全 文 ：生物技术
双线竹芋和猫眼竹芋组培快繁技术研究
梁凤龙
( 新疆阿拉尔国家现代农业示范园南疆良种繁育中心 , 新疆阿拉尔 8 4 3 30 )
摘 要 近年来 , 竹芋一直为消费者所钟爱 , 市场需求猛增 , 成为观叶植物家族中的新亮点 。 竹芋采用分株繁殖 , 但繁殖系数低 , 速度
慢 , 难以满足市场需求 。 本研究以双线竹芋和猫眼竹芋带节间的茎段作为外植体材料进行离体快繁研究 , 结果表明 : 芽启动诱导培养基以
M s + 6 一B A Z刀 m g/ L +N A A住 2 m g几为宜 ; 以M s + 6 一B A Z刀 mg 几 + N A A 住 Z mg 几为猫眼竹芋继代增殖培养基 , 以M s + 6一 B A 4刀 m g几 + N A A a Z
m g几为双线竹芋继代增殖培养基 ; 以 12/ M s + IB A 2 . 0 m g几 + 蔗糖 15 9几最适合竹芋生根 40 d后 生根率可达 10 住 0 % ; 生根试管苗直接移
栽的成活率达 95 . 0 % 。 本研究确立了竹芋组土合决繁技术方法 , 同时 , 探讨低成本下竹芋试管苗的快繁技术 , 不仅能快速培育出大量整齐一
致的试管苗 , 而且能取得较好的社会和经济效益。
关键词 竹芋 ; 离体培养 ; 快速繁殖
中图分类号 5 68 2 . 36 文献标志码 A
猫眼竹芋 , 双线竹芋属于竹芋科 (M 盯an t ac e ae )肖竹芋属 色漂亮多变 , 盆栽观赏效果甚好 , 在室内摆放时间长 , 周年可
( c al at he
a G
.
F M ey
.
) 多年生常绿草本植物 。 猫眼竹芋叶片偏 供观赏 , 而且管理简便 。 因此 , 近年来 , 竹芋一直为消费者所
细长 , 页面上的黑色斑点比较圆 , 像熊猫的眼睛 ; 双线竹芋叶 钟爱 , 市场需求猛增 , 成为观叶植物家族中的新亮点 。 目前 ,
片呈长椭圆形 , 长 25 一 30 c m , 宽 8一巧 c m 。 主脉两侧有白色 竹芋主要采用分株繁殖 , 但繁殖系数低 , 速度慢 , 难以满足市
带与暗绿色带交互成羽状排列 , 色彩对比鲜明 , 株高常为60 一 场需求 。 为此 , 利用组织培养技术 , 建立无性快繁体系 , 对促
10 0
c m
, 二者均为竹芋类优良品种 。 竹芋因叶形优美丰富 、 颜 进竹芋的开发应用具有重要意义 。
作者简介 : 梁凤龙 (l 98 1一 ) , 从事植物组培快繁技术方面的研究 。 1 材料与方法
收稿 日期 : 20 14 一 0 6一20 1 . 1 供试材料 猫眼竹芋和双线竹芋为市场优良盆栽品种 , 由
总糖含量范围在 17 7 6% 一 3 1 . 3 3% , 大小顺序为 5 3 0 0> 5 0> 5 2 0 0 > 5 2 0 0 > 5 0 > 5 3 0 0 。 中部叶蛋白质含量范围在 6 . 5 7% 一 9 . 4 4% ,
> 5 10 0
。 上部叶总糖含量范围在 1 . 94 %一 20 . 71 % , 大小顺序为 大小顺序为 5 10 0> 5 2 0 > 0S > 5 30 0 。 上部叶蛋白质含量范围在
5 3 0 0 > 5 0> 5 2 0 0 > 5 10 0
。 下 、 中 、 上部位烟叶平均总糖含量范 8 7 4%一 10 .4 5% , 大小顺序为 5 1 0 0 > 5 0> 5 2 0 0二 5 3 0 0 。 下 、 中 、
围在 1 5 . 3 1%一 2 6 .0 8% , 大小顺序为 5 3 0 0 > 5 0 > 5 2 0 0 > 5 10 0 。 4 上部位烟叶平均蛋白质含量范围在 7 . 7 1%一 9 . 8 7% , 大小顺序为
个处理间烟叶总糖含量差异较大 。 5 10 > 0S > 5 20 > 5 3 00
下部叶还原糖含量范围在 1 2 . 95 % 一 21 . 2 9 % , 大小顺 3 结果与讨论
序为 5 3 0 0 > 5 0 > 5 1 0 0 > 5 2 0 0 。 中部叶还原糖 含量范围在 3 . 1 本试验表明施用白云石粉石能明显提高土壤的 P H值 与
1 6
.
