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圆叶柳无性系建立的研究



全 文 :第 40卷第 3期 吉 林 林 业 科 技 Vol.40 No.3
2011年 5月 JOURNALOFJILINFORESTRYSCIENCEANDTECHNOLOGY May, 2011
文章编号:1005-7129(2011)03-0001-04  中图分类号:S722.3 +7   文献标识码:A
圆叶柳无性系建立的研究
宁 婵 ,贾 双 ,孙 萌 ,徐 娜 ,姜长阳*
(辽宁师范大学生命科学学院 , 辽宁 大连 116029)
摘要:以圆叶柳即将萌动的生长点为材料 , 进行生长点生长与分化 、试管苗生根 、移栽和移植的研究 ,建
立起圆叶柳无性系。结果表明:生长点生长培养的适宜培养基为 MS+6-BA0.1 mg· L-1 +GA30.5 mg
· L-1 +NAA0.2 mg· L-1;生长芽分化培养的适宜培养基为 MS+NAA0.1 mg· L-1 +6-BA0.5 mg·
L-1和 1.0mg· L-1;分化芽生根与生根继代培养的适宜培养基为 1/2MS+IAA0.1mg· L-1 +NAA0.2 ~
0.4mg· L-1;以河沙为基质的试管苗移栽平均成活率为 90.4%, 移植到草地上的试管苗生长旺盛 , 保持
了圆叶柳的所有生物性状 ,移植成活率为 98.3%。
关键词:圆叶柳;愈伤组织;无性系
EstablishmentofcloneofSalixrotundifolia
NINGChanJIAShuangSUNMengXUNaJIANGChang-Yang
(CollegeofLifeScience, LiaoningNormalUniversity, Dalian116029, China)
Abstract:ThesproutsofSalixrotundifoliaweretakentoestablishthecloneofS.rotundifoliabygrowingpoint
growthanddifferentiation, tubeseedlingsrooting, andtransplantation.TheresultsshowthatMS+BA0.1mg·
L-1 +GA30.5 mg· L-1 +NAA0.2 mg· L-1 istheidealmediumforgrowingpointculture, MS+NAA0.1mg
· L-1 +6-BA0.5 mg· L-1 and1.0 mg· L-1 issuitablemediumfordiferentiationofgrowingbuds, and1/
2MS+IAA0.1mg· L-1 +NAA0.2 ~ 0.4mg· L-1 isthebestmediumforrootingandsubculturesofdifferenti-
atedbuds.Thesurvivalrateofthetubeseedlingsgrownonsubstratewithriversandwas90.4%.Tubeseed-
lingsweretransplantedtosidehillunderstory.Thetransplantedseedlingsgrowstrong, with98.3% survival
rate, andkeepallbiologicalcharacteristicsofSalixrotundifolia.
Keywords:Salixrotundifolia;callus;clone
收稿日期:2011-03-09
基金项目:辽宁省高等教育教学改革资助项目
(20090304);辽宁师范大学教学改革资助项目(LSJG:
20090108)
作者简介:宁婵(1989-), 女 ,辽宁大连人 , 辽宁师范大
学生命科学学院本科学生.
*通讯作者简介:姜长阳(1953-), 男 ,辽宁大连人 , 教
授 , 主要从事植物技术研究 .
