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越桔组织培养的相关研究



全 文 :第 27 卷 第 6 期
2011 年 11 月
森 林 工 程
FOREST ENGINEERING
Vol. 27 No. 6
Nov.,

2011
越桔组织培养的相关研究
张在盛,王秀华
(东北林业大学 生命科学学院,哈尔滨 150040)
摘 要:越桔巨大的食用价值和药用价值,使其组织培养的相关研究前景极为广阔。本文综述国内外关于越桔组织培
养的研究情况,并且详尽的筛选出相对适合的培养条件,比较合适的培养基,有效激素及其浓度,以及培养过程中需要注
意的问题;并且针对越桔组织培养过程中生根困难的问题,介绍国内外一些管外生根的成功范例,为越桔组织培养的深入
研究提供一个快捷的方法。
关键词:越桔;组织培养;激素;试管外生根
中图分类号:S 663. 9 文献标识码:A 文章编号:1001 - 005X (2011)06 - 0023 - 03
Research on Tissue Culture of Vaccinium vitis-idaea L. /Zhang Zaisheng,Wang Xiuhua (College of Life Sciences,North-
east Forestry University,Harbin 150040)
Abstract:Research on tissue culture of Vaccinium vitis-idaea L. has a very broad prospect due to its edible value and medicinal value. A brief
summary on the study of Vaccinium vitis-idaea L. tissue culture was given in this paper. The appropriate culture condition,proper culture medium,ef-
fective hormone and density as well as all the issues need to be attended were discussed in detail. Aiming at the problem of difficulty in taking root during
the culturing process,some successful cases about ex-tube rooting in and abroad were introduced,which could provide an efficient platform for deep stud-
y of Vaccinium vitis-idaea L. culturing.
Keywords:Vaccinium vitis-idaea L.;tissue culture;hormone;ex-tube rooting
收稿日期:2011 - 06 - 09
第一作者简介:张在盛 (1985 -) ,男,黑龙江哈尔滨人,硕士
研究生。研究方向:植物组织培养。
1 越桔相关情况简介
越桔 (Vaccinium vitis - idaea L.) ,杜鹃花科,
越桔属。常绿矮生灌木,地下茎长,匍匐,地上茎
高 10cm左右,直立,有白微柔毛[1],果实为直径
1 ~ 2cm的红色浆果。主要分布于北欧、北美以及
我国的长白山和大小兴安岭地区[2],这些地区属
于高寒地区,不适于大多数植物的生长,但由于越
桔具有极强的抗寒及环境适应能力,很多处于北方
寒冷地区的国家把其作为较重要的果树种类引进种
植,最为重要的就是越桔自身具有极高的食用和药
用价值,因此被广泛关注。
1. 1 越桔的食用价值
越桔果实可被加工成果酱、果干,还可以作为
辅料加工奶制产品,味道极佳,深受广大群众的喜
爱。其果实含有大量有机酸,还含有多种糖类,维
生素和微量元素,具有极高的营养价值[3],同时,
