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匐生蝇子草组培快速繁育技术研究



全 文 :收稿日期:2012 - 07 - 02
作者简介:王越铭(1966 -)女,硕士,高级实验师,主要从事经济林及花
卉的组织培养方面的研究;E-mail:wymxjefs@ 163. com。
匐生蝇子草组培快速繁育技术研究
王越铭1, 古丽森1, 李凤琴2
(1.新疆林业科学院, 乌鲁木齐 830000; 2.新疆林业学校, 乌鲁木齐 830000)
Study on the Techniques of Tissue Culture and Rapid Propagation of Silene repens Patr.
WANG Yue-ming1,GU Li-sen1,LI Feng-qin2
摘要:对新疆野生花卉匐生蝇子草进行了组织培养研究,结果
表明:茎段为匐生蝇子草组培最适合外植体,初代培养最适宜
芽诱导的培养基为 MS + 6-BA 2. 5 mg /L + NAA 0. 2 mg /L,诱导
率最高可达 85% ; 丛生芽继代增殖最适宜的培养基为 MS +
6-BA 1. 5 mg /L + NAA 0. 01 mg /L;最适宜的壮苗培养基为 MS +
6-BA 0. 5 + NAA 0. 02 mg /L; 最适宜的生根培养基为 1 /2 MS +
NAA 0. 3 mg /L,生根率为 97%。建立了高效、稳定的匐生蝇子
草再生体系,为匐生蝇子草的人工驯化和产业化奠定基础。
关键词: 匐生蝇子草;外植体;组织培养
中图分类号: S 682. 1 + 9 文献标志码: B
文章编号: 1001 - 4705(2012)11-0124-03
石竹科(Caryophyllaceae)蝇子草属 (Silene L.)植
物约 400 种,主要分布在北温带,其次为非州和南美
洲。中国有 112 种 2 亚种 17 变种,广布于长江流域和
北部各省区,以西北和西南地区较多[1]。匐生蝇子草
(Silene repens Patr.)是类大爪草组 Sect. Spergulifoliae
(Boiss.)Schischk. 多年生草本花卉,高 15 ~ 50 cm,全
株被短柔毛,根状茎细长,分叉,经疏丛生或单生,不分
枝或有时分枝[1],叶互生、花白色、总状圆锥花序、花
期长,花形美观,在新疆分布于乌鲁木齐、尼勒克、伊
宁、布尔津等地[2],是新疆特有的野生花卉。匐生蝇
子草适应性强,耐旱,耐寒,适合西北地区城市园林绿
化,是极具生态价值和应用前景的植物资源。虽然可
以利用其种子进行人工培养箱催芽的方法进行繁
殖[3],但是其种子非常小,不易采摘。而植物组织培
养技术是在无菌条件下,将离体的植物器官(根、茎、
叶、花、果实、种子等)、组织(形成层、花药组织、胚乳、
皮层等)、细胞(体细胞和生殖细胞)以及原生质体,培
养在人工配制的培养基上,给予适当的培养条件,使其
长成完整的植株的一种技术[4]。北京林业大学的李
继爱等[5]研究了海蝇子草组织培养与快速繁殖技术,
大大提高了海蝇子草的繁殖速度,并可在短时间内获
得大量性状一致的种苗,具有较好的市场应用价值。
结合前人的研究经验,对匍生蝇子草的组培快速繁育
技术进行了研究,为匐生蝇子草的人工驯化和产业化
提供技术依据。
1 材料与方法
1. 1 材 料
试验材料采自新疆乌鲁木齐县板房沟乡的野生匐
生蝇子草植株。
1. 2 外植体处理
采集匐生蝇子草幼嫩植株,用保温桶保鲜带回实
验室,用自来水冲洗 1 h,用洗衣粉水浸泡 10 min。冲
洗后置于超净工作台上,用 70%乙醇处理 1 ~ 2 s,无菌
水冲洗 1 ~ 2 次,然后用 0. 1%升汞溶液浸泡 5 ~ 8 min,
无菌水冲洗 4 ~ 5 次,将茎段剪成 1. 5 cm接种到MS培
养基上。
1. 3 培养基
选用 MS培养基为基本培养基,生根培养基为 1 /2
MS,附加不同浓度的 6-BA和 NAA 等植物激素进行诱
导,培养基中含白沙糖 30 g /L,琼脂粉 4. 5 g /L,pH =
5. 8,121 ℃,20 min。
1. 4 培养条件
