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海石竹叶片的离体培养与植株再生



全 文 :海石竹叶片的离体培养与植株再生
吴仕雅,刘 帆* ,臧 薇,李方安 (四川农业大学农学院,四川成都 611130)
摘要 [目的]研究海石竹叶片的离体培养及植株再生。[方法]以 MS为基本培养基,对海石竹叶片的尖端、中部和基部 3个不同部位
进行了愈伤组织诱导、丛生芽和根分化的研究。[结果]以叶片尖端作为外植体诱导愈伤组织效果最佳,叶片中部次之,叶片基部最差。
MS +6-BA 2. 0 mg /L + NAA 0. 75 mg /L培养基诱导叶片尖端愈伤组织的效果最好,MS +6-BA 4. 0 mg /L + NAA 0. 25 mg /L培养基诱导叶
片中部和基部的效果最好;MS +6-BA 3. 0 mg /L + NAA 0. 10 mg /L培养基诱导丛生芽的效果最佳;MS + NAA 0. 20 mg /L培养基诱导生根
的效果最佳。[结论]建立了海石竹高效的离体培养及快速繁育体系,为其种苗的规模化、工厂化生产和其他后续的科学研究奠定了
基础。
关键词 海石竹;激素配比;离体培养;植株再生
中图分类号 S132 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2011)35 -21577 -03
Culture in vitro and Plant Regeneration of Armeria maritima Leaves
WU Shi-ya et al (College of Agronomy,Sichuan Agricultural University,Chengdu,Sichuan 611130)
Abstract [Objective]To investigate culture in vitro and plant regeneration of Armeria maritima leaves.[Method]With a basal medium MS,
we made research into the callus induction,cluster buds and root differentiation on the tips,central and base of Armeria maritima leaves re-
spectively.[Result]As to the callus induction,using leaves tip as the explants received the best effect,followed by the leaves central,and
leaves base was the worst. The optimal medium for callus induction from leaves tip was MS + 6-BA 2. 0 mg /L + NAA 0. 75 mg /L and the opti-
mal medium for callus induction from leaves central and base was MS + 6-BA 4. 0 mg /L + NAA 0. 25 mg /L. The optimal medium for cluster
buds was MS + 6-BA 3. 0 mg /L + NAA 0. 10 mg /L. The optimal medium for root differentiation was MS + NAA 0. 20 mg /L.[Conclusion]The
high-efficiency in vitro culture and rapid regeneration system was established,which laid foundation for the scale and industrialized production
and future scientific research of Armeria maritima.
Key words Armeria maritima;Hormone combination;Culture in vitro;Plant regeneration
基金项目 四川农业大学本科论文培养计划项目(2010-1278)。
作者简介 吴仕雅(1989 - ) ,女,四川成都人,本科生,专业:农村区域
发展,E-mail:yaya19ni22@ 126. com。* 通讯作者,高级实验
师,硕士,从事植物生理及组织培养研究,E-mail:liufantl2006
@ 163. com。
收稿日期 2011-09-22
海石竹(Armeria maritima)又名荷兰草,是蓝雪花科多年
生观花草本植物,原产于欧洲和北美洲。海石竹植株乖巧、
花型美丽、单花花期长,既可观花又可观叶,对生长环境适应
性强,是非常好的园艺花卉及绿化美化的地被新型植物,我
国现已引进栽培,北京地区已用于屋顶绿化[1 -2]。
