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山竹组织培养技术



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山竹组织培养技术
李艳霞 黄东梅 魏卿 李羽佳 林妃 许奕 李敬阳 *
中国热带农业科学院海口实验站,海南省香蕉遗传改良重点实验室,海口, 570102
*通讯作者, lijingyanglee@163.com
摘 要 本研究以山竹的合子胚为组织培养的外植体材料,研究不同激素浓度配比对山竹得出芽诱导 /增
殖诱导及生根诱导的影响,以获得一套山竹组织快繁技术,结果表明:GA3能有效提高山竹合子胚的出芽
率,最适的山竹合子胚组织培养的基本培养基为WPM;诱导芽的最适培养基为WPM+3.0 mg/L 6-BA+GA3
1.0 mg/L,增殖最适培养基为WPM+3.0 mg/L 6-BA+1.0 mg/L GA4+7。生根最适培养基为 1/2 WPM+1.0 mg/L
IBA+1.0 g/L AC。
关键词 山竹,组织培养,培养基
Tissue Culture Technology of Garcinia mangostana
Li Yanxia Huang Dongmei Wei Qing Li Yujia Lin Fei Xu Yi Li Jingyang *
Hainan Key Laboratory of Banana Genetic Improvement, Haikou Experimental Station, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Haikou,
570102
* Corresponding author, lijingyanglee@163.com
DOI: 10.13417/j.gab.034.002785
Abstract Using the zygote embryo of Garcinia mangostana as explants, the effect of different hormone conc-
entration ratio on bud induction, multiplication and rooting were studied to obtain a set of rapid propagation
technology of Garcinia mangostana. Results showed that GA3 could improve seeds germination rate; the most
suitable basic medium for zygote embryo tissue culture was WPM, the best medium for bud induction was WPM+
3.0 mg/L 6-BA+1.0 mg/L GA3; the optimal medium for multiplication was WPM+3.0 mg/L 6-BA+1.0 mg/L GA4+7,
and the most suitable medium for rooting was 1/2 WPM+IBA 1.0 mg/L+1.0 g/L AC.
Keywords Garcinia mangostana, Tissue culture, Culture medium
基金项目:本研究由科技支撑子课题(2014BAD16B00)资助
基因组学与应用生物学,2015年,第 34卷,第 12期,第 2785-2788页
Genomics and Applied Biology, 2015, Vol.34, No.12, 2785-2788
山竹是《中国植物志》收载的莽吉柿(Garcinia
mangostana L.)的俗名,又名山竺、山竹子、倒捻子。既
可以指植物山竹,也可以指这种植物的果实山竹。为
著名的热带水果,可生食或制果脯。原产于东南亚,一
般种植 10年才开始结果,对环境要求非常严格,与榴
莲齐名,号称“果中皇后”。小乔木,高 12~20 m,分枝
多而密集,交互对生。单叶对生,椭圆形或长卵椭圆
形,叶片厚革质,具光泽,椭圆形或椭圆状矩圆形。
一般单花顶生,有时可见 2~3朵花长在一起,
仅有雌花,无单性雄花,花开后 1~2 d脱落,花期
