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培养基组成对大岩桐继代培养和腋芽增殖的影响



全 文 :收稿日期:2013 - 11 - 25
作者简介:何 婷(1980—) ,女,硕士,实验师,主要从事植物组织培养工作。Tel:021-62202871;E-mail:green1216@ sina. com
* 共同第一作者
**通信作者
上海农业学报 2014,30(5) :81 - 83
Acta Agriculturae Shanghai
文章编号:1000-3924(2014)05-081-03
培养基组成对大岩桐继代培养和腋芽增殖的影响
何 婷,刘成洪* ,郭桂梅,陈志伟,杜志钊,高润红,徐红卫,邹 磊,王亦菲**
(上海市农业科学院生物技术研究所,上海市农业遗传育种重点实验室,上海 201106)
摘 要:为了优化大岩桐组培快繁条件,以其组培苗为试验材料,研究了不同浓度 MS培养基中无机盐大量
成分、蔗糖、琼脂、6-BA对继代培养和腋芽增殖生长的影响。结果表明:MS 无机盐大量成分和蔗糖浓度对继代
培养的组培苗的鲜重、株高、根长具有显著影响;6-BA对腋芽再生增殖倍数影响极显著,MS培养基使用 12 浓度
的无机盐大量成分,添加 40 gL蔗糖、6. 0 gL琼脂配合 0. 2 mgL 6-BA可以取得较好的继代培养和腋芽增殖效
果。
关键词:大岩桐;试管苗;继代培养;腋芽;增殖
中图分类号:S682. 29 文献标识码:A
Effects of medium composition on the subculture and axillary
buds proliferation of Sinningia speciosa
HE Ting,LIU Cheng-hong* ,GUO Gui-mei,CHEN Zhi-wei,DU Zhi-zhao,GAO Run-hong,
XU Hong-wei,ZOU Lei,WANG Yi-fei**
(Biotech Research Institute,Shanghai Academy of Agricultural Sciences,
Shanghai Key Laboratory of Agricultural Genetics and Breeding,Shanghai 201106)
Abstract:In order to optimize the in vitro culture conditions of Sinningia speciosa,different concentrations of
MS macro salt components,sucrose,agar powder,and 6-BA were used in the culture medium,and their effects on
on the regeneration from axillary buds of Sinningia speciosa were investigated. The results showed that the fresh
weight,plant height and root length of sub-cultured aseptic plantlets were significantly affected by the concentra-
tions of MS macro salt components and sucrose,and the multiplication factor of axillary buds was most significant-
ly affected by the concentration of 6-BA. The culture medium consisted of half strength of MS macro salt compo-
nents,40 gL sucrose and 6 gL agar combined with 0. 2 mgL 6-BA was efficient for the sub-culture and prolifer-
ation of axillary buds of Sinningia speciosa.