4 1% 一 2 6 . 9 5% , 大小顺序为 5 3 0 0 > 5 0 > 5 2 0 0 > 5 1 0 0 。 上部 基础土样相 比 , 5 1 0 0提高0 . 0 5一 0 . 4 9个 P H单位 , 5 2 0 0提高
叶还原糖含量范围在 1 1 . 5 2% 一 1 7 . 9 5% , 大小顺序为 5 0 > 5 2 0 0 0 . 3 1一 1 . 0 5个 P H单位 , 5 3 0 0提高 1 . 1 3一 1 . 5 5个 P H单位 , 表现
> 5 3 0 0 > 5 1 0 0
。 下 、 中 、 上部位烟叶平均还原糖含量范围在 为 5 3 0 0 > 5 2 0 0 > 5 1 0 0 > 0S 。 施白云石粉后 , 5 1 0 0的土壤 P H在
14
.
1 6%一 2 1 . 7 1% , 大小顺序为 5 3 0 0 > 5 0 > 5 2 0 0 > 5 1 0 0 。 4个处 5 . 10一 5 . 5 4 , 4个时段表现为先开始缓慢上升 , 到现蕾一打顶时
理的烟叶还原糖含量差异较大 。 达最大 , 为 5 . 54 , 之后略降 ; 5 20 的土壤 P H在 5 . 36 一 6 . 10 , 先上
2
.
3
.
2 总氮 、 烟碱和蛋白质 由表 5可知 , 下部叶总氮含量范围 升 , 升幅略高于 5 10 , 到现蕾一打顶时达最大 , 为 6 . 10 , 之后
在 2 . 1 9%一 2 . 9 4% , 大小顺序为 5 10 0> 5 2 0 0 > 5 0 > 5 3 0 0 。 中部叶 有所下降 ; 5 3 0 0的土壤 P H在 6 . 1 8一 6 . 6 0 , 白云石粉施后在较短
总氮含量范围在 1 . 9 1%一 3 . 0 % , 大小顺序为 5 10 0 > 5 20 > 0S > 时间里土壤 P H就达最高 6 . 60 , 上升较快 , 之后缓慢下降 , 到采
53 0
。 上部叶总氮含量范围在 2 . 56 % 一 3 . 3 % , 大小顺序为 5 10 0 收结束后又略有回升 。
> 0S > 5 20 0 > 53 0
。 下 、 中 、 上部位烟叶平均总氮含量范围在 3 . 2 施用白云石粉能提高烟叶产量 5 10 、 5 2 0 0 、 5 3 0 0处理
2
.
2 2% 一 3 . 0 9% , 大小顺序为 5 1 0 0 > 5 2 0 0 > 5 0 > 5 3 0 0 。 4个处理 与 5 0相 比 , 产量分别增加 3 . 6 0% 、 7 . 7 0% 、 19 . 2 0% , 但总体产量
间烟叶总氮含量有所差异 。 偏低 , 可能与当年 ` ,7月干 8月涝 ” 的气候有关 。 与对照 比 , 每
下部叶烟碱含量范围在 3 . 4 7 % 一 4 . 7 1% , 大小顺序为 5 1 0 0 6 6 7 m ’增加产值分别为 7 0 . 0 、 1 5 1 . 2和 5 5 2 . 8元 , 分别增长 4 . 10% 、
> 5 2 0 0 > 0S > 53 0
。 中部叶烟碱含量范围在 3 . 43 % 一 4 . 54 % , 8名 0%和 3 2 . 3 0% 。 上等烟比例随着白云石粉用量的增加而提高 ,
大小顺序为 5 1 0 0 > 5 2 0 0 > 5 0 > 5 3 0 0 。 上部叶烟碱含量范围在 5 10 0 、 5 2 0 0 、 5 3 0 0分别比5 0提高1 . 3 0% 、 3 . 3 0%和 12 . 8 0% , 而中
4
.
