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长白山笃斯越桔离体器官再生不定芽的研究



全 文 :书第35卷 第4期
2013年12月        
延 边 大 学 农 学 学 报
Journal of Agricultural Science Yanbian University     
Vol.35No.4
 Dec.2013
收稿日期:2013-09-20 基金项目:吉林省科技支撑计划重点项目(20120251)
作者简介:郑美香(1988—),女(朝鲜族),吉林龙井人,延边大学农学院,在读硕士。宗成文为通讯作者,
     Tel:0433-2435588,E-mail:zongchengwen@aliyun.com
长白山笃斯越桔离体器官再生不定芽的研究
郑美香, 宗长玲, 宋春艳, 曹后男, 宗成文*
(延边大学农学院,吉林 延吉133002)
摘要:以长白山笃斯越桔组培苗为试材,研究了外植体类型、培养基种类、植物生长调节剂组合、暗培养时间
对笃斯越桔不定芽再生的影响。结果表明,以组培苗叶片为外植体的再生不定芽效果好于叶柄和无芽茎段,
基本培养基中以改良 MS最为适合,1/2改良 MS、1/4改良 MS培养基均不利于不定芽的再生,培养基中添加
ZT的诱导效果好于TDZ、IBA。改良MS为基本培养基附加ZT 2.0mg/L和IBA 0.3mg/L,暗培养14d后转
到光下培养30d,可以使再生频率达到78%,再生芽数达到12.6。
关键词:笃斯越桔;离体器官;再生;不定芽
中图分类号:S666.9   文献标识码:A   文章编号:1004-7999(2013)04-0293-05
笃斯越桔(Vaccinium uliginosumLinn.)又称笃斯、黑豆树(大兴安岭),甸果、地果(吉林、临江)、龙果、
蛤塘果(吉林)、讷日苏(蒙古族语),鄂温克(jigda)。是我国重要的野生浆果资源,具有许多特殊的优良性
状,如抗寒能力极强、花青素含量高等[1-4],是越桔育种的宝贵资源。目前,国内有关于笃斯越桔以单芽茎段
和单芽为试材离体培养及再生植株研究的报道[5],此外,刘永富[6]等以笃斯越桔去叶带芽嫩茎为试材,研究
组培快繁技术,但利用笃斯越桔组培苗叶片、叶柄、无芽茎段为外植体材料建立再生体系的研究在国内外迄
今尚未见研究报道。本文拟以外植体类型、培养基种类、植物生长调节剂组合、暗培养时间对笃斯越桔不定
芽再生的影响进行研究,结果将为笃斯越桔大规模快繁和进一步的组培诱变、基因工程育种提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料
以本实验室保存的长白山笃斯越桔组培苗的叶片、叶柄及无芽茎段作为材料。
1.2 方法
1.2.1 笃斯越桔组培苗不同部位对不定芽形成的影响
取25~30d幼龄的笃斯越桔组培苗的叶片、叶柄、无芽茎段,在无菌操净工作台上将3种材料切成
3mm×3mm的小块,接种在改良 MS培养基,附加2.0mg/L ZT、0.3mg/L IBA、蔗糖30g/L、琼脂8g/L、
pH值调制为4.2的培养基上,暗培养14d之后光照培养。每个培养瓶接种5个叶片,每个处理接种9瓶作
为重复。培养40d后,调查不定芽再生频率和平均再生芽数。
1.2.2 不同培养基和植物生长调节剂对不定芽形成的影响
选取幼嫩的笃斯越桔组培苗顶端叶片,用上述1.2.1的方法切成小块后,放于培养基上培养。试验采用
L9(34)正交试验设计(表1),4因素及3个水平分别是:基本培养基(改良 MS、1/2改良 MS、1/4改良 MS)、
ZT(1.0、2.0、3.0)mg/L、IBA(0.1、0.3、0.5)mg/L。另外添加蔗糖30g/L、琼脂8g/L,pH值调制为4.2。每
个培养瓶接种5个叶片,每个处理接种9瓶作为重复。经过暗培养14d后光照下培养40d,调查不定芽再
生频率、平均再生芽数。
DOI:10.13478/j.cnki.jasyu.2013.04.009
延 边 大 学 农 学 学 报 第35卷 
表1 试验因子水平
Table1 Factors level
因子水平
Facter level
因子及其代号Factors and codes
(A)基本培养基 Medium (B)ZT/(mg/L) (C)IBA/(mg/L)