越桔果实中含有大量的色素,可以作为优良的天然
色素食用。
1. 2 越桔的药用价值
越桔可以以叶入药,性温,味苦,具有解毒、
利尿、消炎等诸多功效。可以用于治疗风湿、痛风
等疾病。越橘果实含有多种药用成分,包括:抗氧
化物,蹂酸,叶酸,抗菌成分。其中花青素、SOD
的含量超过其它植物许多倍,花青素对治疗胃溃
疡、抗血凝、改善夜视力等方面具有显著效果。丰
富的 SOD在预防癌症和心脏病方面也具有重要的
作用。同时,在越桔的果实和茎叶中含有黄酮、萜
类等多种活性成分[4],可以避免血管变脆变薄,
有效地保护血管,改善人体微循环。在防辐射,防
衰老,抗肿瘤等方面也已进入临床。因此,越桔在
国外早已成为关注的热点,称为众多学者争相研究
的对象,其中越桔的组织培养就成为了其中极为重
要的一个组成部分。
2 越桔的组织培养
2. 1 材料的选取与处理
2. 1. 1 材料的选取
越桔组织培养的选材非常重要,也可谓是各有
千秋,一般分为两种途径,一种是直接取自野生的
越桔植株的一部分作为外植体,例如金彦磊[5]等
在越桔离体培养的组织学研究中选取大兴安岭野生
的越桔叶片作为外植体接种于含有 TDZ的 WPM培
养基中进行离体培养[5]。顾地周[6]等取长白山北
DOI:10.16270/j.cnki.slgc.2011.06.016
森 林 工 程 第 27 卷
坡的针阔叶混交林中的笃斯越桔休眠枝条利用水培
法促使腋芽萌发做为外植体。另外一种是利用种子
萌发[5],然后取萌发后幼苗的不同部分作为外植
体,例如利用幼苗的子叶和胚轴等,这样做的好处
是避免了外植体染菌的几率,同时也能较快速的得
到所需的外植体,避免了采摘外植体所受地域和时
间的限制。
2. 1. 2 材料的采摘与处理
如果选择采摘野生越桔作为外植体,那么要尽
量选择植株长势旺盛且气温较凉爽的季节,因为此
时植株在培养过程中容易成活而且不易染菌,但是
气温亦不宜过低,否则植株体已近休眠,培养过程
中成芽率低。然后对外植体进行有效地清洗以及消
毒处理,用蒸馏水清洗去除外植体表面的污物,将
其置于消毒液 (新洁尔灭等)中浸润 30 ~ 45min,
取出后用无菌水冲洗 6 ~ 7 次,洗净备用。在这一
过程中可以加 70%的酒精以及氯化汞加以浸泡,
再用无菌水清洗数遍备用,以达到更好的消毒效
果[7]。其中在氯化汞中浸泡的时间应控制在 8 ~
9min为宜,少则易造成消毒不充分致外植体染菌,
多则可能造成外植体不同程度的黄化和褐化[8 - 9]。
2. 2 越桔组织培养中的影响因素
2. 2. 1 培养基的筛选
众所周知,植物组织培养的培养基的选择非常
重要。经过众多实验对比发现,WPM 培养基最为
适合越桔的组织培养,高盐浓度的 MS 对越桔的生
长有抑制作用。因此大部分人都以 WPM 培养基作
为越桔组培的基础培养基或加以改良,和加卫等用
水合硝酸钙水合硝酸钙 [Ca (NO3)2·4H2O] 684
mg /L、KNO3 190 mg /L、 C10 H13 FeN2NaO8 74. 3
mg /L和盐酸硫胺素 0. 1 代替原 WPM 培养基中的
K2SO4、 CaCl2、 FeSO4 和 乙 二 胺 四 乙 酸 钠
(Na2EDTA)
[10],林宝山等将 KH2PO4 含量减少
1 /2,CaNO3 为原来的 1 倍,NaCl 为原来的 2 倍。
结果证明,改良过的 WPM 培养基在对不同越桔品
种的诱导分化以及增殖具有独特的效果。
2. 2. 2 温度、光照的影响
研究表明,适合越桔生长的温度在 15 ~ 28℃
之间,最适温度为 20℃,温度低于 10℃或高于
30℃将造成光饱和点迅速下降,抑制其光合作用,
因此,20℃左右的温度为最适培养温度[11]。另外,
通常选择 1 500 ~ 2 000 lx 的光强以及配合 8 ~ 10h
的暗处理对越桔组织的初始诱导有着非常良好的效
果。
2. 2. 3 蔗糖浓度的影响
为了研究蔗糖浓度对越桔组织培养的影响,
Debnath分别在培养基中加入了 10、20 和 30g /L的
蔗糖,结果发现 20g /L的蔗糖对越桔的生长最为有
效[12],同样的结果和发现也在其他研究中 (如