培养温度(23 ± 2)℃。光照 14 h /d,光照强度
1 500 ~ 2 000 lx。
2 结果与分析
2. 1 不同部位培养材料对诱导分化效果的影响
选用匐生蝇子草 2 个部位(表中只有 2 种外植体)
外植体,对其进行芽诱导试验。试验效果对比见表 1。
表 1 不同培养材料对匐生蝇子草芽诱导效果的影响
外植体
部位
培养时间
2 d 5 d 20 d
顶芽 未萌动 萌动 顶芽生长 4 ~ 5 cm ,且有 3 片小叶
茎段 萌动 萌动
腋芽 1 ~ 2 cm高,
基部产生 2 ~ 3 个较健壮的小芽
丛生芽诱导培养基为 MS 培养基,附加相同激素
浓度的 6-BA和 NAA,采用的外植体部位不同,其分化
·421·
第 31 卷 第 11 期 2012 年 11 月 种 子 (Seed) Vol. 31 No. 11 Nov. 2012
DOI:10.16590/j.cnki.1001-4705.2012.11.076
效果不同。顶芽培养 5 d 后萌发,20 d 左右长成 4 ~ 5
cm且有几片小叶的无菌苗;茎段培养 5 d 左右腋芽萌
发,20 d左右长成 1 ~ 2 cm同时基部产生 2 ~ 3 个较健
壮的小芽。培养在 MS + 6-BA 2. 5 mg /L + NAA 0. 2
mg /L培养基上的不同部位外植体,诱导结果差异很
大。茎段分化能力强,其次是顶芽,由此得出结论:不
同的器官其细胞分化与再分化能力有很大差异。
2. 2 不同外植体对匐生蝇子草初代培养的影响
以匐生蝇子草的茎尖、茎段 2 种材料为外植体,接
种在 6-BA 2. 5 mg /L + NAA 0. 2 mg /L 培养基,对匐生
蝇子草进行培养材料筛选。试验结果见表 2。
表 2 不同外植体对匐生蝇子草初代培养影响
编号 外植体的类型 诱导率(%)
A 1 茎尖 75
A 2 茎段 85
从表 2 可以看出,匐生蝇子草的培养材料以茎段
的诱导率最高,可达 85%,由此推断:茎段是匍生蝇子
草最适宜的初代培养外植体材料。
2. 3 不同浓度 6-BA 和 NAA 对匐生蝇子草丛生苗的
影响
将初代培养的苗割下来转接到继代增殖培养基
中,并对其附加不同浓度的 6-BA 和 NAA,观察其丛生
芽的形态。试验结果见表 3,其继代培养苗如图 1所示。
表 3 不同浓度 6-BA和 NAA配比对匍生蝇子草
继代增殖的影响
培养

激素水平
(mg /L) 增殖结果 丛生芽形态
A 1 6-BA 2. 0NAA 0. 01
每瓶 3 繁殖
5 ~ 6 倍
叶片较小、叶未展开、叶柄短,节间距离很小,
幼苗密集、苗短粗,几乎没有长高,
11 ~ 12 月份茎芽基部有玻璃化现象。
A 2 6-BA 1. 5NAA 0. 01
每瓶 3 繁殖
4 ~ 5 倍
叶片小,叶伸展开,叶柄较短,
茎芽丛生化,每丛有 2 ~ 3 个高苗,
每丛基部有很多发育的小芽,小苗株形紧凑。
A 3 6-BA 1. 0NAA 0. 01
每瓶 3 繁殖
3 ~ 4 倍
叶片大,叶展开,叶柄伸长,
节间距适中,叶腋处可见发育的小芽,
丛生芽高度基本一致,茎芽健壮。
A 4 6-BA 0. 5NAA 0. 02
每瓶 3 繁殖
2 倍
叶片大,叶展开,叶柄伸长,节间距适中,
叶腋处发育的小芽较小,茎芽高度基本一致,
每丛高度基本一致,每丛茎芽为 10 个。
A 5 6-BA 0. 2NAA 0. 02
每瓶 3 繁殖
2 倍
叶片伸展,叶柄伸长,节间距适中,
叶腋处无发育的小芽,丛生芽有 10 ~ 12 个,
高度一致,茎干粗壮。
从表 3 可以看出:匐生蝇子草的增殖培养,选择适
当的激素浓度是提高增殖速率的关键。选用 6-BA 1. 5
mg /L,NAA 0. 01 mg /L,茎芽丛生化,叶伸展开,叶柄较
短,增殖倍数为 5 倍,每丛基部有很多发育的小芽,小
芽紧凑。
当 6-BA升高至 2. 0 mg /L,幼苗顶芽生长受到抑
制,叶未展开、叶柄短,节间距很小,幼苗密集,芽粗短,
玻璃花严重。当 6-BA 浓度降至 0. 5 mg /L、NAA 0. 02
mg /L时,繁殖倍数为 2 倍。
图 1 匍生蝇子草继代培养苗
2. 4 不同浓度 6-BA 和 NAA 对匐生蝇子草壮苗的
