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卷丹百合鳞片及珠芽组织培养研究



全 文 :ChineseAgriculturalScienceBuletinVol.22No.22006February
htp:/zntb.chinajournal.net.cn
卷 丹 (Lilium lancifoliumThunb.)为 百 合 科
( Liliaceae)百合属( Lilium)的多年生球根类花卉。国内
许多研究者对百合的组织培养进行过研究,但以栽培
种居多[1~4],而对于野生种的研究却很少[5],尤其关于卷
丹百合组织培养的研究。卷丹是在中国分布范围最广
的百合属植物,分布于中国17个省区,花大色艳,抗性
强,鳞茎既可食用又可药用,同时也是少见的三倍体
种。生产上常采用鳞茎进行繁殖,但无性繁殖存在着繁
殖系数小、种性退化等弊端。因此,运用组织培养方法
既可大量快速繁殖,又可获得高质量种球,还可为其分
子水平的研究打下基础。
1材料与方法
1.1试验材料
2003年10月,试材来自沈阳农业大学花卉基地
三倍体野生种卷丹百合 (LiliumlancifoliumThunb),采
集生长健壮、开花性状好、无病虫害的卷丹百合植株的
鳞茎和珠芽。
1.2试验方法
1.2.1外植体消毒 剥取健壮、无病斑、光亮的完整鳞片
及珠芽作为外植体,鳞片分成外层( 最外两层)、中层
( 外数三至六层)、内层( 其余),在流水条件下冲洗
3~5h,然后分别把内、中、外层鳞片置于70%的酒精中
卷丹百合鳞片及珠芽组织培养研究
郭海滨,雷家军
( 沈阳农业大学园艺学院,辽宁沈阳110161)
摘 要:以卷丹百合(LiliumlancifoliumThunb.)的鳞片及珠芽作为外植体,比较各种消毒时间和接种
方法的效果和不同激素浓度对鳞片及珠芽的诱导增殖效果。结果表明,鳞片消毒以 70%酒精 20s再
用 0.1%HgCl212min效果最佳,珠芽消毒以 70%酒精 20s再用 0.1%HgCl210min效果最佳;百合鳞片
的分化能力外层好于中层,中层好于内层;近轴面向上的鳞片诱导效果好于远轴面向上。卷丹百合鳞
片及珠芽的最佳诱导培养基为MS+6-BA1.5mg/L+NAA0.2mg/L,诱导出生长势较强、数量较多的不
定芽。最适合的增殖培养基为MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.2mg/L,增殖系数达8.0,组培苗长势良好。
关键词:卷丹百合;鳞片;珠芽;组织培养
中图分类号:S682.203 文献标识码:A
TheBulbScaleandBulbletCultureinvitroofLiliumlancifoliumThunb.
GuoHaibin,LeiJiajun
(ColegeofHorticulture,ShenyangAgriculturalUniversity,Shenyang11016)
Abstract:ThebulbscalesandbulbletscultureinvitroofLiliumlancifoliumThunbwerestudied.The
sterilizationtime,inoculationmethodsandtheefectofplanthormonesoninducementandproliferation
werecompared.Theresultsshowed70%alcoholwith20sand0.1%Hgcl2with12minwasthebestforthe
bulbscalessterilizationand70%alcoholwith20s,0.1%HgCl2with10minforbulblets.Theregeneration
abilityofexternalscaleswasbeterthanthemiddleones,whichwasbeterthantheinternalones.MS+6-
BA1.5mg/L+NAA0.2mg/Lcouldinducemoreandstrongershoots.ThebestproliferationmediumwasMS+
6-BA1.0mg/L+NAA0.2mg/L.Themultiplicationcoeficientwas8.0withstrongplantlets.
Keywords:LiliumlancifoliumThunb,BulbScales,Bulblets,TissueCulture
基金项目:辽宁省教育厅项目“ 百合种间杂交及染色体加倍研究”[( 202053092),2002.9-2004.9]。
第一作者简介:郭海滨,女,1980年出生,沈阳农业大学硕士研究生,从事百合染色体加倍技术研究。通信地址:110161辽宁省沈阳市沈阳农业大学园艺
学院雷家军( 收)。Tel:024-88493383,E-mail:guohaibin2005@163.com。
通讯作者:雷家军。
收稿日期:2005-09-29。修回日期:2005-10-09。
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中国农学通报 第22卷 第 2期 2006年2月
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2.1.1不同消毒时间对卷丹鳞片消毒效果的影响 用
酒精30s、0.1%HgCl215min处理,污染率最低,仅为
15.0%,但鳞片的成活率也较低。酒精20s、0.1%HgCl2
12min时,虽然污染率有所上升( 27.5%),但鳞片的成
活率却达到最高62.5%,并且鳞片转绿时间也较短
( 8d)。只有转绿的鳞片最终才能诱导出芽,而且转绿
的时间越短,表明鳞片受到的毒害最用越小,同时诱
导出芽的时间也越短。因此,用酒精20s、0.1%HgCl2
12min消毒效果最好,既可以有效灭菌,又能保证较
高的成活率和较短的诱导时间( 表1)。
2.1.2不同消毒时间对卷丹珠芽消毒效果的影响 酒
精处理20s、0.1%HgCl2处理12min时污染率最低,为
17.5%,但成活率较低,仅为35.0%;酒精处理20s、
0.1%HgCl2处理10min时,虽然污染率有所上升,但
其成活率明显高于其它处理,为较适合珠芽的消毒时
间( 表2)。
2.2不同接种方法对卷丹鳞片及珠芽诱导培养的影
消毒10~30s、0.1%HgCl2中消毒8~15min,把整个珠
芽置于 70%的酒精中消毒 20s、0.1%HgCl25~12min
进行深层消毒,后用无菌水冲洗5~6次。
1.2.2不定芽和愈伤组织的诱导 将鳞片分成外层、
中层、内层,切成 0.5cm×0.5cm、1.0cm×1.0cm和
1.2cm×1.5cm的小块;将卷丹珠芽分为整体、单瓣两
部分,单瓣珠芽又分成纵切、横切两种方式。观察不同
处理方式及不同激素浓度组合对不定芽及愈伤组织
诱导的影响。
1.2.3不定芽的增殖培养 把不定芽转入增殖培养基
30d后,观察其生长情况,并计算增殖系数。
1.2.4培 养 基 诱导培养基 MS+6-BA0.5~2.0mg/L
+NAA0.2~0.5mg/L,共4组。增殖培养基 MS+6-BA
0.5~2.0mg/L+NAA0.05~0.5mg/L,共5组。
2结果与分析
2.1不同消毒时间对卷丹鳞片及珠芽消毒效果的影
70%S 0.1% HgCl (min) ()  % () % d
10 10 20 13 65.0 5 25.0 6
10 12 45 21 46.7 19 42.2 8
10 15 45 16 35.6 25 55.6 12
20 12 40 11 27.5 25 62.5 8
20 15 30 8 26.7 13 43.3 13
30 12 35 8 22.9 13 37.1 10
30 15 40 6 15.0 10 25.0 12

