全 文 ：第 5 3卷第 5期
2 0 0 6年 10月
上海师范大学学报( 自然科学版 )
J o um a O f lh Sna gh a i N~a lU
n i e vs ri ty( Nta ua r l S
e i e n e e s)
V I O
.
5 3
,
N o
.
5
2 0 0 6
,
o e t
.
影响大岩桐试管块茎形成的若干因素
戴黎鸣 , 周 伟 , 陈军峰 , 开国银 ,周根余
(上海师范大学 生命与环境科学学院 , 上海 2X() 23 4)
摘 要 : 对大岩桐试管块茎形成的若干 因素进行了研究 . 结果表明 , 外植体类型 、 破源种类 、 光
照条件以及 B A 浓度对大岩桐试管块茎形成具有明显影响 . 以叶为外植体 比顶 芽更有利 于块
茎的形成 ;食用 白糖可代替蔗糖促进块茎的形成 ,从而可以 大大降低生产成本 ;全光照条件更
有利于块茎的形成 ; 而 B A 则会抑制大岩桐试管块茎的形成 .
关键词 : 大岩桐 ;决茎 ;外植体 ;碳源 ; B A
中图分类号 : 9Q 43 . 1 ; 伪 4 . 5 文献标识码 : A 文章编号 : 10 一5 137( 2o 6) 05 姗 1扔
0 引 言
大岩桐 ( is n in ig a sP ec ios a )又名落雪尼 , 一种苦芭苔科多年生肉质球根草本植物 . 大岩桐原产巴
西 ,是著名的室内夏季盆栽观赏花卉 〔’ 〕 . 大岩桐传统采用的播种 、 扦插 、 分球等方法 ,繁殖系数较低 L’ 1 ,
而用组培技术所获得的组培苗易重新感染病毒 ,且又存在移栽季节脱节等缺点 . 因此 ,一种促使大岩桐
试管块茎形成的技术既可以较好地解决以上存在的问题 ,又便于储藏运输 . 已有利用组培苗顶芽诱导试
管块茎形成的报道 〔’ 】,本试验在参考已有报道结果的基础上 , 从取材 、碳源种类 、光照条件和激素等因
素进行了研究 ,试图找到一些更有利于大岩桐试管块茎形成的方法 , 以便满足规模化生产的需求 .
1 材料与方法
1
.
1 材料
大岩桐试管苗由上海师范大学组培室提供 .
1
.
2 培养基及培养条件
芽增殖培养基为 M S + B A I . o m岁 L + N AOA . l m岁 L ;苗继代培养基为 12/ M ;S 块茎诱导培养基为 1/
ZM S + N A AO
,
Z m g/ L
, 增殖 、 继代 、 块茎诱导培养基蔗糖浓度分别为 3% , 3% , 5% , 琼脂浓度为 0 . 7% ,
p H S
.
8
,培养室温度为 ( 2 5 士 2 )℃ ,光照强度为 6 0卜m o l · m , · s 一 ` ;光周期为 12丫 d .
1
.
3 方法
1
.
3
.
1 外植体类型对大岩桐试管块茎形成的影响
顶芽带 2 对叶 , 叶带叶柄 , 分别接种到块茎诱导培养基上 , 每一处理 or 个外植体 ,试验重复 2 次 ,
50 d 后统计试验结果 .
收稿日期 : 20 6习 3 -27
基金项 目 : 上海高等学校科学技术发展基金 ( 03 D 0Z 2 ) ;上海市 自然科学基金项 目 ( 05 Z 1R 4 0 3 ) ;上海师范大学博士
科研启动基金 .
作者简介 : 戴黎鸣 ( 19 81 一 ) ,男 ,上海师范大学生命与环境科学学院硕士研究生 ;周根余 ( 1946 一 ) ,上海师范大学生
命与环境科学学院教授 ;开国银 ( 19 7 一 ) ,上海师范大学生命与环境科学学院副教授 .
上海师范大学学报( 自然科学版) 2( ) X 6年
1
,
3
.
2 碳源种类对大岩桐试管块茎形成的影响
取带叶柄的叶接种到碳源分别为蔗糖 、 食用白糖 、 葡萄糖以及乳糖的块茎诱导培养基上 ,方法同
1
.
3
.
1
,
5 0 d 后统计试验结果 .
1
.
3
.
3 光照条件对大岩桐试管块茎形成的影响
取带叶柄的叶接种到块茎诱导培养基上 , 分别在 0 , 12 , 24 h / d 的光照条件下培养 ,方法同 1 . 3 . 1 ,
S O d 后统计试验结果 .