  圆叶柳(Salixrotundifolia)属于杨柳科柳属 匍匐小灌木 ,生长于山顶草地 ,在我国的吉林省
有分布 ,近年来在辽宁省桓仁发现有野生分布 ,
为辽宁省的新纪录种。圆叶柳原本在我国分布
区域就小 ,数量亦很少 ,由于生境不断遭到破坏
等原因 ,使其分布区域不断变小 ,数量也在迅速
减少 。因此 ,圆叶柳野生种群已处于濒危状态 ,
被吉林省列为一级保护植物 。虽然目前已有杨
柳科柳属植物组织培养及快速繁殖研究的报
道 ,但未见圆叶柳组织培养及无性系建立研究
的文献。作者以圆叶柳即将萌动的生长点为材
—1—
DOI :10.16115/j.cnki.issn.1005-7129.2011.03.021
料 ,进行了嫩茎无性系建立的研究 ,旨在探索圆
叶柳苗木培育新技术 。
1材料和方法
1.1材料及灭菌
把长白山草地上生长非常旺盛的圆叶柳移
植到大连郊区的山坡上 ,于 4月下旬芽即将萌
动时 ,将具有芽的 1a生硬枝采回实验室;剪成
具有 1 ~ 2个芽的茎段 ,放到 250 ml的磨口广
口瓶中 ,用自来水振荡洗涤 10 min左右取出 ,
再用蒸馏水振荡洗涤约 20min;接着用 0.005%
的安利洗涤液振荡洗涤 5 min后 ,用蒸馏水洗
涤至无泡沫时将其移到超净工作台;用 75%的
乙醇振荡灭菌 15 ~ 20 s取出 ,迅速用无菌水洗
涤 2次;再用 0.05%HgCl2溶液灭菌 20min,用
无菌水洗涤 6次 ,即可获得无菌有芽茎段 。
1.2培养条件
以 MS、1/2MS为基本培养基 ,附加不同质
量浓度的植物激素。以 MS为基本培养基时 ,
加蔗糖 30g·L-1;以 1/2MS为基本培养基时 ,
加蔗糖 15 g·L-1。培养基胨力强度为 180 g·
cm-2 , pH为 5.8 ~ 6.0 ,培养温度为 24℃左右 ,
光照时间为 12h·d-1 ,光照强度 3 000 Lx。
1.3试验方法
1.3.1生长点生长培养
在超净工作台上将无菌茎段上即将萌动的
芽剥离成大小为 0.2 cm左右 ,用解剖刀切下 ,
接种到以 MS+6 -BA0.1 mg· L-1 +GA
30.5mg·L-1为基本培养基 ,附加质量浓度分
别为 0.2 mg·L-1和 0.5 mg· L-1的 2, 4-D、
IBA、IAA、NAA8种培养基上 ,置于无光的恒温
培养箱中进行生长点生长的暗培养。试验重复
4次 ,每种培养基接种 100个生长点 。
1.3.2生长芽分化培养
把以 上培 养 的 黄色 生 长 芽 剪 成长
0.5 ~ 1.0cm、至少具有 2个生长点的茎段后 ,
接种到以 MS+NAA0.1 mg· L-1为基本培养
基 ,附加不同质量浓度的 ZT、KT和 6-BA的培
养基上 ,放到光照条件下进行生长芽的分化培
养 。试验重复 3次 ,每种培养基接种 100个材
料 。
1.3.3分化芽生根培养
将获得的分化芽从下部切下 ,接种到以 1/
2MS+IAA0.1 mg· L-1为基本培养基 ,附加不
同质量浓度的 IBA、NAA和 2, 4-D的培养基
上 ,进行分化芽的生根培养。试验重复 4次 ,每
种培养基接种 100个材料 。
1.3.4试管苗留茬培养和生根继代培养
将获得的生根试管苗在基部以上第 2个叶
片和第 3个叶片之间剪下 ,下部继续进行留茬
培养 。将剪下的上部从中间剪开 ,使其形成长
1cm以上 、至少具有 2个叶片(实际上是具有 2
个生长点)的茎段 ,接种到与上述分化芽生根
培养相同的培养基上 ,进行生根试管苗的生根
继代培养 。试验重复 3次 ,每次重复试验继代
培养 6代 ,每种培养基接种 100个材料。
1.3.5试管苗移栽和移植
将继代培养的生根试管苗从培养瓶中取出
后 ,洗净根部的培养基 ,移栽到温室中盛有河沙
的营养钵中。移栽后前 10d要保持无直射光 、