表 1不同消毒时间对卷丹百合鳞片消毒效果的影响
70%S 0.1%HgCl (min) ()  %  %
20 5 41 17 41.5 21 51.2
20 8 40 14 32.5 21 52.5
20 10 38 8 21.1 23 60.5
20 12 40 7 17.5 14 35.0

表 2不同消毒时间对卷丹珠芽消毒效果的影响

2.2.1不同接种方法对卷丹鳞片诱导培养的影响 外
层鳞片转绿时间在6~10d左右,诱导出的不定芽和愈
伤颗粒数目明显多于中层和外层鳞片,观察发现,鳞
片基部形成不定芽的能力最强,中部其次,鳞片上部
0.5~1.0cm几乎不能诱导出不定芽( 表3)。虽然外层
鳞片诱导率最高,但是外层鳞片损伤严重、带菌多、失
水较重,且数量少,故污染率也高,一般采用卷丹百合
中层鳞片的中、内部作为外植体的主要来源。将鳞片
切割成不同大小进行培养分化能力也有差别:


cm cm 0.1%HgCl .(min)  (d)  /  /


4.0-5.5 2.0-2.5 15 6-10 4.7 6.0


3.5-4.0 1.5-2.0 12 12-20 2.5 4.5


1.0-3.0 0.5-1.5 10 — 0.4 1.6

表 3卷丹鳞片不同部位对诱导不定芽及愈伤颗粒的影响
0.5cm×0.5cm过小,不利于成活;1.0cm×1.0cm和
1.2cm×1.5cm大小适宜,成活率高。
2.2.2不同接种方法对卷丹珠芽诱导培养的影响 将
卷丹珠芽以近轴面向上的方式置于培养基中进行诱
导培养。珠芽整体培养的诱导率明显高于单瓣培养,
但整体培养诱导出不定芽的数量却少于单瓣培养。单
瓣纵切、单瓣横切基部的诱导率和诱导出不定芽的数
量差距较小,但单瓣珠芽横切上部无诱导能力,不能
诱导出苗,而基部的诱导能力较强,诱导率达到
77.5%,这与鳞片的诱导情况相似( 表4)。综合分析诱
导率、诱导芽数及为了节省培养基,一般都采用卷丹
百合单瓣珠芽的基部作为外植体的主要来源,珠芽的
上部可以切除不用。
2.3不同激素浓度对卷丹鳞片及珠芽诱导培养的影