9~10月。浆果亚球形,直径 3.5~7 cm,山竹成熟时的
颜色为紫红色,带有黄褐色的斑块,表面光滑,内有
种子 4~5枚,假种皮为白色瓢状且多汁。果期在每年
的 11月到 12月。亚洲和非洲热带地区广泛栽培;我
国台湾、福建、广东和云南也有引种或试种。
山竹为藤黄科(Clusiaceae)藤黄属(Garcinia Linn)
目前中国有 21种,主要分布在我国南亚热带地区,主
要生长中海拔及以下的山林中。中国的两个可食用品
种为岭南竹和多花竹。山竹果肉酸甜软嫩且汁水丰富,
维他命、有机酸、植物蛋白及矿质元素等含量丰富(曹
利民等, 2013,中国南方果树, 42(4): 126-134),因此受
到人们的青睐。但其性寒,有解热降火分解油脂、生津
健脾等作用,被广泛应用在医药上(彭文书等, 2011)。
所以山竹是兼具药用价值的经济作物。近年来,国内有
关山竹方面的研究报道多数都拘泥于营养天然产物
成分的分离提取方面,例如原花青素(杨青等, 2013)具
有挥发性的成分(余辅松等, 2013)、三萜类物质的成分
(王宁等, 2012)、多酚类的物质(李扬等, 2013)等。
1结果与分析
1.1不同浓度的 6-BA和 GA3的浓度对山竹胚诱导
将经过表面消毒的山竹合子胚接种在诱导培养
基上培养 20 d 后进行统计,由不同浓度 6-BA 和
GA3 (林妃等, 2015)对山竹合子胚诱导不定芽的影响
结果可以看出,在改良 MS+3.0 mg/L 6-BA+1.0 mg/L
GA3的培养基中,10 d后,胚芽的颜色开始逐渐发生
变化,表明:15 d后,胚芽开始萌动;25 d后,顶芽基
部有褐绿色的愈伤形成,芽体顶端伸出 1~2片幼叶。
在其它启动培养基上生长的胚芽比较缓慢,而且不
定芽的数量很少。因此,MS+0.5 mg/L 6-BA+1.0 mg/L
GA3的培养基为山竹芽诱导培养的培养基,详见表 1。
1.2增殖培养最适培养基的选择
30 d后,幼芽长度为 3~4 cm时,将芽体基部切
下,保留带顶芽的 2~3 cm的部分,接种到增殖培养
基中培养 40 d。由表 2 可以看出:增殖倍数随着
6-BA浓度呈现先增降低的趋势;在 6-BA的浓度为
3.0 mg/L时,增殖倍数平均约为 5.1倍;在 2.5 mg/L
时,平均增殖倍数约为 4.5倍。在 3.5 mg/L 6-BA条
件下增殖倍数为 4.3。因此最佳增殖培养基为:
WPM+3.0 mg/L 6-BA+1.0 mg/L GA4+7,详见表 2。
1.3 生根培养
将增殖芽接种于含有 IBA 的 1/2 改良 MS 培
养基上进行生根培养,并加入蔗糖 30 g/L卡拉胶
7.0 g/L,保持 pH为 5.8。每种培养基接种 30 瓶,
20 d 后统计结果。将长势健壮的组培苗接种在设
有 IBA浓度梯度的生根培养基上,每种培养基接
6-BA
(mg/L)
2.5
2.5
2.5
3.0
3.0
3.0
3.5
3.5
3.5
增殖倍数
Multiplication
3.3
3.5
3.7
4.9
5.5
5.3
4.2
4.3
4.5
生长情况
Growth situation
正常
Normal
正常
Normal
正常
Normal
正常
Normal
正常
Normal
正常
Normal
正常
Normal
少数玻璃化
A handful of
the vitrification
大多数玻璃化
Most of the
vitrification
平均增殖倍数
The average of
multiplication
4.5
5.1
4.3
6-BA
(mg/L)
2.5
2.5
2.5
3.0
3.0
3.0
3.5
3.5
3.5
GA3
(mg /L)
0.75
1.0
1.25
0.75
1.0
1.25
0.75
1.0
1.25
接种数
Vaccination
number
20
20
20
20
20
20
20
20
20
出芽数
Germination
number
0
4
3
6
18
7
10
8
5
出芽率(%)
Germination rate
(%)
0
2.0
15.0
30.0
90.0
35.0
50.0
40.0
0
表 1不同浓度培养基下诱导出芽情况
Table 1 Different concentrations of media to terminal bud induc-
tion of Garcinia mangostana