目前国外对海石竹的研究较多,但是多集中在种群结构
和变异[3]、耐盐及耐寒机理[4]等方面,而在组织培养方面的
研究还未见报道。而国内对海石竹的同科植物补血草属的
组织培养研究较多[5 -6],多集中在引种及观赏价值上,对海
石竹组织培养的研究很少,对其叶片不同部位进行离体培养
及植株再生研究还未见报道。
笔者以 MS为基础培养基,附加不同浓度激素配比的培
养基,按植物形态学区分对海石竹叶片的尖端、中间、基部 3
个不同部位进行离体培养,旨在研究不同激素配比对海石竹
叶片不同部位愈伤组织、丛生芽及生根诱导的影响,从中筛
选出各自的最佳激素配比,从而以海石竹叶片建立起高效的
离体培养及快速繁育体系,为海石竹种苗的规模化、工厂化
生产和其他后续的科学研究奠定基础。
1 材料与方法
1. 1 材料 海石竹植株由四川农业大学植物园提供,花色
为红色。于 2010年 3 月上旬剪取健壮、生长一致的海石竹
幼嫩叶片作外植体,先用低浓度洗衣粉漂洗 1 min,再用流水
冲洗 1 ~2 h后备用。
1. 2 培养基
1. 2. 1 愈伤组织诱导培养基。A:MS + 6-BA 2. 0 mg /L +
NAA 0. 25 mg /L;B:MS + 6-BA 2. 0 mg /L + NAA 0. 50 mg /L;
C:MS +6-BA 2. 0 mg /L + NAA 0. 75 mg /L;D:MS + 6-BA 4. 0
mg /L + NAA 0. 25 mg /L;E:MS + 6-BA 4. 0 mg /L + NAA 0. 50
mg /L;F:MS +6-BA 4. 0 mg /L + NAA 0. 75 mg /L。
1. 2. 2 丛生芽诱导培养基。G:MS + 6-BA 3. 0 mg /L + NAA
0. 05 mg /L;H:MS + 6-BA 3. 0 mg /L + NAA 0. 10 mg /L;I:MS
+ 6-BA 3. 0 mg /L + NAA 0. 20 mg /L;J:MS + 6-BA 4. 0 mg /L
+ NAA 0. 05 mg /L;K:MS + 6-BA 4. 0 mg /L + NAA 0. 10
mg /L;L:MS +6-BA 4. 0 mg /L + NAA 0. 20 mg /L。
1. 2. 3 生根培养基。M:MS + NAA 0. 50 mg /L;N:MS + NAA
0. 20 mg /L;O:MS + IBA 0. 5 mg /L;P:MS + IBA 0. 20 mg /L。
1. 3 方法 将冲洗过的叶片用 75%乙醇消毒 10 s,0. 1%
HgCl2 消毒 8 min,无菌水冲洗 4 次。然后叶片按照尖端、中
间和基部切成 0. 3 cm的小段,在无菌条件下接入愈伤组织
诱导培养基中,每支试管接种 1 个外植体,叶尖端、中部、基
部 3种各 21个的外植体,放入(22 ± 2)℃培养室进行愈伤组
织的诱导。待愈伤组织诱导出后继代增殖 1 次,选取质地最
好的愈伤组织切成 0. 5 cm2 左右的小块,接入丛生芽诱导培
养基中。每种激素配比接种 21块愈伤组织进行丛生芽的分
化和增殖培养,待丛生芽长到 3 ~ 4 cm高时,将丛生苗切成
单苗诱导生根。诱导生根时每个激素组合 20 瓶,每瓶 3 株
幼苗。培养基以 MS 作为基本培养基,附加不同浓度的
NAA、6-BA及 IBA,蔗糖浓度为 30 g /L,琼脂粉浓度为 4. 5
g /L,pH 5. 8,光照时间 12 h /d,光照强度 1 200 lx,温度(21 ±
1)℃。愈伤组织诱导 27 d后统计其诱导率,丛生芽诱导 25 d
后统计诱导率和生长情况,根诱导 30 d后统计生根率及生长
情况。试管苗生根后移植到混合基质中假植,待成活后移出
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2011,39(35):21577 - 21579 责任编辑 郑丹丹 责任校对 李岩
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.35.214
室外定植。
2 结果与分析
2. 1 不同浓度激素配比的培养基对海石竹叶片愈伤组织诱
导的影响 外植体接种 3 d后叶片开始卷曲、膨大,9 d后切
口边缘有黄绿色、淡黄色愈伤组织形成;20 d后愈伤组织大
量产生。27 d后统计不同激素配比对愈伤组织诱导的影响
(表 1 ~3)。
由表 1可知,C组培养基对海石竹叶片尖端的诱导率最
高,达 100. 0%,且愈伤组织为黄绿色瘤状突起,质地较为致
密、表面湿润,生长速度快(图 1) ;B组培养基的诱导率最低,
仅 42. 9%,且愈伤组织为黄色的粒状突起,生长较慢。
表 1 不同激素配比的培养基对海石竹叶片尖端愈伤组织诱导的影响
Table 1 Influences of medium with different hormone combinations on
the callus induction of Armeria maritima leaves tip
培养基序号
Medium No.
