 6 0
d7 0 0 2
d8 0 0 4
d9 0 0 6
1.4.3 移栽。栽培幼苗用经过灭菌处理的不同配比(表 2)
的无土基质。将基质装入 108孔的穴盘中 ,喷洒浇水 ,待穴
盘下部有水渗出时 ,表明穴盘中基质已浇透 。将洗净的幼苗
根系全部入土 ,轻轻压实基质 ,将苗盘摆齐 ,置于20~ 30 ℃的
环境下 ,30 d统计成活率 、茎增长高度及生长状况。
2 结果与分析
2.1 不同激素浓度对红姬凤梨试管苗不定根的诱导 红姬
凤梨试管苗培养 30 d的生根及茎生长情况如表 3所示 。从
表 3可以看出 ,d3 培养基中红姬凤梨试管苗生根数量最多 ,
安徽农业科学, Journal of Anhui Agri.Sci.2008 , 36(19):8019-8020 ,8022 责任编辑 郑丹丹 责任校对 卢瑶
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2008.19.100
平均根数达到 23.26条 ,平均根长达 3.41 cm ,生长状况良好 ,
具体表现为根粗 、较长 ,侧根较少且短 ,叶片亮绿色 。d6 生根
数也较多 ,达 21.77条 ,生长正常 ,相对 d3根较细且侧根多一
些。d2 、d9 、d5 、d4 、d1 、d7 培养基的生根数依次降低 ,且根 、茎长
度也呈降低趋势。
2.2 不同基质配比对红姬凤梨试管苗移栽生长的影响 从
表 4可以看出 , g2 基质红姬凤梨生长状况最好 ,表现为叶片
宽阔 、较厚 、亮绿色 ,茎平均增高 1.58 cm 。g7 基质红姬凤梨
生长状况最差 ,茎增高长度最短 ,只有 0.71 cm ,且叶片窄 、浅
绿色 、长势弱。g3 、g1 基质红姬凤梨生长状况较好;g1 、g2 、g3 、
g4 、g5 基质的试管苗成活率较高 ,均为 100%;g6 基质的试管
苗成活率最差 ,只有 85%。
表 2 试管苗移植基质配方
Table 2 Matrix formula for the transplantation of test-tube seedling %
试验组 Test group 泥炭 Turf 河沙 Riversand 珍珠岩 Perlite
g1 100 - -
g2 70 30 -
g3 70 - 30
g4 40 30 30
g5 30 70 -
g6 30 - 70
g7 - 30 70
g8 30 30 40
表3 不同浓度激素对试管苗生根及茎生长的影响
Table 3 Effects of hormone at different concentrations on the rooting and stem growth of test-tube seedlings
处理
Treatment
接种数
Inoculation number
平均根数∥条
Average root number
平均根长∥cm
Average root length
平均茎高∥cm
Average stem height
根生长状况
Growth status of root
d1 15 14.62 2.10 3.22 短、粗 ,侧根少
d2 15 18.84 2.97 3.66 长、粗 ,侧根少
d3 15 23.26 3.41 4.19 长、粗 ,侧根少、短
d4 15 15.92 3.02 3.28 长、细 ,侧根多
d5 15 18.03 3.19 3.45 长、粗 ,侧根少
d6 15 21.77 3.23 4.03 长、细 ,侧根多、长
d7 15 10.55 1.82 2.69 短、粗 ,侧根少
d8 15 13.32 2.34 3.14 短、粗 ,侧根少
d9 15 18.29 2.76 3.40 短、粗 ,侧根少
表 4 不同基质配比的试管苗移栽情况
Table 4 Transplant situations of test-tube seedlings under different matrix matching
试验组
Test group
基质 pH值
pH value of matrix
移栽苗数
Number of transplanted seedlings
成活率∥%
Survival rate
茎平均增高∥cm
Average increase of stem height
生长状况
Growth situations
g1 6.0 10 100 1.46 叶片宽阔、厚、亮绿色
g2 6.0 10 100 1.58 叶片宽阔、较厚、亮绿色
g3 5.5 10 100 1.47 叶片较宽、厚、绿色
g4 6.0 10 100 1.28 叶片一般、绿色
g5 6.0 10 100 1.25 叶片一般、绿色
g6 6.0 10 85 0.81 叶片窄、浅绿色、长势弱
g7 6.2 10 88 0.71 叶片窄、浅绿色、长势弱
g8 6.0 10 95 0.80 叶片窄、浅绿色、长势弱
3 结论
(1)红姬凤梨生根培养以 1/2 MS +30 g/L蔗糖+IAA 6
mg/L为最佳培养基 。该培养基内红姬凤梨试管苗生根数量
最多 ,平均根数达到 23.26条 ,且生长状况良好 ,表现为根短 、
粗 ,侧根少 、短 。
(2)红姬凤梨以泥炭 70%+河沙 30%最利于其移栽成
活 ,表现为叶片宽阔 、较厚 、亮绿色 ,茎平均增高 1.58 cm。
4 讨论
(1)激素种类及浓度 、光照强度 、光照时间 、培养温度 、继
代次数等对红姬凤梨生根培养均有影响 ,因此在今后的试验
