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金鱼藤的组织培养和快速繁殖体系的建立



全 文 :金鱼藤的组织培养和快速繁殖体系的建立
张美恒 胡翠萍 樊金萍
(东北农业大学园艺学院,150030,黑龙江哈尔滨)
摘 要 以金鱼藤(Asarina procumbens)叶柄为
外植体,MS为基础培养基,进行组织培养和快速繁
殖,研究不同浓度的植物生长调节剂对金鱼藤快繁
体系建立的影响,建立了金鱼藤无性繁殖体系。结
果表明,金鱼藤愈伤诱导的最佳培养基为MS +
2. 0mg /L 6-BA + 1. 0mg /L NAA;不定芽分化最佳培
养基为 MS + 1. 5mg /L 6-BA + (0. 3 ~ 0. 5)mg /L
NAA + 0. 3mg /L KT;丛生芽诱导的最适培养基为
MS +2. 0mg /L 6-BA +0. 2mg /L NAA,最佳生根培养
基为 MS培养基。
关键词 金鱼藤;组织培养;快速繁殖
随着城市建设的加快,人们对城市园林绿化提
出了越来越高的要求,既要注重地面植物景观的营
造也要注重垂直绿化景观的营造。金鱼藤(Asarina
procumbens)是玄参科金鱼藤属多年生匍匐型植物。
花冠似金鱼草属,但具蔓生特点。原分布于欧洲,在
北美观赏其灰绿叶片及花朵[1],其叶繁花色素雅,
在园林中既可做墙体的垂直绿化,又可做垂吊植物
栽培,是很好的园林观赏植物,但在中国应用较少。
金鱼藤一般为播种繁殖,从播种到开花周期较长,繁
殖速度较慢,而国内外对于金鱼藤的组织培养还鲜
有报道。因此,采用组织培养建立快速繁殖体系,可
大大提高生产效率,在较短时间内获得大量组培苗,
对今后投入到生产实践具有一定的现实意义。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
试验材料金鱼藤由东北农业大学园艺站提供。
选取健壮植株叶柄为外植体。
1. 2 培养条件
培养基均以 MS培养基为基础培养基,含 30g /L
蔗糖和 7. 6g /L琼脂粉,并附加不同种类和浓度的生
作者简介:张美恒,在读研究生,研究方向为园林植物遗传育种与生
物技术
樊金萍为通讯作者,副教授,研究方向为园林植物遗传育
种与生物技术
收稿日期:2011 - 09 - 24;修回日期:2011 - 11 - 28
长调节剂 6-BA、NAA 和 KT。pH 值均为 5. 83,并在
121℃高压灭菌 20min。培养温度为(25 ± 2)℃,光
照强度为 2 000lx,光照时间为全天 24h。
1. 3 试验方法
1. 3. 1 外植体的准备 取健壮叶柄,用洗衣粉将其
污物洗去,再用流水冲洗 30min。在超净工作台上
用 75%酒精消毒 30s,取出后用无菌水冲洗 3 ~ 4
次,再在 5%次氯酸钠溶液中浸泡 8min,取出后用无
菌水冲洗 5 ~ 6 次。将叶柄切成 1. 0cm 左右小段作
为外植体,接种到不同梯度的愈伤诱导培养基上。
1. 3. 2 愈伤组织的诱导 以 MS 为基础培养基,
6-BA和 NAA 的不同浓度组合作为愈伤诱导培养
基,共设 9 个梯度(见表 1)。每瓶接种 3 个外植体,
每种培养基接种 15 个外植体。接种 7d后观察生长
状况(见彩插 5 图版 1) ,从中筛选出适合愈伤组织
诱导的最佳植物生长调节剂配比。
1. 3. 3 愈伤组织诱导不定芽 将生长质地致密的
愈伤组织接种在不同的芽诱导培养基上,其中
6-BA、NAA和 KT 的 12 个不同浓度组合如表 2 所
示。接种 10d 后观察不定芽诱导状况,从中筛选出
适合不定芽诱导的最佳植物生长调节剂配比。
1. 3. 4 芽的丛生 待不定芽长到 2 ~ 3cm 后,在超
净工作台上将不定芽分割后进行继代培养,6-BA 和
NAA的 6 个不同浓度组合如表 3 所示。每 15d 继
代 1 次。继代过程中观察芽的增殖情况,并筛选出
芽增殖的最适培养基。
1. 3. 5 生根培养 当生长健壮的继代苗长到 3cm
以上时,分别转入 MS和 1 /2MS生根培养基中,培养
7d后观察生长状况。
1. 3. 6 炼苗和移栽 待根长到 2cm 左右,开瓶炼
苗 3d,并倒入少量无菌水防止植株失水,使幼苗逐
渐适应外界环境。3d 后将苗取出用无菌水冲洗掉
粘在苗上的培养基后,用滤纸将根系上的水吸干。
分别移入经高压灭菌锅灭菌的腐殖质土和珍珠岩比
为 1∶ 1 的基质中,保持 75%湿度,最初用塑料薄膜
扣棚保温保湿,并注意遮光,经常通风换气。10d 左
右喷一次稀释 10 倍的 MS液体培养基,观察生长情
况。
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作物杂志 Crops 2012. 2
DOI:10.16035/j.issn.1001-7283.2012.02.017
2 结果与分析
2. 1 愈伤组织的诱导与分化
外植体接入 5d左右叶柄开始膨大,10d 左右开
始进行分化,20d左右形成愈伤组织,但愈伤组织色