湿度 90%以上的环境条件 。移栽试验重复 3
次 ,每次移栽 400株 。
将移栽成活的试管苗于 5月中旬分 2次移
植到大连郊区的草地上。移植试验重复 3次 ,
每次移栽 400株 。
2结果与分析
2.1激素对生长点生长的影响
生长点培养到 40 d时的统计结果表明:在
附加质量浓度为 0.2 mg· L-1NAA的培养基
上 ,生长点生长培养的效果最好 ,生长芽长度为
2.5 ~ 3.9 cm,茎粗可达 0.2 cm左右 ,而且生长
点的平均生长率达到了 81.5%。观察结果还
表明 ,在附加质量浓度为 0.2 mg· L-1NAA的
培养基上 ,生长点培养 10 d时会从培养材料的
上部长出白色的芽点 ,随后伴随着芽点的不断
生长 ,白色的芽点逐渐生长为黄色的生长芽 ,其
中 42%的黄色生长芽还会在中部分化出 1 ~ 2
枚黄色分枝芽 。 4次重复试验的结果基本一
致。以上试验结果证明:在暗培养条件下 , MS
+6 -BA0.1 mg· L-1 +GA30.5 mg· L-1 +
NAA0.2 mg·L-1培养基配方是圆叶柳生长点
生长培养的适宜培养基 。
2.2细胞分裂素对生长芽分化的影响
生长芽培养到 45 d时的统计结果表明:在
不加细胞分裂素 、附加不同质量浓度 KT的培
养基上 ,生长芽不能分化 。在附加不同质量浓
度 ZT的培养基上 ,生长芽分化的效果也较差。
—2—
而在附加不同质量浓度 6-BA的培养基上 ,生
长芽分化的效果较好。其中 ,在附加质量浓度
为 0.5mg· L-1和 1.0 mg· L-1 6-BA的培养
基上 ,不仅平均分化芽数量较多 、长势好 ,而且
分化率达到了 90%以上 。观察还表明 ,在附加
质量浓度为 0.5mg·L-1和 1.0 mg· L-1BA的
培养基上 ,培养到 8d左右 ,在接种的生长芽基
部生长分化出分化芽 ,随着先分化的分化芽生
长 ,在其基部旁又会分化出多个分化芽。培养
到 45 d时 ,一个生长芽可分化出 2 ~ 8个 、高 1.
0 ~ 2.2 cm的分化芽 ,使其形成丛生分化芽。
以上培养结果说明:MS+NAA0.1mg· L-1 +6
-BA0.5mg·L-1和 1.0mg· L-1的培养基配
方是圆叶柳黄化芽分化培养的适宜培养基。
  表 1 不同质量浓度 6-BA、ZT、KT对生长芽分化培养的影响
6-BA/mg· L-1 ZT/mg· L-1 KT/mg· L-1 分化数 分化率 /% 平均分化芽数 /个 分化芽长势
0 0 0 0 0 0 -
0.1 0 0 27 27 1.2 ++
0.5 0 0 91 91 3.8 ++
1.0 0 0 94 94 4.3 ++
1.5 0 0 58 58 2.4 +
2.0 0 0 23 23 1.6 +
0 0.1 0 14 14 1.3 +
0 0.5 0 15 15 1.8 +
0 1.0 0 6 6 1.2 +
0 1.5 0 0 0 0 -
0 2.0 0 0 0 0 -
0 0 0.1 0 0 0 -
0 0 0.5 0 0 0 -
0 0 1.0 0 0 0 -
0 0 1.5 0 0 0 -
0 0 2.0 0 0 0 -
  注:++长势好;+长势一般;-不生长。下同。
表 2 不同质量浓度 IBA、NAA、2, 4-D对分化芽生根培养的影响
IBA/mg· L-1 NAA/mg· L-1 2, 4-D/mg· L-1 生根率 /% 平均生根数 /条 试管苗长势
0 0 0 0 0 -
0.2 0 0 0 0 -
0.4 0 0 0 0 -
0.6 0 0 0 0 -
0.8 0 0 0 0 -
1.0 0 0 0 0 -
0 0.2 0 91.5 8.3 ++
0 0.4 0 94.0 7.6 ++
0 0.6 0 46.0 4.2 +
0 0.8 0 33.0 2.5 +