影响
通过继代培养可以得到大量丛生状小芽,芽的高
度为 0. 1 ~ 1. 5 cm,不能转到生根培养基,必须有一个
壮苗培养的过程,将丛生芽培养成壮芽。将丛生芽接种
至壮苗培养基上,试验结果见表 4,其壮苗如图 2所示。
表 4 不同浓度 6-BA和 NAA对匐生蝇子草壮苗的影响
培养基
激素水平
(mg /L) 壮苗形态
B 1 6-BA 0. 5NAA 0. 02
叶片大、叶展开、节间距适中、
叶腋处发育的小芽较小,每丛生长
出高度基本一致的茎芽 20 个左右。
B 2 6-BA 0. 5NAA 0. 05
叶片大、叶展开、
叶柄伸长较长,节间距很大、
叶腋处发育的茎芽细高。
B 3 6-BA 1. 0NAA 0. 02
叶片小、叶伸展开、叶柄较短、
茎芽丛生化每丛有 2 ~ 3 个高苗。
B 4 6-BA 1. 5NAA 0. 02
叶片小、叶柄较短,苗丛生化,
每丛基部有很多发育的小芽,
只有 4 ~ 5 个高的茎芽
从表 4 结果可知,6-BA 的浓度从 1. 5 mg /L 降到
0. 5 mg /L,NAA从 0. 01 升到 0. 02 mg /L 后,即以低浓
度 6-BA(0. 5 mg /L)配以高浓度的 NAA(0. 02 mg /L)
的培养基配方适宜于匍生蝇子草的壮芽,其丛生芽可以
长至具有一定高度能用于生根、高度整齐一致的小芽。
2. 5 不同浓度 NAA对试管苗生根的影响
通过壮芽培养以后,得到高度整齐一致的壮芽,剪
取 2 ~ 5 cm的壮芽将其接种到生根培养基上。匐生蝇
子草生根培养基为 1 /2 MS,蔗糖 1. 5%,附加不同浓度
的 NAA和 IBA,试验结果见表 5,其生根移栽苗如图 3
所示。
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应用技术 王越铭 等:匐生蝇子草组培快速繁育技术研究
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图 2 匐生蝇子草壮苗
图 3 匍生蝇子草生根移栽苗
表 5 不同激素及不同激素浓度对试管苗生根的影响
培养基
激素浓度
(mg /L)
生根率
(%)
平均根数
(条)
平均根长
(cm)
C 1 NAA 0. 5 97 4 ~ 11 1. 5
C 2 NAA 0. 3 95 4 ~ 9 2. 0
C 3 IBA 0. 5 80 2 ~ 5 1. 0
C 4 IBA 0. 3 70 2 ~ 7 0. 5
从表 5 试验结果看出:NAA 0. 5 mg /L、NAA 0. 3
mg /L时生根率较高,诱导生根率分别为 97%、95%,
生根条数在 4 ~ 11 条。IBA 0. 5 mg /L、IBA 0. 3 mg /L
时生根率分别为 80%和 70%。
3 小结与讨论
3. 1 外植体的不同部位对芽诱导的影响
培养在相同培养基上,附加相同激素浓度的不同
匐生蝇子草的外植体,其诱导结果差异很大,其诱导率
差异显著。在顶芽和茎段对比试验中,茎段在生长势
与诱导率方面都比茎尖强,这种现象可能是由于茎段
除去顶端优势后,侧芽易萌发出芽的原因造成的。由
此看来,同种植物的不同器官,其细胞分化与再分化能
力存在明显差异。
3. 2 不同激素浓度对继代、壮苗培养增殖速率的影响
在继代、壮苗培养过程中,选择适当的激素浓度是
提高增殖速率的关键。选用 6-BA 1. 5 mg /L、NAA
0. 01 mg /L,茎芽丛生化,增殖倍数为 5 倍。当 6-BA浓
度高至 2. 0 mg /L 时顶芽受到抑制,茎芽粗矮,而且玻
璃化现象严重;当 6-BA 1. 0 mg /L,NAA 0. 01 mg /L 最
适合增芽。
综上所述,采用继代培养和壮苗培养交替培养的
方法,可使匍生蝇子草芽的增殖和苗的生根不脱节,在
短期内可获得大量的试管苗,而且这些苗还具有高度
整齐一致的优点,利于第三阶段的生根移栽。
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第 31 卷 第 11 期 2012 年 11 月 种 子 (Seed) Vol. 31 No. 11 Nov. 2012