1
.
3
.
4 B A 浓度对大岩桐试管块茎形成的影响
取带叶柄的叶接种到 B A 浓度分别为 O , 2 , 6 , 10 m盯 L , N AA 为 0 . Z m群 L 的块茎诱导培养基上 ,方法
同 1 . 3 . 1 , 5 0 d 后统计试验结果 .
2 结果与分析
2
.
1 外植体类型对大岩桐试管块茎形成的影响
顶芽和叶经培养一周后 ,基部切 口处明显膨大 , 3 周后 ,叶柄基部开始形成扁平状突起 , 而顶芽的茎
基部在四周后才开始形成 . 50 d 后 , 顶芽和叶的基部都能形成明显可见的块茎 . 与此同时 , 地上部分也呈
现出不同的生长状态 . 顶芽的叶色深绿中微微泛红 , 叶片纵向翻卷 ,植株呈团状 ;叶在培养过程中始终保
持深绿 , 叶片微微纵向翻卷 . 另外还观察到顶芽地下部分结球的根明显比叶柄基部的少 .
表 1 的结果表明 ,外植体类型对大岩桐试管块茎形成具有明显影响 . 顶芽或叶在块茎诱导培养基上
虽然都能形成块茎 ,但在块茎质量方面却存在较大的差异 . 顶芽为外植体所形成的块茎在直径和鲜重方
面都要明显不如以叶为外植体所形成的块茎 . 表 2 是对两者在块茎直径和块茎鲜重上进行的方差分析 .
结果表明 ,两者差异极显著 ( F > 0 . 01 ) . 因此 , 以叶为外植体更有利于大岩桐试管块茎的形成 .
表 1 外植体类型对大岩桐试管块茎形成的影响
外植休类型 接种数 (个 ) 块茎数 (个 ) 诱导率 (% ) 块茎平均直径 ( m m ) 块茎平均鲜重 ( m g )
顶身
叶
4
.
9 3
5
.
3 2
57
.
7 7
6 7
.
5 9
块茎生长状况
圆球型 (墨绿色 )
圆球型 (鲜绿色 )
o0
件,八j0ō ,qù
表 2 外植体类型对大岩桐块茎鲜重及块茎直径的方差分析
变差来源 d · f 差方和 P’0 , 05 凡. 。 ,
总变差
组间
组内
146
.
5 1 ( 0
.
2 4 )
14
.
7 4 ( 0
.
2 2 )
1
.
7 7 ( 0
.
0 2 )
14
.
7 4 ( 0
.
22 )
0
.
4 2 5 ( 0
.
X() 5 )
3 2 7
.
1 ( 4 ) 2 1
.
2 0
括号内的数据是块茎直径的方差分析 , 以下类同
2
.
2 碳源种类对大岩桐试管块茎形成的影响
表 3 的结果表明 ,碳源种类对大岩桐试管块茎形成有明显的影响 . 不同碳源虽然都能诱导大岩桐试
管块茎的形成 ,但在块茎直径和鲜重上却存在较大差异 . 当用蔗糖作为碳源时 ,块茎鲜重和块茎直径分
别达到 67 . 59 m g 和 5 . 32 一 , 而当用乳糖作为碳源 时 , 块茎鲜重和块茎直径分别只有 24 . 49 m g 和
2
.
6 7 m m
. 从表 4 的方差分析和表 5 的 SL D 检验可知 ,当用蔗糖或食用白糖作为碳源时 ,它们在块茎直径
和块茎鲜重上差异不显著 . 这一结论与崔翠等碳源对 马铃薯试管微型薯的影响所报道的结果 相一
致 〔` j ` 因此 ,大岩桐试管块茎形成完全可用食用白糖代替蔗糖 ,从而可以大大降低生产成本 .
第 5期 戴黎鸣 , 周 伟 , 陈军峰 , 等 :影响大岩桐试管块茎形成的若干因素
表 3
接种数 (个 ) 块茎数 (个 )
碳源种类对大岩桐试管块茎形成的影响
诱导率 (% ) 块茎平均直径 ( m m ) 块茎平均鲜重 ( m g ) 块茎形态
5
.
3 2
5
.
2 5
67
.
5 9
6 7
.
10
4
.
5 8
2
、
6 7
47
.
9 3
2 4
.
4 9
圆球型
圆球型
扁圆型
圆球型
000
内j月,é八飞ùO0Cé内嘴à、ù飞ú八」
碳源种类
蔗糖
食用白糖
葡萄糖
乳糖
表 4 碳源种类对大岩桐块茎鲜重及块茎直径的方差分析表
变差来源 d · f 差方和 0F 叮 OF . 。 :
3 7 3 5
.