3 1% 一 5 . 0 9% , 大小顺序为 5 10 0 > 5 2 0 0二 5 0 > 5 30 。 下 、 中 、 等比例则相应降低 。 各处理产量 、 产值和上中等烟比例表现为
上部位烟叶平均烟碱含量范围在 3 . 7 4% 一 4 . 7 8% , 大小顺序为 5 3 0 0 > 5 2 0 0 > 5 1 0 0 > 5 0 。
51 0 > 5 2 0 > 0S > 53 0
。 可见 4个处理的 3个部位烟叶的平均烟 从试验的烟叶产量与产值看 5 3 0 0处理 的效果较好 ; 从
碱含量均较高 。 4种处理的上部叶烟碱含量均在 5 . 0 % 以上 , 偏 烟叶化学成分看较为复杂 , 与对照比 , 施用白云石粉对烟叶
离烤烟烟碱含量的适宜范围要求 。 的品质并没有产生负面影响 ; 从调控土壤 P H的效果看 , 以
下部叶蛋白质含量范围在 7 . 8 2% 一 9 . 7 3% , 大小顺序为 5 10 0 2 0 0 . 0 0一 3 0 0 . 0 0 K g/ 6 6 7甫 的用量为宜 。
北京农业 2 01 4 年 6 月下旬刊
生物技术
阿拉尔国家现代农业示范园十团苗木基地提供 。
1
.
2培养条件 采用 MS 为基本培养基 , 添加不同种类和浓
度的植物激素进行不同的培养 。 所有培养基 ( 除生根培养基
外 ) 中均附加蔗糖 3 . 0 % , 琼脂 0 . 60 % , p H值 5 . 8 , 培养温度
2 5一 2 6℃ , 光照时间 12 h/ d , 光照强度 1 0 0 0一 1 5 0 0 L x 。
1
.
3 外植体最佳灭菌时间的筛选 选取双线竹芋和猫眼竹芋带
节间的茎段 , 除去根状物 , 用自来水冲洗表面 Z h , 在超净工作
台上先用 75 . 0 %酒精消毒30 5 , 再用 0 2 0% H g cl Z分别处理5 、 8 、
10
、
12 m in
, 无菌水冲洗4次 , 然后用无菌滤纸吸干表面水分后
接种到以下 2种培养基上 。 每处理接种 20 个茎段外植体 , 接种后
2一 3 d观察 1次 , 30 d后记录每个处理外植体的污染率 、 死亡率
和成活率 , 然后转人到相同的培养基上 。 培养基 : a M s + B A 2 . 0
川留L + N A A 0 2 川 g L/ ; b M S + B A 4 . O川 g L/ + N A A OZ 川 g L/ o
1
.
4 诱导出的芽培养 将诱导出的芽转人到附加 6一 B A 2 . 0 m g /
L
,
N A A 0
.
2
mg 几的增殖培养基中培养 。
1
.
5 不定芽增殖和继代培养 当再生芽达到一定数量时 , 将再
生芽转人不同激素配比组合的M s培养基中进行增殖培养 。 试验
设 7个处理 , 分别为①M s 。 ② M S + B A 1 . 0 m g几 + N A A O· 2 m g /
L
。 ③M s + B A I . o m g几 + N A A 0 . 5 m g /L 。 ④M s + B A 2 . 0 m g / L
+ N A A 0
.
2 哪几 。 亘M S + B A 2 .0哪几 + N A A 0 . 5哪几 。 ⑥M s +
B A 4
.
0 m g几+ N A A 0 . 2 m g几 。 ⑦M s + B A 4 . 0 m g几+ N A A 0 . 5
m g/ L
, 每个处理接种 2瓶 , 每瓶 5个芽 。 40d 继代 1次 , 统计增殖
倍数 , 苗生长状况 , 重复 3次 。
1
.