改良 MS
1/2改良 MS
1/4改良 MS



0.1
0.3
0.5
1.2.3 不同细胞分裂素对不定芽形成的影响
以改良 MS培养基为基本培养基,分别附加 TDZ、ZT 、6-BA 2、2、5mg/L,IBA 0.3mg/L,蔗糖
30g/L,琼脂8g/L,pH值调制为4.2,暗培养14d。每个培养瓶接种5个叶片,每个处理接种9瓶作为重
复。培养40d后统计不定芽再生频率和平均再生芽数。
1.2.4 不同生长素对笃斯越桔不定芽形成的影响
以改良 MS为基本培养基,加入ZT 2.0mg/L后,分别附加0.3mg/L的IBA、IAA及NAA。另外添加
蔗糖30g/L,琼脂8g/L,pH值调制为4.2,暗培养14d。每个培养瓶接种5个叶片,每个处理接种9瓶作为
重复。培养40d后调查不定芽再生频率、平均再生芽数。
1.2.5 暗培养时间对不定芽形成的影响
将笃斯越桔组培苗的叶片用上述1.2.1的方法切成小块后,接种在改良 MS培养基上,附加2.0mg/L
ZT,0.3mg/L IBA,蔗糖30g/L,琼脂8g/L,pH值调制为4.2。暗培养处理时间分别设置为0、7、14、21d。
每个培养瓶接种5个叶片,每个处理接种9瓶作为重复,培养40d后调查不定芽再生频率、平均再生芽数。
1.2.6 统计方法
采用SPSS for Windows11.5统计分析软件包对实验结果进行方差分析,显著性测验。正交设计进行极
差分析。
2 结果与分析
2.1 笃斯越桔组培苗不同部位对不定芽形成的影响
由表2可知,组培苗叶片再生频率和再生芽数分别为78%和12.6,明显高于无芽茎段和叶柄。叶片再
生芽数比较多,而叶柄和无芽茎段很少产生丛生芽,说明组培苗叶片适合做再生材料。
表2 笃斯越桔组培苗不同部位对再生的影响
Table 2 Comparison of different materials part on regeneration of Vaccinium uliginosum
处理
Treatment
再生频率/%
Regeneration frequency
再生芽数
Regeneration bud per leaf
叶片Leaf  78a 12.6a
叶柄Petiole  5c 0.2c
无芽茎段Stems without bud  20b 2.0b
2.2 不同培养基和植物生长调节剂对不定芽形成的影响
由表3可知,最优的离体叶片再生不定芽培养基组合基本培养基为改良 MS,ZT 2.0mg/L,IBA
0.3mg/L,再生频率和再生芽数与其他相比有显著差异,以极差来看,其值越大,表示该因素越重要。因此,
从本试验可以预见,在此3种因素中,最重要的因素是基本培养基,其次为ZT和IBA。
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 第4期 郑美香,等:长白山笃斯越桔离体器官再生不定芽的研究
表3 不同培养基和植物生长调节剂对叶片再生的影响
Table 3 Influence of different medium and plant growth regulator of leaf
因子水平
Facter level
因子种类及其代号Factors and codes
(A)基本培养基 Medium (B)ZT (C)IBA
再生频率/%
Regeneration frequency
平均再生芽数
Regeneration bud per leaf
1 改良 MS(1) 1(1) 0.1(1) 52  3
2 改良 MS(1) 2(2) 0.3(2) 68  4.2
3 改良 MS(1) 3(3) 0.5(3) 32  2.3
4 1/2改良 MS(2) 1(1) 0.3(2) 30  2.1
5 1/2改良 MS(2) 2(2) 0.1(3) 28  1.2
6 1/2改良 MS(1) 3(3) 0.5(1) 15  0.8
7 1/4改良 MS(3) 1(1) 0.5(3) 8  0.6
8 1/4改良 MS(3) 2(2) 0.1(1) 4  0.2
9 1/4改良 MS(3) 3(3) 0.3(2) 0 0
I 152(9.5) 90(5.7) 71(4) — —
Ⅱ 73(4.1) 100(5.6) 98(6.3) — —
Ⅲ 12(0.8) 47(3.1) 68(4.1) — —
极差Range  140(8.7) 53(2.6) 30(2.3)
  注:1)表中再生频率和再生芽数的数据为平均值;2)I、Ⅱ、Ⅲ和极差括号中的数据为再生芽数的结果。
Note:1)Date in the table are averages;2)Data in parentheses are results to regeneration bud per leaf.
2.3 不同细胞分裂素对不定芽形成的影响
细胞分裂素种类和浓度是培养基中提高植物离体再生效率的关键因子。本试验研究6-BA、TDZ和
ZT 3种细胞分裂素对笃斯越桔不定芽形成的作用。结果表明,再生培养基中的细胞分裂素对笃斯越桔不定
芽形成中有重要影响,且TDZ、ZT和6-BA 3种细胞分裂素在诱导笃斯越桔不定芽形成中有显著性差异,
由表4可知,ZT的再生芽数为12.6明显高于TDZ和6-BA,TDZ和6-BA和ZT再生芽数的生长情况有
显著差异。
表4 细胞分裂素对笃斯越桔叶片再生的影响
Table 4 Effect of cytokinin on bud regeneration of leaf
细胞分裂素
Cytokinin
浓度/(mg/L)
Concentration
再生频率/%
Regeneration frequency
再生芽数
Regeneration bud per leaf
TDZ
ZT
6-BA