7 5 ( 1 3
.
8 1 )
3 7 3 3
.
9 2 ( 1 3
.
7 8 )
1
.
83 ( 0
.
0 3 )
12 4
.
64 ( 4
.
5 9 )
0
.
22 8 8 ( 0
.
X() 37 5 )
5 4 3 9
.
86 ( 1 2 24 ) 4 06 6 7
.
59 1
碳源种类
食用白糖
表 5 碳源种类对大岩桐块茎鲜重及块茎直径的 , 检验 (峪 )D
块茎鲜重 (直径 ) 与蔗糖的差值 SL D o . 05
葡萄糖
乳糖
67
.
10 ( 5
.
2 5 )
4 7
.
9 3 ( 4
.
5 8 )
24
.
49 ( 2
.
67 )
0
.
49 ( 0
.
07 )
1 9
.
6 6 ( 0
.
74 )
4 3
.
10 ( 2
.
6 5 )
0
.
9 ( 0
.
12 )
2
.
3 光照条件对大岩桐试管块茎形成的影响
表 6 的结果表明 ,光照条件对大岩桐试管块茎形成具有极显著影响 ( F > 0 . 01 ) . 在黑暗条件下块
茎鲜重只有 37 . 6 1m ;g 块茎直径也只有 4 . 38 m m . 而在全光照条件下所诱导的块茎鲜重高达 1 14 . 98 m g ,
块茎直径达 6 . 09 ~
. 这一结论与崔翠等报道光照时间可抑制马铃薯试管微型薯形成的结果不一致 [ 4〕 .
表 6 光照条件对大岩桐试管块茎形成的影响
光照条件 接种数 (个 ) 块茎数 (个 ) 诱导率 ( % ) 块茎平均直径 ( m m ) 块茎平均鲜重 (m g ) 块茎生长状况
全光 30 3 0 1X() 6 . 0 9 11 4 . 9 8 圆球型 (墨绿色 )
光 /暗 30 3 0 1X() 5 . 3 2 6 7 . 5 9 圆球型 (鲜绿色 )
全暗 30 30 10 4 . 38 37 . 61 扁圆型 (黄绿色微泛红 )
2
.
4 B A 浓度对大岩桐试管块茎形成的影响
表 7 的结果表明 , B A 对大岩桐试管块茎形成具有明显的抑制作用 . 随着 B A 浓度的升高 , 大岩桐叶
片的颜色从深绿色逐渐变成褐红色 、逐渐枯萎 ,在叶柄基部形成了明显可见的愈伤组织 ,并随着 B A 浓
度的提高 ,其基部愈伤组织的数量不断增加 ,从而严重抑制了块茎的形成和根的生长 . 这一结论与柳俊
等报道认为 B A 对马铃薯试管块茎形成具有促进效应的结果不一致仁’ 〕 .
表 7 B A 浓度对大岩桐叶的生长及其块茎形成的影响
BA 浓度 ( m酬 L ) 叶色
深绿
墨绿
浅红
褐红
叶的生长状况
叶片微微纵向翻卷
叶片纵向翻卷 , 叶柄基部形成少量愈伤组织
叶片纵向翻卷 , 叶柄基部形成较多愈伤组织
叶片纵向翻卷 , 叶柄基部形成大量愈伤组织
块茎生长状况
圆球型 (鲜绿色 )
无块茎形成
无块茎形成
无块茎形成
上海师范大学学报 (自然科学版) 2) ( X6 年
3讨 论
本试验的研究结果表明 ,不同类型的外植体对大岩桐试管块茎形成有较大影响 . 叶比顶芽更有利于
大岩桐试管块茎的形成 ,这是由于叶作为外植体时 ,培养基中的营养全部用于叶基部块茎的形成 , 在自
然条件下大岩桐叶也可以作为一种繁殖大岩桐的方法 〔` 」. 而顶芽在培养过程中还会继续生长 , 培养基
中的营养不能全部用于其基部块茎的形成 . 因此 ,顶芽虽 比叶具有更强的接受光合作用的能力 ,但其基
部块茎形成的效果反而不如叶 . 另外 ,叶比顶芽取材方便更具有一定的实际意义 . 我们在试验过程中还
发现 ,不同部位的叶对块茎形成也有一定的影响 ,这有待于进一步研究确认 .