Key words:Sinningia speciosa;Test-tube plantlet;Subculture;Axillary bud;Proliferation
大岩桐(Sinningia speciosa)属苦苣苔科苦苣苔属多年生肉质草本植物,原产巴西,因其叶大花艳,观赏
价值较高而被广泛种植。我国大岩桐的引种始于在 20 世纪 30 年代,直到 90 年代才有小批量生产,主要
由于大岩桐很难自花授粉、种子细小繁殖难度高、块茎繁殖和扦插繁殖系数不高且易造成品种退化[2 - 3]。
目前组织培养是大岩桐快速繁殖的重要手段,有关大岩桐的组织培养已有一些成功报道[4 - 9],主要集中于
优化激素配比和选择不同类型外植体以诱导愈伤和丛生芽增殖,但要实现规模化的培养用于产业化,还
需对其组织培养条件进行进一步优化。本研究以大岩桐的组培苗为材料,针对继代培养和腋芽增殖培养
基中的无机盐大量成分、蔗糖、琼脂以及激素 6-BA 的浓度进行了优化,以求在现有培养基基础上筛选出
离体培养的最佳生长条件及其配比;并考察其对继代培养和腋芽再生的影响,用以建立快速、稳定的大岩
何 婷,等:培养基组成对大岩桐继代培养和腋芽增殖的影响
桐无性系繁殖体系。
1 材料与方法
1. 1 材料
以大岩桐组培苗为试验材料,组培苗来自上海市农业科学院生物技术研究所细胞工程研究室,继代
培养的培养基组成为 12 MS(无机盐大量成分减半)、蔗糖 30 gL、琼脂 6 gL、pH调整为 5. 8。
1. 2 方法
将大岩桐组培苗带腋芽的茎段接入不同处理培养基中,每个处理 25 株,重复 3 次。MS无机盐大量成
分浓度优化试验以 4 周为继代周期,分别设置为 18、14、12、23、1;蔗糖处理浓度优化试验以 4 周为继代
周期,分别设置为 10 gL、20 gL、30 gL、40 gL、50 gL;琼脂质量浓度优化试验以 4 周为继代周期,分别设
置为 5. 0 gL、5. 5 gL、6. 0 gL、6. 5 gL、7. 0 gL,4 周后统计每个植株的鲜重、株高、根长,根长选择每个植
株的最长根。
6-BA质量浓度优化试验以 4 周为统计时间,分别设置为 0. 1 mgL、0. 2 mgL、0. 5 mgL,统计芽的增
殖倍数(增殖倍数是在增殖培养基上培养 4 周后所获得的丛生芽数与初始数的商)。
对照组培养基组成均为 12 MS(无机盐大量成分减半)、蔗糖 30 gL、琼脂 6 gL、pH调整为 5. 8。
数据采用 DPS分析软件单因素试验统计分析 F检测和最小显著差数法(LSD法)检测进行统计分析。
2 结果与分析
2. 1 MS无机盐大量成分浓度对大岩桐生长的影响
不同 MS无机盐大量成分浓度对大岩桐生长有较大影响,在一定范围内,MS 无机盐大量成分浓度的提
高能够促进鲜重、株高和根系生长。从表 1可以看出,在 18—12 内,随着 MS无机盐大量成分的增加,植株
鲜重增加,鲜重从 0. 1749 g增加到 0. 3580 g,18 MS无机盐大量成分与对照组差异极显著,14MS 无机盐大
量成分与对照组显著差异,MS全量对植株鲜重有明显抑制作用,差异极显著;在 18—12内株高无明显变化
规律,23MS无机盐大量成分对株高有抑制作用,但与对照无显著差异,MS 全量对株高抑制极大,差异极显
著;在 18—12内根长随MS无机盐大量成分浓度提高而增加,23MS无机盐大量成分对根长有明显抑制,与
对照组差异极显著;当 MS无机盐大量成分浓度提高至全量时,植株不再生根。说明 MS 无机盐大量成分对
鲜重、苗高、根系的生长影响较大,12MS无机盐大量成分适宜大岩桐组培苗的生长。
表 1 不同MS无机盐大量成分浓度对大岩桐生长的影响
Table 1 Effects of MS macro salts concentration on the growth of Sinningia speciosa
MS无机盐大量成分 鲜重g 株高cm 根长cm
18 0. 1749** 4. 08 1. 30
14 0. 2922* 3. 78 1. 44
12(CK) 0. 3580 4. 26 1. 84
23 0. 3346 3. 50 0. 58**
1 0. 1316** 2. 35** -
注:同一列数据中**表示差异达到 0. 01 极显著水平,* 表示差异达到 0. 5 显著水平;下同。
2. 2 蔗糖浓度对大岩桐生长的影响