68b
78a
32c
2.9b
12.6a
0.8c
  注:改良 MS+IBA 0.3mg/L.
Note:Modified MS+IBA 0.3mg/L
2.4 不同生长素对不定芽形成的影响
培养基中生长素种类对笃斯越桔不定芽再生有显著影响。由表5可知,对于笃斯越桔不定芽形成,IBA
的效果最好,与其余的生长素再生频率和再生芽数差异显著,IBA叶片再生频率达到78%,平均再生芽数达
到12.6,愈伤组织块数大,且浓绿色,显著好于NAA。
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延 边 大 学 农 学 学 报 第35卷 
表5 生长素对笃斯越桔叶片再生的影响
Table 5 Effect of auxin on bud regeneration of leaf
处理
Treatment
浓度/(mg/L)
Concentration
再生频率/%
Regeneration frequency
再生芽数
Regeneration bud per leaf
IBA
IAA
NAA
0.3
0.3
0.3
78a
20c
52b
12.6a
1.4c
2.5b
  注:改良 MS+ZT 2.0mg/L
Note:modified MS+ZT2.0mg/L
2.5 暗培养时间对不定芽形成的影响
笃斯越桔叶片接种后进行不同时间暗培养然后转移到光照下培养。由表6可知,接种在再生培养基上
的叶片先进行一段时间暗培养,然后在光下培养,可以显著地提高笃斯越桔组培苗叶片形成不定芽的再生芽
数,在4个暗培养时间处理的笃斯越桔组培苗叶片形成不定芽的再生频率高于没有暗培养的,没经过暗培养
的笃斯越桔组培苗叶片也有一定再生能力,但叶片再生频率和再生芽数极低。采用笃斯越桔组培苗叶片形
成不定芽试验时,暗培养是建立高效率再生体系的重要因素,一般选用14d的暗培养处理,再生频率和再生
芽数分别为78%和12.6。
表6 暗培养时间对笃斯越桔叶片再生的影响
Table 6 Effect of dark period on bud regeneration of leaf
暗培养时间/d
Dark period
再生频率/%
Regeneration frequency
平均再生芽数
Regeneration bud per leaf


14
21
68c
70b
78a
60d
2.4d
6.2b
12.6a
3.5c
图1 笃斯越桔叶片再生芽的生长情况(改良 MS+ZT2.0mg/L+IBA0.3 mg/L)
Fig.1 The growth of leaves calus(modified MS+ZT2.0mg/L+IBA0.3 mg/L)
A:14d暗培养后转到光下培养情况;B:30d培养情况;C:35d培养情况;D:40d培养情况
A:14ddark culture to culture under the light;B:30dculture;C:35dculture;D:40dculture
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 第4期 郑美香,等:长白山笃斯越桔离体器官再生不定芽的研究
3 讨论与结论
外植体类型、植物生长调节剂种类及浓度、暗培养时间等对植株再生体系的成功建立尤为重要。以组培
苗叶片为外植体再生的丛生芽多(图1),这与一些学者[7-9]的报道相一致。采用正交试验设计研究表明,在
3种因素中,最重要的因素是基本培养基,且改良 MS对不定芽的诱导优于1/2改良 MS、1/4改良 MS,表明
笃斯越桔诱导愈伤组织需要较高的营养条件,筛选植物生长调节剂的种类及浓度是离体叶片再生不定芽所
必须的,本试验表明,培养基附加ZT 2.0mg/L时能诱导愈伤组织和再生出丛生芽,附加TDZ虽然能产生
块数较大的愈伤组织,但是愈伤组织是淡绿色,而且分化出丛生芽少,这与一些学者[10-11]的报道不一致,另
外,作者发现适合的植物生长调节剂浓度有利于愈伤组织的生成,植物生长调节剂浓度高使愈伤组织褐化,
再生率低。
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Adventitious shoots regeneration in vitro of
Vaccinium uliginosumof Changbai Mountain
ZHENG Mei-xiang, ZONG Chang-ling, SONG Chun-yan, CAO Hou-nan, ZONG Cheng-wen*
(Agricultural College of Yanbian University,Yanji Jilin 133002,China)
Abstract:The tissue cultured seedlings of Vaccinium uliginosumof Changbai Mountain used as material,
studied the effect of the material source,medium types,combinations of plant growth regulators and dark
periods on adventitious shoots regeneration in vitro of Vaccinium uliginosum.The results showed that the
leaf differentiation ability is better than petiole and stems without bud,the basic medium with the modified
MS is the most suitable,1/2modified MS,1/4modified MS medium are not conducive to the formation of
adventitious shoots regeneration,ZT was more effective than TDZ,IBA in inducing shoots regeneration
from the modified MS.It was obtained on the medium modified MS supplemented with 2.0mg/L ZT and 0.
3mg/L IBA,14ddark period to 30dlight culture,highest regeneration rate of 78%,with 12.6shoots per
leaf disc.
Key words:Vaccinium uliginosum;in vitro;regeneration;adventitious shoots
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