泽、松散程度不一。不同的激素及激素浓度直接影
响着愈伤组织的诱导率、状态和质地[2]。统计结果
显示(见表 1) ,8 号培养基愈伤组织呈半透明淡绿
色,质地致密,愈伤组织生长状况最好,并且可以进
表 1 不同培养基对愈伤组织诱导率的影响
培养基
编号
植物生长调节剂(mg /L)
6-BA NAA
形成愈
伤株数
愈伤诱
导率(%)
生长状况
1 1. 0 0. 5 8 53. 3 白色、透明、疏松
2 1. 0 1. 0 5 33. 3 褐化、疏松
3 1. 0 2. 0 6 40. 0 褐化、疏松
4 1. 5 0. 5 13 86. 7 乳白、透明、柔软
5 1. 5 1. 0 10 66. 7 白色、柔软
6 1. 5 2. 0 13 86. 7 淡黄、透明、疏松
7 2. 0 0. 5 15 100. 0 淡绿、透明、疏松
8 2. 0 1. 0 15 100. 0 淡绿、透明、致密
9 2. 0 2. 0 14 93. 3 淡绿、透明、致密
行继代培养(见彩插 5 图版 2)。而 2、3 号培养基得
到的愈伤组织质量最差,多数呈红褐色,质地松散,
边缘有松散的白色颗粒,并且在 25d 左右死亡(见
彩插 5 图版 3)。因此,金鱼藤愈伤组织诱导的最适
培养基为 MS +2. 0mg /L 6-BA +1. 0mg /L NAA。
2. 2 愈伤组织诱导不定芽
将继代后生长状况良好的愈伤组织接种到不定
芽诱导培养基上。15d左右分化出小的不定芽,20d
左右不定芽颜色加深长出叶片(见彩插 5 图版 4)。
由表 2 可以看出,只添加 6-BA 和 NAA 的培养基不
能很好地分化出不定芽,即使分化出少量不定芽其
长势也不理想。在添加 KT 之后不定芽分化有了明
显的改善,但 KT 的浓度过低也不利于不定芽的分
化,在其浓度提高到 0. 3 ~ 0. 5mg /L 时不定芽分化
较好。特别是 9、10 号培养基,分化出不定芽较快且
多,长势较好。因此得出当金鱼藤愈伤组织诱导不
定芽分化的最佳培养基为 MS + 1. 5mg /L 6-BA +
(0. 3 ~ 0. 5)mg /L NAA +0. 3mg /L KT。
表 2 不同植物生长调节剂组合对金鱼藤不定芽诱导的影响
培养基
编号
植物生长调节剂(mg /L)
6-BA NAA KT
分化不定芽
植株数(个)
分化率
(%) 不定芽分化状况
1 1. 0 0. 3 - 0 0 不能分化不定芽
2 1. 0 0. 5 - 0 0 不能分化不定芽
3 1. 5 0. 3 - 0 0 不能分化不定芽
4 1. 5 0. 5 - 0 0 有明显的凸起,但不能分化成不定芽
5 2. 0 0. 3 - 4 26. 7 能分化出不定芽,较少且生长较慢
6 2. 0 0. 5 - 5 33. 3 能分化出不定芽,较少且生长较慢
7 1. 0 0. 3 0. 1 2 13. 3 极少分化出不定芽
8 1. 0 0. 5 0. 1 8 53. 3 能分化出不定芽,生长较快但长势较弱
9 1. 5 0. 3 0. 3 13 86. 7 分化出不定芽,生长较快
10 1. 5 0. 5 0. 3 15 100. 0 分化出不定芽,生长较快
11 2. 0 0. 3 0. 5 10 66. 7 分化出不定芽,较少,生长较快
12 2. 0 0. 5 0. 5 8 53. 3 分化出不定芽,较少,生长较快
2. 3 继代增殖培养
将生长较好的诱导芽移入分化培养基中进行继
代培养,统计结果如表 3 所示,5 号培养基生长并且
分化出的丛生芽较多,幼芽萌发速度最快,生长效果
最好,诱导率达到 100%(见彩插 5 图版 5)。由此得
表 3 不同植物生长调节剂组合对金鱼藤
丛生芽诱导与增殖的影响
培养基
编号
植物生长调节剂(mg /L)
6-BA NAA
平均增芽数
(个)
1 1. 5 0. 1 2. 2
2 1. 5 0. 2 2. 6
3 1. 5 0. 5 2. 8
4 2. 0 0. 1 3. 5
5 2. 0 0. 2 4. 3
6 2. 0 0. 5 3. 6
出,金鱼藤不定芽诱导的最适培养基为 MS +
2. 0mg /L 6-BA +0. 2mg /L NAA。
2. 4 生根培养
继代苗在 MS 培养基中生根效果最好,生根率
达 100%。培养 10d 后幼苗基部膨大,有白色的根
长出。培养 20d,幼苗高 3 ~ 4cm,根数均达到 10 条
以上时(见彩插 5 图版 6) ,即可进行炼苗与移栽。
表 4 生根率比较
培养基
编号
培养基
种类
生根株数
(个)
生根率
(%)
平均根数
(条)
根生长状况
1 MS 50 100 4. 5 根粗壮且量多,
生长速度较快
2 1 /2MS 50 97 3. 2 根粗壮但量少,
生长速度较快
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作物杂志 Crops2012. 2
2. 5 炼苗和移栽
炼苗 7d后,幼苗叶片颜色发绿,正常直立生长。