表 2不同浓度培养基下山竹增殖情况
Table 2 Proliferation results in different proliferation culture
30 个茎段,25 d 后观察结果。不同浓度的 IBA 对
根的质量和数量都有很显著的影响,IBA 的浓度
在 0.1~1.0 mg/L 之间时 ,生根率会随着 IBA 浓度
的增加而提高。在浓度为 0.1 mg/L的培养基上时,
平均生根率约为 64.0%;在 0.5 mg/L 的培养基上
时,生根率平均约为 83.0%;1.0 mg/L时,生根率平
均约为 94.0%,详见表 3。
2讨论
在山竹组织快繁的研究中,对外植体的消毒的
彻底程度直接影响组培苗的成活率。消毒不彻底将
使后续研究无法顺利开展,所以,在对外植体消毒
时,一定要严格控制 75%的酒精消毒时间为 30 s,5%
的次氯酸钠 15 min,0.1‰的升汞 10 min。
在山竹的芽诱导培养过程中,发现并不是 6-BA
的浓度越高出芽率越高,需要一个最适的浓度,高于
或低于这个浓度都会直接影响芽的诱导。且不同种
的植物或者同种植物的不同组织器官的快繁培养体
系所需的 6-BA浓度也不尽相同,所以,在进行芽诱
导的时期,细胞分裂素浓度非常关键。
山竹组织培养技术
Tissue Culture Technology of Garcinia mangostana 2786
基因组学与应用生物学
Genomics and Applied Biology
IBA (mg/L)
0.1
0.1
0.1
0.5
0.5
0.5
1.0
1.0
1.0
接种数
Vaccination number
30
30
30
30
30
30
30
30
30
生根茎段数
Rooting number
18
16
18
25
25
26
27
27
29
生根率(%)
Rooting (%)
60.0
53.3
60.0
83.3
83.3
86.7
90.0
90.0
96.7
平均生根率(%)
Average rooting rate (%)
64.0
83.0
94.0
表 3不同浓度 IBA对山竹组培苗生根的影响
Table 3 Different concentrations of the hormone effects on rooting medium of Garcinia mangostana
3材料与方法
3.1试验材料
选择新鲜山竹种胚获得的无菌苗为材料,山竹
种子取自新鲜、成熟的山竹。
3.2外植体消毒方法及培养条件
选取新鲜、成熟山竹果实,先用洗洁精进行表面
清洗,然后放置流水中冲洗 1 h,接着转至超净工作台
用 70%酒精擦拭表面进行初步消毒,然后用经消毒
后的刀将其剖开,取出种子,小心将表面纤维包衣去
除,获得山竹种子。将山竹种子用 75%的乙醇消毒
30 s,然后用无菌水冲洗 3~4遍,用 5%的次氯酸钠消
毒 15 min,用无菌水冲洗 3~4遍,再用 0.1‰的升汞
消毒 10 min,再用无菌水冲洗 4~5遍。将消毒后山竹
的种子横向切开后接种在改良的 MS培养基上,含
3.0 mg/L 6-BA,1.0 mg/L GA3,30 g 蔗糖 /L,7.5 g 卡
拉胶 /L,pH 5.8放在暗培养室进行启动培养,30 d后
统计结果。
3.3基本培养基的选择
将获得的芽分别接种于含有 GA4+7 1.0 mg/L、
3.0 mg/L 6-BA 的改良 WPM、MS 培养基上进行增
值培养 30 g/L、卡拉胶 7.5 g/L,pH调至 5.8。每种培
养基接种 30瓶,20 d后统计结果。
3.4增殖培养最适培养基的选择
将丛生芽转接种到以 WPM为基本培养基,附
加 3 mg/L 6-BA、GA4+7 1.0 mg/L。
3.5生根培养
将增殖芽接种于含有 IBA和NAA的 1/2改良MS
培养基上进行生根培养,含蔗糖 30 g/L+琼脂 7.5 g/L,
pH 5.8。每种培养基接种 30瓶,30 d后统计结果。
作者贡献
李艳霞主要负责本实验的设计、实验材料的采
集、数据处理及最后论文的撰写;李敬阳负责指导
实验设计及实验方案的实施;黄东梅负责部分实验
的操作;魏卿、李羽佳、林妃和许奕协助部分实验材
料处理。
致谢
本研究由科技支撑子课题(2014BAD16B00)资助。
参考文献
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