Qu et al.,2000)有记载,因此,现在越桔组织培
养中通常都在培养基中添加 20g /L的蔗糖以促进再
生苗的生长。
2. 2. 4 激素的影响
激素在植物组织培养中的重要性毋庸置疑,因
此正确的选择合适的激素以及激素的使用量非常关
键。经 Julia Meiners[13]以及段祖安[14]等人实验证
明,Zeatin在对越桔苗的初始诱导以及后续的增殖
培养有着突出的效果,相反,2 - ip 的诱导效果则
相当不明显,不但出芽率低,而且幼苗的长势也不
如加入 zeatin的培养基中幼苗长势旺盛,还会出现
叶片变红的迹象。另外,少量的 TDZ 也可促进越
桔苗的生长,但浓度不宜过高,5mg /L 最佳[12],
多则反而抑制芽苗的生长,TDZ在很多组织培养中
都有使用,如一些木本植物的组织培养 (Huette-
man and Preece,1993)以及一些其他越桔品种如
兔眼越桔 (Marcotrigiano et al,1996)的组织培养
中都扮演着重要的角色,说明其具有很强的诱导植
物生长的作用。研究中还发现,肌醇对于越桔组织
培养也有着很好的效果,林宝山等在培养基中加入
少量肌醇就起到了很好的效果,同样的结果在 Jul-
ia Meiners关于越桔的组织培养一文中也有相关的
记载。其他激素如 NAA、6 - BA 等虽有促进植物
生长的作用,但针对于越桔效果却不理想。
2. 2. 5 pH的选择
越桔喜生于有机质丰富的土壤上,pH值大约
在 4 ~ 6 之间[15],为了模拟这一生态环境,一般
研究者都选择 pH在 5 ~ 6 之间的培养基,事实证
明,这种微酸性的培养基对于越桔幼苗的生长非
常有利,幼苗生长旺盛,侧枝条数较多且存活率
高。
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第 6 期 张在盛等:越桔组织培养的相关研究
2. 3 越桔组织培养的生根问题
2. 3. 1 试管内生根
国内主要将长势良好的幼苗移至生根培养基
中,在试管内进行生根培养,通常选取的是 WPM
基础培养基,加入利于生根的各类激素,实践证明
IBA相对于其他激素适合大部分品种的越桔苗的试
管内生根,生根率较高。然后经过炼苗以后就可以
进行移栽了。炼苗过程中需注意补水,防止小苗因
为缺水而枯萎。
2. 3. 2 试管外生根
但经众多研究证明,越桔组织培养中在试管内
完成生根非常困难,即使可以生根,根的条数也很
少而且长势也不旺盛,移栽存活率很低。因此,试
管外生根技术就被广泛应用于越桔的生根培养。管
外生根将试管苗的生根阶段中的生根和驯化结合起
来,不但减少了试管内生根易染菌的弊病,而且简
化了组织培养的程序,降低成本的同时又提高了繁
殖系数[16 - 20],可以说为那些在试管内生根困难的
组培品种解决了难题。国内外管外生根大多采用微
体扦插法进行,研究者发现,将无根幼苗切下以后
采用 0. 8%的 IBA 速蘸处理,然后将其置于泥炭
∶珍珠岩 = 2∶ 1 的生根基质上,放于喷雾箱中保湿
处理,生根率可以达到 80% ~ 90%[12],而且植物
的根系长势旺盛,可以进行大规模的种植。
3 讨 论
近年来,随着人们的保健意识的增强,对保健
食品的关注度也就越来越高。因此,越桔由于其显
著的食用以及药用保健价值也就得到了更加广泛的
关注和研究空间,越来越多的人开始研究越桔。而
越桔的组织培养不但可以使其迅速繁殖,进入产业
化种植并且实现其巨大的经济价值,还能为其他研
究提供无菌材料。因此,针对于越桔组织培养的相
关研究就显得尤其重要。综上所述,就是作者针对
国内外有关越桔组织培养中的关键环节的一些总
结。本文作者从外植体的选择和消毒,最适培养基
以及最适激素的选择,温度、pH 值以及生根问题
等诸多因素进行筛选和讨论,目的就是将最优的选
择提炼出来,为其他关于越桔组织培养的相关研究
提供一个快捷的平台和理论实践依据,为越桔的深
入研究贡献一份力量。
【参 考 文 献】
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