中可以通过调节以上影响因子来寻求最利于红姬凤梨生根
的环境因子[ 6] 。离体材料本身的生理状态与充实程度 ,对于
生根成活率及根系的发达程度影响较大 ,培养健壮的 、营养
积累充分的 、内源生长激素含量最高的母本 ,是实现高效快
繁的关键。看似同样的离体材料和生化药剂处理 ,但有完全
不同的成活率 ,这是由于不同的植株或不同部位形成不同质
量的离体材料 ,从而产生不同的成活率[ 7] 。
(2)不同基质对红姬凤梨生根效果的影响极大 ,疏松 、透
气 、排水及保水能力较好的基质有利于红姬凤梨成活。该试
验中的泥炭 70%+河沙 30%配方植株的成活率最高 ,茎增高
长度也最高;以珍珠岩 70%+河沙 30%配方植株的成活率最
低 ,可见泥炭和珍珠岩的含量比例对移栽成活率起着至关重
要的作用。河沙是一种石英或花岗岩等岩石经风化和水力
冲刷成的不规则颗粒 ,它本身无空隙 ,又不能释放养分 ,不保
水 ,不保肥 ,导热系数大 ,比重也大。但是积聚起来的沙堆 ,
颗粒之间有较大的空隙 ,通气性好 ,无菌 、无毒 、无化学反应 ,
是较好的移栽基质。泥炭是沼泽植物枯枝落叶及根系经多
年水渍后炭化的产物 ,具有炭化粗纤维和大量有机质。孔隙
率较大 ,通透性和保温效果良好 ,是催根的优良基质。珍珠
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8020 安徽农业科学 2008年
酵母内表达时的转录激活作用 ,使 prey-BD融合基因与
bait-AD融合基因表达产物无需特异结合 ,就能启动转录系
统。另外有些蛋白质表面有对其他蛋白质的低亲和力区 ,容
易形成蛋白体复合物 ,能够引起报告基因的表达 ,使酵母表
现出相应的表形 ,产生假阳性结果。所分析的可能互相作用
的蛋白质必须定位于核内 ,才能激活报告基因 ,但是很多蛋
白质的相互作用依赖翻译后加工如二硫键等的形成等 ,而此
过程要在细胞质内完成 ,这样 ,有许多蛋白质不适用此方法。
某些诱饵蛋白质或待筛选蛋白质在酵母中大量表达时 ,可能
对酵母产生一定的毒性作用 ,如使酵母体内的信号传导通路
阻断 ,干扰酵母中正常基因的表达调控 ,抑制酵母细胞的分
裂 ,甚至使酵母细胞在选择性培养基上不能生长等 ,使得某
些种类的蛋白质不能在该系统中进行分析 。
5 酵母双杂交系统的进一步发展及展望
5.1 单杂交系统Wang和 Rodd[ 7] 基于酵母双杂交系统
提出单杂交系统提出单杂交系统 ,用于研究 DNA-蛋白质间
互相作用。不同之处仅在于它省略了双杂交系统中 bait-BD
蛋白杂代之交体[ 8] ,代之以具有与之特异结合位点的 DNA ,
可以利用 DNA序列捕获具有与之特异结合的结构域的蛋白
质。通过对酵母细胞内报告基因的表达状况的分析 ,来鉴别
DNA结合位点并发现潜在的结合蛋白基因 ,或对DNA 结合
位点进行分析。运用此技术能快速筛选到与 DNA结合的蛋
白质。酵母单杂交系统灵敏性高 ,可直接获得与DNA 特异
结合蛋白质的基因序列 。与双杂交类似 ,同样也会出现假阳
性问题 ,有待进一步完善[ 9] 。
5.2 三杂交系统 三杂交系统是 SenGupta[ 10]等发展起来
的 ,与双杂交系统相似 ,只是 2个杂交蛋白需通过第三个分
子介导。三杂交必须满足:2个蛋白无直接作用 ,必须通过第
三个成分才能激活转录 ,第三个分子具有 2个蛋白的位点。
许多细胞内信号传递过程中 ,两蛋白间互相作用涉及第三个
分子。而这第三种分子可以是蛋白质 ,小分子多肽和核酸。
因此 ,此方法的发明大大扩展了酵母双杂交系统的应用
范围。
5.3 逆向双杂交系统[ 11] 酵母双杂交系统创立的初衷是研
究蛋白间互相作用 ,如果这种作用很重要 ,那么解离作用必
然导致对生物的重大影响 ,而研究阻断蛋白之间的相互作用
的因素也就很重要。逆向双杂交系统由 Shih等创立 ,可作为
酵母双杂交系统较好的补充。与酵母双杂交系统比较 ,突出
的特点在于构建一种反向筛选报告基因即蛋白间特异相互
作用所激活的报告基因能阻碍转化体的生长 ,从而发现蛋白
间结合的解离因素。Shih等用该系统对阻断环腺苷酸效应
分子结合蛋白与辅助因子相互作用的诱变剂进行了研
究[ 12] 。Vidal等据此发现了影响转录因子 E2F1中与DP1相
互作用的点突变[ 13] 。
5.4 酵母双杂交的进一步展望 从酵母双杂交系统理论的
提出至今 ,已得到不断完善和迅速推广 ,在蛋白质研究中成
为首选的方法。尽管还有许多问题没有解决 ,也有一些相应
的缺陷 ,但随着这些问题的解决 ,从而得出蛋白质联系图谱 ,
并且为细胞活动机制的研究提供重要的信息 ,它将继续在蛋
白功能的研究乃至其他生命科学领域发挥更重要的作用 。
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(上接第 8020页)
岩是保酸性玻璃质火山喷出的岩石 ,具有球珍珠状裂纹 。
用于基质的珍珠岩也是经过高温煅烧而成的膨化制品 ,具
有保温 、隔热 、通气 、无毒 、化学性质稳定的特点 。但配方中
珍珠岩的使用应该慎重 ,并要做进一步的筛选工作 。珍珠
岩在不同试验中表现不稳定的原因 ,可能是在珍珠岩的加
工及贮存过程中 ,会造成性质的改变 ,从而失去了应有的品
质[ 8] 。至于不同基质的理化性状及营养成分如何影响红姬
凤梨的成活需要进一步探讨 。
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