炼苗 15d后,可进行换盆移栽,移栽成活率达 85%
以上(见彩插 5 图版 7 和图版 8)。炼苗时要定期用
无菌水浇灌,但由于新生根的活力还没有达到最佳
状态,所以每次浇灌要适量,以免烂根。
3 讨论
目前对金鱼藤组织培养的研究尚未见报道,但
国内外关于同为玄参科的地黄以及金鱼草等组织培
养的研究已有大量报道。培养基中的植物生长调节
剂及其配比是影响植物愈伤组织诱导及不定芽增殖
的重要因素[2]。与同科植物组织培养相比较,其中
6-BA与 NAA的相对比例对试管苗的生长和繁殖起
关键作用这一点是一致的,比值低促进植株长高,比
值高有利于形成芽,促进分化与繁殖[3]。
本研究表明,在愈伤组织诱导时,6-BA 浓度小
于 1. 5mg /L时,愈伤容易褐化并且质地疏松不能分
化成不定芽,而只有致密型结构的愈伤组织才能诱
导器官的发生[4],当 6-BA 浓度为 2. 0mg /L,才能使
产生的愈伤组织以致密型结构为主。这与吴美芬
等[5]用怀地黄嫩茎作为外植体的研究结果相一致,
但在用量上与毛文岳等[6]用茎尖培养的 6-BA 适宜
浓度为 0. 3 ~ 0. 4mg /L 不一致。并且在培养基组成
成分上与用地黄块根作为外植体存在不同,吴美芬
等[5]添加 KT和 2,4-D,李明军等[7]除添加 6-BA 和
NAA外,以 1 /2MS作为基本培养基并添加一定浓度
的 GA3 和 2,4-D。
本研究不定芽分化过程中,NAA 最佳浓度为
0. 3 ~ 0. 5mg /L,这与余迪求等[8]认为 NAA 0. 5mg /L
可提高外植体不定芽发生频率这一研究成果一致。
同时 KT能明显提高不定芽的分化率,并且最佳浓
度为 0. 3 ~ 0. 5mg /L。这与施和平等[9]用紫花洋地
黄无菌苗叶片作为外植体,不定芽诱导培养基中只
添加 6-BA与 NAA这一结果有所不同。
丛生芽诱导阶段,浓度过高的 NAA容易造成苗
贪长瘦弱,不利于后期生根炼苗,本研究中将 NAA
浓度设定在 0. 1 ~ 0. 5mg /L 范围之内,经过筛选,当
浓度为 0. 2mg /L 时,丛生芽增殖效果最好。这与寇
凤仙等[10]研究结果相一致。
综上所述,本试验以金鱼藤叶柄作为外植体进
行组织培养和快速繁殖体系的建立研究,与同科植
物相比较某些方面表现出一定的一致性,同样也存
在着许多不同之处,可能是由于植物种类不同、品种
差异以及选择外植体不同造成的。因此在此次研究
基础之上,今后可以进一步研究其他种类植物调节
剂的不同配比对金鱼藤再生频率的影响以及采用不
同器官作为外植体进行组织培养的研究。
参考文献
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Tissue Culture and Rapid Propagation
of Asarina Procumbens
Zhang Meiheng,Hu Cuiping,Fan Jinping
(College of Horticulture,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,Heilongjiang,China)
Abstract With the petioles as explants and MS as basic medium,we studied on the tissue culture and rapid propa-
gation and the effect of different concentrations plant growth regulators on Asarina procumbens. Finally,an asexual
propagation system of Asarina procumbens had been established. Experimental results showed that the best medium
of callus induction was MS + 2. 0mg /L 6-BA +1. 0mg /L NAA;and the best medium for adventitious buds induction
was MS + 1. 5mg /L 6-BA +(0. 3 - 0. 5)mg /L NAA + 0. 3mg /L KT and the optimal medium for proliferation of
multiple buds was MS +2. 0mg /L 6-BA +0. 2mg /L NAA and rooting took place from cultured shoots in MS medium.
Key words Asarina procumbens;Tissue culture;Rapid propagation
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作物杂志 Crops 2012. 2