6 试管苗生根 选择猫眼和双线竹芋株高5 c m左右的小苗 ,
转人以下培养基诱导生根 。 生根培养过程中 , 以根长达到 0 . 5
c m 的根为有效根 , 每个处理 10 株苗 , 观察记录每个处理根诱导
时间 , 观察期40 d 。 40 d后统计每个处理生根总数 、 生根率 、 平
均根数 、 根的状态及植株生长势 , 重复 3次 。 培养基分别为 :
① l /洲 s 。 ② l / ZM s + I B A 0 . 5 哪几。 ③ l /2 M s + IB A 1 . 0哪几。
④ l / ZM s + I B A 2 . 0 m g几 。 ⑤ l / ZM s + I B A 4 . o 哪几 , 培养基中
每升加 1 g A e , 1 5 9蔗糖 , 6 9琼脂 , p H值调为 5 . 8 。
2 结果与分析
2
.
1 外植体最佳灭菌时间的筛选 通过利用升汞进行不同时
间的消毒试验结果可以看出 : 猫眼竹芋和双线竹芋外植体用
0
.
20 % H g cl
Z消毒处理5 m in时污染较高 , 随着消毒时间延长污染
率下降 , 但是消毒 12 皿n会给外植体造成一定的伤害而死亡率较
高 。 因此 , 竹芋外植体的升汞消毒时间选用 8一 10 皿 n比较适合 。
2
.
2 不同激素浓度对竹芋诱导率的影响 猫眼竹芋和双线竹芋
用 0 2 0% H醉犯消毒处理 10 ~ 后接种到培养基a , b上 , 30 d后统计结果表明 : 猫眼竹芋和双线竹芋在培养 纂a 目秀导率较高 , 因此选
用M s + -6 B AZ
.
O川叨 曰+ N A A 0 2 川叨 曰作为竹芋诱导培养纂较适宜 。
2
.
3 不同激素配比对竹芋不定芽增殖的影响 当诱导培养产生
的小芽达到一定数量时 , 无菌条件下切取单芽接种到增殖培养
基上进行增殖培养 。
猫眼竹芋在培养基M s + B A 2 . 0 m g几 + N A A 0 . 2 m g几上继
代增殖效果最好 , 增殖倍数 3 . 5 ; 双线竹芋在M S + B A 4 . 0 m g几
+ N A A 0
.
2 m g几上继代增殖效果最好 , 增殖倍数 3 .40
2
.
4 BI A对竹芋试管苗生根的影响 将猫眼竹芋和双线竹芋组
培试管苗转人含不同浓度BI A的 12/ M S培养基上诱导生根 。
试验结果表明 : 在不含BI A 的培养基上竹芋试管苗生根率
为 4 0 . 0 0% 一 50 . 0 0% , 添加 BI A后生根率提高 ; 当BI A浓度高于
1
.
0 m g几时生根率达到 10 0 . 0 % ; 在生根时间上 , 随着BI A浓度
的升高 , 出现了生根时间缩短的趋势 , 但是在BI A浓度> 3 . 0情
况下 , 诱导出的根细长 , 易断 , 根容易与苗脱离 。 因此 , 综合
分析认为 1 . 0一 2 . 0 m g几的BI A适合诱导竹芋组培试管苗生根 。
2
.
5 竹芋组培试管苗的移栽过渡 选择株高4 c m左右 、 叶片
展开 、 根长 2 c m 以上的竹芋组培生根苗 , 开瓶洗去根部培养
基 , 移栽至基质中 (草炭 : 蛙石=3 : l) , 并用 4 0 倍多菌灵液进
行消毒处理 。 移栽前期适当遮阴 , 坚持每天喷雾 , 保持温度
1 8一 2 8℃ (夜 /昼 ) , 湿度保持在 7 0 . 0 0%一 9 0 . 0 0% ; 移栽 3 O d后 ,
长出新根 、 新叶 , 成活率可达95 . 0 % 以上 。
3 讨论与结论
3
.