蔗糖浓度对大岩桐生长的影响主要表现在植株生长状态方面。从表 2 可以看出,蔗糖质量浓度为
40 gL时,鲜重、株高和根长均为最大值,鲜重与对照组有显著差异,植株生长情况良好,茎干粗壮,叶片浓
绿肉质肥厚;低质量浓度时植株生长情况不佳,株高较高而细弱,叶片浅绿,且根生长缓慢;质量浓度过高
时(50 gL)也有抑制作用。
表 2 不同蔗糖质量浓度对大岩桐生长的影响
Table 2 Effects of sucrose concentration on the growth of Sinningia speciosa
蔗糖质量浓度g·L -1 鲜重g 株高cm 根长cm
10 0. 2268** 4. 32 0. 51**
20 0. 2490* 3. 78 1. 29
30(CK) 0. 3421 4. 40 1. 44
40 0. 4093* 4. 62 1. 92
50 0. 2765 3. 32** 1. 04
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上 海 农 业 学 报
2. 3 琼脂浓度对大岩桐生长的影响
从表 3 可以看出,琼脂质量浓度为 7. 0 gL 对鲜重和株高有明显抑制作用,与对照组差异显著;在
5. 0—6. 5 gL 范围内,鲜重随着琼脂质量浓度的增加而增加,株高和根长无明显变化规律,说明琼脂
6. 0—6. 5 gL是大岩桐组培苗生长的适宜质量浓度。
表 3 不同琼脂质量浓度对大岩桐生长的影响
Table 3 Effects of agar concentration on the growth of Sinningia speciosa
琼脂质量浓度g·L -1 鲜重g 株高cm 根长cm
5. 0 0. 3166 4. 24 1. 82
5. 5 0. 3489 3. 94 1. 71
6. 0(CK) 0. 3639 4. 42 1. 57
6. 5 0. 3753 4. 01 1. 82
7. 0 0. 2361** 3. 01* 1. 00
2. 4 6-BA对大岩桐增殖的影响
6-BA对大岩桐组培苗增殖有明显效果,随着 6-BA浓度增加,增殖倍数明显提高,差异显著。在 6-BA
质量浓度为 0. 5 mgL时,增殖倍数达到 5. 2,但诱导的丛生芽细弱,质量不高,组培苗基部膨大,愈伤坚
硬,不利于快繁;在 6-BA质量浓度为 0. 2 mgL时,虽然增殖倍数比 0. 5 mgL 时少,但诱导的丛生芽形态
良好,基部愈伤较小,所以以 0. 2 mgL为最适宜的 6-BA质量浓度。
表 4 6-BA对大岩桐增殖倍数的影响
Table 4 Effects of 6-BA concentration on the proliferation times of Sinningia speciosa
6-BAmg·L -1 增殖倍数
0 1. 00
0. 1 2. 17*
0. 2 3. 50**
0. 5 5. 20**
综上,在大岩桐继代过程中,以 12MS、40 gL 蔗糖、6 gL 琼脂粉为基本继代培养基成分,以添加
0. 2 mgL 6-BA为增殖培养基,两者交替使用,为大岩桐组培苗最适宜的快速繁殖培养基。
3 讨论
培养基中无机盐大量成分、糖原是植物生长的重要因素,这些成分需要在激素配比调节的同时进行
优化。在大岩桐的组织培养中,MS是使用最为频繁的基本培养基[3],在芽增殖诱导中使用的是全量无机
盐成分(包括大量和微量元素),而蔗糖使用质量浓度多为 3%(即 30 gL)。本研究为了适应规模化扩繁
的需要,利用组培获得无菌苗后采用腋芽再生实现芽增殖,对继代增殖培养基中的无机盐、蔗糖和琼脂以
及 6-BA的浓度进行了优化,认为 MS 培养基使用 12 浓度的无机盐大量成分,添加 40 gL 蔗糖、6. 0 gL
琼脂粉配合 0. 2 mgL 6-BA可以在简化培养条件的基础上取得较好的培养效果。继代扩繁过程中芽增殖
迅速,并且大大减少了玻璃化和变异苗现象,这可能与培养中采用了腋芽增殖途径有关。同时较低的无
机盐和 6-BA浓度有利于保持组培苗的稳定性,通过提高糖浓度给组培苗提供充足碳源,保证其生长不受
限制。
参 考 文 献
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(责任编辑:张睿)
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