诱导率
Induction
rate∥%
愈伤组织质地
Callus texture
生长情况
Growth status
A 78. 6 黄绿色,较松散,瘤状突起 + + + +
B 42. 9 黄色,松散,粒状突起 + + +
C 100. 0 黄绿色,较致密,瘤状突起 + + + + +
D 85. 7 黄绿色,较致密,瘤状突起 + + + + +
E 57. 1 黄绿色,松散,粒状突起 + + +
F 64. 3 黄绿色,松散,粒状突起 + + + +
注:“+ + + + +、+ + + +、+ + +”分别表示生长状况最好、较好、
一般。
Note:+ + + + +,+ + + + and + + + represent respectively the best,
better,general growth conditions.
图 1 愈伤生长情况
Fig. 1 Growth of callus
由表 2可知,D组培养基对海石竹叶片中部的诱导率最
高,达100. 0%,且愈伤组织为黄绿色瘤状突起,质地较为致
表 2 不同激素配比的培养基对海石竹叶片中间愈伤组织诱导的影响
Table 2 Influences of medium with different hormone combinations on
the callus induction of Armeria maritima leaves central
培养基序号
Medium No.
诱导率
Induction
rate∥%
愈伤组织质地
Callus texture
生长情况
Growth status
A 42. 9 黄白色,松散,粒状突起 + +
B 57. 1 黄色,较松散,粒状突起 + +
C 85. 7 黄绿色,较致密,瘤状突起 + + +
D 100. 0 黄绿色,较致密,瘤状突起 + + + +
E 78. 6 黄绿色,较松散,瘤状突起 + + +
F 64. 2 黄色,松散,粒状突起 + +
注:“+ + + +、+ + +、+ +”分别表示生长状况较好、一般、较差。
Note:+ + + +,+ + + and + + represent respectively better,general
and the worst growth conditions.
密、表面湿润,生长速度快;A 组培养基的诱导率最低,仅
42. 9%,且愈伤组织为松散的黄白色粒状突起,生长较慢。
由表 3可知,D组培养基对海石竹叶片基部的诱导率最
高,达 100. 0%,且愈伤组织为黄绿色瘤状突起,质地较为致
密、表面湿润,生长速度快;其次为 E组,诱导率达 85. 7%,愈
伤组织生长良好;A组培养基的诱导率最低,仅为 42. 9%,且
愈伤组织为松散的黄白色粒状突起,生长缓慢。
综上可知,叶片的 3 个部位愈伤组织诱导率均可达
100. 0%,其中叶片尖端的诱导效果最好,其次是叶片中部,
叶片基部的诱导效果最差。总体来看,D组培养基对海石竹
叶片中部和基部的诱导效果最佳,C组培养基对叶片尖端的
诱导效果最佳,A 组培养基诱导叶片中部和基部的效果最
差,B组对叶片尖端的诱导率最低,效果也较差。
表 3 不同激素配比的培养基对海石竹叶片基部愈伤组织诱导的影响
Table 3 Influences of medium with different hormone combinations to
the callus induction of Armeria maritima leaves base
培养基序号
Medium No.
诱导率
Induction
rate∥%
愈伤组织质地
Callus texture
生长情况
Growth status
A 42. 9 黄白色,松散,粒状突起 +
B 64. 3 黄绿色,较松散,粒状突起 + +
C 78. 6 黄绿色,较松散,粒状突起 + + + +
D 100. 0 黄绿色,较致密,瘤状突起 + + + +
E 85. 7 黄绿色,较松散,粒状突起 + + +
F 57. 1 黄绿色,较松散,粒状突起 + +
注:“+ + + +、+ + +、+ +、+”分别表示生长状况较好、一般、较
差、最差。
Note:+ + + +,+ + +,+ + and + represent respectively better,gen-
eral,poor and worst growth conditions.