0 1.0 0 30.0 1.9 +
0 0 0.2 21.0 1.1 +
0 0 0.4 13.0 1.2 +
0 0 0.6 7.0 1.0 +
0 0 0.8 0 0 -
0 0 1.0 0 0 -
2.3生长素对分化芽生根的影响
分化芽接种培养 30 d的生根状况见表 2。
在基本培养基中不加生长素和加入不同质量浓
度的 IBA,培养的分化芽不能生根 。在基本培
养基中加入较低质量浓度的 2 , 4-D可使分化
芽生根 ,但生根效果较差 。在基本培养基中加
—3—
入不同质量浓度的 NAA生根效果较好 ,其中 ,
在附加质量浓度分别为 0.2 mg·L-1和 0.4 mg
· L-1 NAA的两种培养基中 ,生根率分别为
91.5%和 94.0%,平均每株试管苗的生根数分
别为 8.3条和 7.6条 ,试管苗长势好 。在上述
培养基上培养到第 5天时 ,有的分化芽有根生
长点出现 ,随后其数量不断增加 ,根不断生长;
培养到第 30天时 , 试管苗高度为 3.8 ~ 5.3
cm,并且具有 4 ~ 12条白色根。 4次重复试验
的结果基本一致 。以上试验结果表明:1/2MS
+IAA0.1mg·L-1 +NAA0.2 ~ 0.4mg· L-1的
培养基配方是圆叶柳分化芽生根培养的适宜培
养基。
2.4生长素对试管苗留茬和生根继代的影响
观察统计表明:留茬经过 27 d的培养 ,又
分化出 1代生长旺盛的试管苗。连续进行 3次
生根继代培养试验 ,每次重复试验继代 6代 ,统
计结果表明:经过 27 d的生根继代培养就可以
培养出生根率为 97.5%、繁殖系数为 2.4、生长
非常旺盛的试管苗。试验结果还表明 ,生根继
代培养的试管苗和留茬培养的试管苗长势较分
化芽生根培养的试管苗旺盛 ,几乎没有无效苗 。
说明 1/2MS+IAA0.1mg·L-1 +NAA0.2 ~ 0.4
mg·L-1培养基配方是试管苗留茬培养和生根
继代培养的适宜培养基。
2.5试管苗移栽和移植效果
生根试管苗移栽 13 d可见成活并长出新
叶 ,移栽 30d的平均成活率为 90.4%。将移栽
成活的小苗移植到草地上 , 40 d时统计 ,平均
移植成活率为 98.3%, 50 d左右开始快速生
长 ,且生长旺盛 ,叶色浓绿 ,并保持了野生圆叶
柳的所有生物性状。
3小结与讨论
圆叶柳无性系建立研究的结果表明:生长
点生长培养的适宜培养基为 MS+6 -BA0.1
mg·L-1 +GA30.5 mg· L-1 +NAA0.2 mg·
L-1;生长芽分化培养的适宜培养基为 MS+
NAA0.1 mg· L-1 +6 -BA0.5 mg· L-1和
1.0mg·L-1;分化芽生根与生根继代培养的适
宜培养基为 1 /2MS+IAA0.1 mg· L-1 +
NAA0.2 ~ 0.4 mg· L-1;以河沙为基质的试管
苗移栽平均成活率为 90.4%,移植到草地上的
试管苗生长旺盛 ,保持了圆叶柳的所有生物性
状 ,移植成活率为 98.3%。
按照以上技术方案可以大量繁殖圆叶柳 ,
并能够充分保持繁殖材料的遗传性。 27 d可
繁殖 1代 ,每一代繁殖系数为 2.4。从表面看 ,
这个繁殖速度较慢 ,但这种繁殖方法试管苗生
长非常旺盛 ,几乎没有无效苗 ,每年繁殖量为
2.413.5。这样的繁殖速度完全可以满足这种濒
危植物栽种的需要 。
留茬培养和生根继代培养的周期比分化芽
生根培养周期分别缩短了 5 d和 3 d。其原因
如下:留茬试管苗苗茎被剪掉 ,破坏了顶端优
势 ,促进了留茬苗的生长;具有较发达的根系 ,
避免了新接种分化芽对生根培养基的适应过
程。生根继代培养苗较分化苗粗壮 、生长旺盛 ,
接种到培养基上适应性更强 。
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