1 外植体消毒时间的选择 在植物组织培养过程中 , 外植体
消毒是极为重要的步骤 。 以往的研究表明 , 不同灭菌剂和灭菌
时间对外植体的消毒效果存在很大差异 , 判断某种消毒方法适
合与否 , 要综合考察污染率 、 死亡率的比例 , 并以存活率为主
要依据 。 本研究取猫眼竹芋和双线竹芋为组织培养研究对象 ,
两者的外植体采用相同的消毒处理时间 , 但接种后观察 , 猫眼
竹芋和双线竹芋用 0 . 20 % H g 1C 2消毒处理5 m i n时污染较高 ; 随着
消毒时间延长污染率下降 , 消毒时间为12 m i n时污染率最低 ,
但此时会给外植体造成一定的伤害而死亡率较高 。 因此 , 竹芋
外植体的升汞消毒时间选用 8一 10 m i n比较适合 , 成活率较高 。
3
.
2 6
一 B A和 N A A 两种激素配比对芽诱导和增殖的影响 竹芋
科植物由于其组织结构特点 , 不易诱导愈伤的产生和侧芽的再
生 。 细胞分裂素和生长素在调节器官分化的过程中起着重要的
作用 , 6 一 B A与N A A二者的浓度比值对竹芋出芽诱导率影响最
大 , 适宜比值在 10 一 20 范围内可明显提高出芽率 , 从有关资料
来看 : 银叶竹芋在诱导培养 纂M S+6 一 B AI . 0 m g几 + N A A O. l m留
L
, 即6 一 B A和 N A A浓度比值为 1 0 , 外植体 3d 后开始萌发 , 1 5 d
后有新叶抽出 ; 罗曼竹芋在诱导培养基为M S + 6 一 B A 6 . 0 m g几
+ N A A 0
.
5 m g几 , 即两者比值为12 , 外植体 10 d后在其茎叶上幼
芽开始萌动 。 而本实验中猫眼和双线竹芋诱导出芽最适培养基
为M S + 6 一 B A Z . O m g /L + N A A 0 . 2 m g几 , 两者比值为 1 0 , 诱导出
芽率较高 。 此外 , 关于竹芋组织培养的报道中诱导培养基的激
素配比普遍存在差异 。 由此可见 , 基因型不同的植物在组织培
养中对于激素的种类和浓度具有适应性和选择性 。
从研究可以看出 , 要促进双线和猫眼竹芋侧芽的产生和增
殖 , 需要较高的细胞分裂素 , 其中 6 一 B A在 4 . 0 m g几浓度以下时
增殖倍数随浓度的提高而提高 。 在大多数植物的茎尖培养和继
代增殖过程中配合6 一 B A , 通常添加使用生长素类 N A A , 以促
进细胞分裂和组织活力 , 一般 0 . 2一 0 . 5 m g几浓度都可有较好的
效果 。 结果表明 , N A A有利于丛芽的形成和成苗 , 低浓度下 0 . 2
m g/ L就能取得良好的增殖效果 。
3
.
3 小结 通过本研究确立了竹芋组培快繁技术方法 。 以猫眼
竹芋和双线竹芋为试验材料 , 最佳诱导培养基为M s + 6 一 B A 2 . 0
m g几+ N A A 0 . 2 m g几 ; 最佳增殖培养基为猫眼竹芋M S + 6 一 B A
2
.
0哪几 + N A A 0 . 2 m g/ L , 双线竹芋M S + 6一 B A 4 . 0 哪几 + N A A
0
.
2 m g几 ; 最佳生根培养基为 l / ZM S + I B A 2 . 0 m g几 + 蔗糖 15 9 /
L
, 生根率可达 10 0 . 0 % , 根长 2 c m 以上即可移栽 , 移栽成活率
95
.
0 % 以上 。 竹芋组培扩繁阶段后所有培养基均以 3 . 0 %食用白
砂糖代替蔗糖 , 以 自来水代替蒸馏水 , 大大降低了培养成本 ,
每株成本下降 。 经过大量的科学试验 , 总结出竹芋的组培苗生
产 、 驯化和移栽等一系列技术 , 不仅能快速培育出大量整齐一
致的试管苗 , 而且能取得较好的社会和经济效益 。
国 北京农业 2 0科 年 6 月下旬刊