在植物组织培养中糖类不仅为培养物提供能量 , 而且是培养物渗透环境的主要调节物质 . 至今已有
单糖 、双糖 、三糖 、 多糖以及未经纯化的混合糖类近 50 种在植物组织培养中被试验用作碳源或者渗压
剂 〔’ 〕 . 本试验分别以蔗糖 、食用白糖 、 葡萄糖以及乳糖作为碳源 ,研究了不同碳源对大岩桐试管块茎形
成的影响 . 经过方差分析和玲 D 检验表明 ,等量的食用白糖完全可以代替昂贵的分析纯蔗糖 , 从而大大
降低了工厂化生产大岩桐试管块茎的成本 .
光周期被公认是马铃薯块茎形成的主要诱导因子 〔8〕 . 柳俊等认为黑暗处理有利于甸旬茎的发生 ,
短 日照有利于试管薯的膨大〔’ 」. 刘梦芸等研究发现 , 长时间的暗处理使块茎形成显著提早 , 但结薯数
少 ,植株茎叶生长受阻 ,块茎淀粉含量降低〔’ “ 1 . 李灿辉等也认为 ,延长暗处理时间 ,较高光照强度有利于
试管薯形成 t川 . 沈清景等研究表明 ,全黑暗条件对试管薯形成 、结薯数量和平均鲜重具有显著的促进作
用 { ’ 2」. 然而本试验的研究结果表明 ,全黑暗条件不利于大岩桐试管块茎的形成 ,而全光照条件则更有利
于其块茎的形成 . 这可能是由于光周期所调控的某些与块茎形成有关的酶的活性的变化而引起的 〔` , `。〕 .
有报道表明 , 在马铃薯块茎形成中 , 一旦蔗糖代谢中的关键酶 : 蔗糖酶和蔗糖合成酶活性受抑制 ,它的块
茎数量和干重就都会下降 ;植物内源激素 GA 3 氧化酶的活性的增加会使块茎抑制因子 C A3 的水平提高 [ ” 〕. 那么 , 大岩桐试管块茎的形成是否与其体内某些酶的活性的变化有关 , 这有待于进一步研究
证实 .
细胞分裂素对块茎形成具有调节作用 . 胡云海等认为细胞分裂素能促进微型薯的形成 [ ’ ` J . 刘志云
的实验结果表明 , B A 对块茎的形成有明显的促进作用 , 随着 B A 浓度的增加 ,块茎形成数量也有新的增
加 ,但当 B A 浓度继续增加时 ,对块茎的形成也不利 ,试管薯形成的适宜浓度为 5 一 1 0m『 L〔” 〕 . 然而 ,刘
梦芸等认为 B A 对块茎形成影响不明显 〔’ ` 〕 . 王爱勤等在马蹄莲块茎试管培养的研究中发现 ,在适宜的
蔗糖浓度下 , B A 的存在不利于块茎的形成 ,并且随着 B A 浓度的增大 ,块茎形成和增粗受到的抑制也越
大〔” 〕 . 本试验的研究表明 , B A 完全抑制大岩桐试管块茎的形成 . 造成这种结论上的不一致性的原因很
复杂 ,可能与所使用的材料 、作用部位 、使用的浓度和处理时间等有关 . 因此 , 细胞分裂素对大岩桐试管
块茎形成的抑制作用 ,其机理值得进一步研究 .
参考文献 :
〔1〕
【2〕
〔3〕
[4 J
[5」
〔6 〕
唐伟斌 ,刘占牛 . 大岩桐组织培养与快繁技术研究【J〕. 安徽农业科学 , 2 0 5 , 33 ( 8 ) : 14 一 18 .
张文珠 . 大岩桐的组培快繁技术「J」. 广西热带农业 , 200 2 , ( 2) : 5 .
孙静秋 , 夏玲凤 ,周根余 , 大岩桐试管结球的初步研究〔J 〕. 上海农业学报 , 20 03 , 19 (4 ) : 64 一 6
崔翠 ,何凤发 , 王季春 ,等. 光照时间和碳源对试管薯形成的影响【J〕 . 西南农业大学学报 , 20 1 , 23 ( 6) : 5 47 一 548
柳俊 ,谢从华 ,黄大恩 ,等 . 马铃薯试管块茎形成机制的研究 : B A 对试管块茎形成与膨大的影响 f J〕. 马铃薯杂志 ,
19 5
,
9 ( l )
:
7
一 1 1 .