鳞片由白色逐渐转变成紫色,最后转变成绿色,在
转色的同时鳞片也有明显增厚的现象。在变成绿色的
鳞片上,一部分不久会出现较大的颗粒状突起,该颗粒
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状突起直接诱导出绿色的不定芽,而卷丹百合的不定
芽会直接长成绿色小鳞茎;没有变色的鳞片最后没有
分化出愈伤颗粒和不定芽,逐渐死亡;而珠芽由紫黑色
逐渐转变成绿色,而后长出不定芽,没有变色的珠芽最
后 没 有 分 化 出 不 定 芽 。 培 养 基 MS+6-BA1.0
mg/L+NAA0.2mg/L诱导出不定芽和愈伤颗粒的时间
最短,但数量较少。培养基MS+6-BA0.5mg/L+NAA
0.5mg/L不仅所用时间最长,而且数量最少,生长势
弱,效果差。培养基MS+6-BA1.5mg/L+NAA0.2mg/L
诱导不定芽和愈伤组织数量较多,生长势强,为卷丹百
合鳞片及珠芽的最佳诱导培养基( 表5)。
2.4不同激素浓度对不定芽增殖的影响
将分化出的不定芽,接入不同的增殖培养基中,培
养30d后可形成丛生芽。用5种增殖培养基进行培养,
发现MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.2mg/L效果最好,增殖
系数达8.0,生长势最强,叶片粗壮短宽,平均苗高
5.4cm,且生根条数最多,可达7.5条( 表6)。
3讨论
3.1卷丹百合鳞片外植体的内生菌问题
虽然百合鳞片作为外植体易于诱导,但容易产生
内生菌。经过多次继代培养,培养物的组织内部出现向
外污染的现象是由内生细菌滋生造成的。为防止内生
细菌的滋生,试验将外植体用洗衣粉清洗后,又放入
500mg/L的安素菌毒清试剂中消毒5min。此外,针对
试验过程中出现的内生细菌,采取了二次消毒的措施,
即把污染的组培苗放置于70%的酒精20s、0.1%的升
汞12min中进行消毒,再转接到新的继代培养基中培
养。这两种措施在一定程度上抑制了内生细菌的滋生,
减少了后期污染。
3.2卷丹百合鳞片接种方位对诱导培养的影响
试验发现卷丹百合鳞片接种方位对诱导培养有较
大影响。诱导能力依次是:外层>中层>内层,这与杭
玲等( 2001)[6]在龙牙百合的组织培养过程中得到的结
论类似,王刚等(2002)[7]对兰州百合鳞片的组织培养研
究中发现鳞片诱导芽的能力从强到弱依次为外层、中
层、内层。另外,近轴面向上放置于培养基上时,所形成
的不定芽数目较多,芽长势较好、利于成活;而远轴面
向上时,虽然也产生芽,但数量很少、长势较差,芽诱导
时间变长。此外,诱导出的不定芽一般都在鳞片基部紧
靠鳞茎盘的部位出现,沿边缘不规则排列。
3.3卷丹百合的珠芽作为外植体的意义
在百合的组织培养中,多采用鳞片作为外植体,但
是卷丹百合珠芽的数量远远多于其它百合,采集非常
方便,而且由于珠芽着生在植株的地上部分,外表坚
表 4卷丹珠芽不同接种方式对诱导不定芽的影响
 




%


 20 18 90.0 1.0
 50 37 74.0 3.3
 40 29 36.3 1.5
 40 31 77.5 3.0
 40 0 0.0 0.0


(mg/L)


(d)

(/)


(d)

(/)
BA1.0+NAA0.2 7 3 14 4
BA1.5+NAA0.2 12 5 20 7
BA2.0+NAA0.2 16 3 20 5
BA0.5+NAA0.5 18 2 30 3

表 5不同激素浓度对卷丹鳞片及珠芽
诱导不定芽及愈伤颗粒的影响
mg/L   /  cm  /  (cm) 
BA1.0+NAA0.05 1.8 3.0 4.5 0 - 
BA1.0+NAA0.1 2.0 3.0 5.0 0 - 
BA1.0+NAA0.2 8.0 3.9 5.4 7.5 2.5 
BA1.5+NAA0.5 4.0 11.0 6.2 5.3 3.1 
BA2.0+NAA0.2 3.0 5.2 6.9 9.0 1.9 

表 6不同激素浓度对不定芽增殖情况的影响
硬,本身所带菌量较少,不易受到损伤,污染率也较低,
在继代培养时很少出现内生细菌滋生的现象,王红霞
等[8]( 2000)以通江百合珠芽为外植体进行组织培养及
脱毒研究。因此,利用珠芽再生培养具有很多优点。
参考文献
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450~453
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殖研究.西北师范大学学报(自然科学版)[J],2001,37(1):80~82
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6 杭玲,苏宾,陈丽新,苏国秀,程汤,黄卓忠.龙牙百合组培快繁技术研
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7 王刚,杜捷,李桂英,等.兰州百合和野百合组织培养及快速繁殖研
究[J].西北师范大学学报(自然科学版),2002,38(1):69~71.
8 王红霞,胡琼华,陈小兰.通江百合的组织培养[J].植物生理学通讯,
2000,36(2):132
( 责任编辑:陶冶之)
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