余诚 . 大岩桐繁殖 四法〔J〕. 花卉 , 2 (准 4 , ( 8 ) : 17 一 1.8
第 5期 戴黎鸣 ,周 伟 , 陈军峰 ,等 : 影响大岩桐试管块茎形成的若干因素
〔7 〕 丁世萍 , 严菊强 , 季道藩 . 糖类在植物组织培养中的效应【J〕. 植物学通报 , 19 8 , 15 ( 6) : 42 一 46 .
【s] 吕长文 , 王季春 ,唐道彬 ,等 . 马铃薯试管结薯的光周期诱导效应研究【J] . 中国马铃薯 , 2 (x ” , 18 ( 2) : 68 一 7 .2
【9 〕 柳俊 , 谢从华 . 马铃薯块茎发育机理及其墓因表达〔J ] . 植物学通报 , 2 0 1 , 18 ( 5 ) : 5 31 一 5 3 .9
【10 」刘梦芸 ,蒙美莲 , 门福义 ,等 . 光周期对马铃薯块茎形成的影响及对激素的调节【J〕. 马铃薯杂志 , 19 94 , 8 (4 ) : 193 -
19 7
.
【11〕 李灿辉 , 王军 ,管朝旭 ,等 . 离体培养条件下植物生长物质对马铃薯块茎形成的影响仁J〕. 马铃薯杂志 , 19 9 8 , 12 ( 2) :
67 一 7 4
.
〔12 〕 沈清景 , 叶贻勋 , 凌永胜 . 马铃薯试管薯诱导因素研究【J〕. 福建农业学报 , 20 1 , 16( 1 ) : 54 一 5 .6
【13 」王 翠松 ,张红梅 ,李云峰 . 马铃薯块茎发育过程中的影响因子【J ] . 中国马铃薯 , 20 3 , 17( 1 ) : 29 一 3 .
〔14 〕 胡云海 ,蒋先明 . 植物激素对微型薯形成的影响【J ] . 马铃薯杂志 , 19 92 , 6( 1 ) : 14 一 2 2 .
〔巧」刘志云 . 马铃薯试管苗结薯与光 、 温度 、 激素关系的研究〔jJ . 高师理科学刊 , 20 2 , 2 2( 3 ) : 7 0 一 71 .
〔16 〕 刘梦荟 ,蒙美莲 ,蒙福义 ,等 . C A3 , IA A , CKT 和 A B A 对马铃薯块茎形成调控作用的研究【J ] . 内蒙古农牧学院学报 ,
19 7
,
1 8 ( 2 )
: 1 6 一 20
.
【17 」王爱勤 , 何龙飞 , 王彦红 , 等 . 马蹄莲块茎试管培养的研究〔J〕. 广西农业科学 , 19 98 , ( 2 ) : 92 一 94 .
F a ot r s e fe
c t in g o n t h e fo r m a t i o n o f t e s t
·
t u b e t ub
e r s
o f S i n n ing 勿 SP e c i o s a P la n t l e st
D a i iL
一
m i n g
,
Z H O U W e i
,
C H E N Ju n
一
fe n g
,
K A I G u o
一
y i n
,
Z H O U eG
n 一 y u
( C
o l e ge Of L i fe an d E
n vi or mn
e nt S e ie n e e s
,
Shan g h
a i N
o
mr al U
n i v e sr iyt
,
Sh an g h ia 20() 2 34
,
C ih n a )
A b st ar e t
:
T h
e
er
s u l t s i dn i
e a t e d th at ytP
e s Of e x p l an t
, e at e即 ir e s Of e abr o n s o u cr e , e on d i t i o n s Of il g h t an d e o n e e n tar t i o n s Of B A h a d
d i s t in t e月飞e t s o n fo mr at i on Of t e s t 一 t u b e t u b e sr of s in n i gn i a 印 e e i o s a p l an il e t s
. 玩 af as e x p lan t w e er b e t e r th an s h o t . S u b s t i t u -
t io n Of dOl i
n叼 r e if ne d s u g e r fo r e abr o n s ou e e e o己d p m m o t e fo mr at i o n of t u b e sr in o司 e r t o er d u e e e o s t s Of p or d u e t i o n 脚 ial y .
C ul t u er d i n 似 1 l igh t w as m o er vaf o rab le t o fo mr at i o n Of t u be sr . B A , h o we v e r , er s t r ia n e d fo mr of t e s t 一 t u b e t u b e sr of s i n n i咭 ia
明 e e ios a p lan t le t s .
K ey w o dr s
:
S i
n n i叮i a 明 e e i os a ; t u be r ; e却 lan t ; eabr o n ; B A
( 责任编辑 : 吴 澄 )