2. 2 不同激素配比对海石竹丛生芽诱导的影响 将叶各部
位生长良好的愈伤组织转入丛生芽诱导培养基中进行丛生
芽诱导,10 d后从愈伤组织表面陆续分化出丛生芽,20 d后
丛生芽大量产生。由表 4可见,H组培养基诱导的丛生芽分
化快、生长旺盛,芽量较多且健壮,诱导效果最佳(图 2) ;L组
培养基诱导产生的丛生芽分化慢、芽量少且植株低矮细弱,
诱导效果最差。试验中还观察到,除 H组外,愈伤组织均存
在不同程度的死亡;J组诱导出的丛生芽有玻璃化现象;L组
产生的丛生芽有死亡的现象。
表 4 不同激素配比对海石竹愈伤组织分化出丛生芽的影响
Table 4 Influences of medium with different hormone combinations on
Armeria maritima callus differentiating into multiple shoot
clumps
培养基序号
Medium No.
诱导率
Induction
rate∥%
平均芽数
Average number
of buds
芽的生长情况
Growth status
of buds
G 81. 0 19 分化快,较健壮,绿色
H 100. 0 15 分化快,健壮,浓绿色
I 76. 2 12 分化快,较健壮,浓绿色
J 52. 4 13 分化较快,较细弱,绿色
K 38. 1 9 分化较慢,细弱,黄绿色
L 28. 6 6 分化慢,细弱,黄绿色
2. 3 不同浓度的 IBA和 NAA对海石竹丛生芽诱导生根的
影响 将生长良好的丛生芽切成单芽转入根诱导培养基中
87512 安徽农业科学 2011 年
图 2 诱导的丛生芽生长情况
Fig. 2 Growth of multiple shoot
诱导生根,17 d后从茎基部逐渐长出不定根,12 d后长出大
量的不定根。由表 5 可见,N 组培养基的生根诱导率为
100. 0%,且根量多,根粗壮发达,生长情况良好(图 3) ,所以
0. 20 mg /L NAA为诱导生根的最佳激素;其次为 O 组,根的
诱导率为 85. 7%,根的生长情况也较 N 组略差;P组培养基
的生根诱导率最低,为 42. 9%,根的生长情况也最差。
表 5 不同浓度的 IBA和 NAA对海石竹丛生芽诱导生根的影响
Table 5 Influences of IBA and NAA with different concentrations on
the rooting of Armeria maritima multiple shoot clumps
培养基序号
Medium No.
诱导率
Induction
rate∥%
平均根数
Average number
of roots
生长情况
Growth
status
M 71. 4 17 根量一般,粗壮
N 100. 0 25 根量多,粗壮发达
O 85. 7 11 根量较多,较粗壮
P 42. 9 9 根量少,细弱
图 3 诱导产生的根
Fig. 3 Induced root
3 结论与讨论
3. 1 不同的激素配比对愈伤组织的影响 试验通过对海石
竹叶片尖端、中部、基部愈伤组织的诱导,得知叶片 3个部位
的愈伤组织诱导率、生长情况及愈伤组织质地各不相同,其
中以叶片尖端的诱导效果最好。这是由于叶片的生理状态、
分化程度等的不同,导致叶片不同位置中激素水平分布不平
衡,从而在其脱分化时间、形成愈伤组织的频率和质地、继代
特性等方面都有一定的差异[7]。幼嫩的海石竹叶片尖端在
进行离体培养时,比功能叶更易于诱导产生愈伤组织。
3. 2 不同的激素配比对丛生芽的影响 对丛生芽的诱导结
果表明,MS +6-BA 3. 0 mg /L + NAA 0. 10 mg /L为诱导丛生
芽最佳的培养基。这与潘俊松等[8]在海石竹的离体快繁研
究中的结果不一致。海石竹的不同部位叶片及品种间发育
状态可能存在一定差异,导致其对外源激素的敏感程度不
同[9],从而对相似激素配比的敏感度有所不同。这不止表现
在对丛生芽的诱导上,对愈伤组织、生根等的诱导同样会产
生影响。
3. 3 不同的激素配比对生根的影响 通过对生根培养的结
果进行分析得出,以 MS + NAA 0. 20 mg /L培养基诱导效果
最好,生根率为 100. 0%,且 NAA的诱导生根效果优于 IBA。
这与常黎民等[10]研究黄花补血草时得出的结论相似,他们
认为 MS + NAA 0. 5 mg /L为理想的生根培养基;而与范小峰
等[11]对大叶补血草和黄花补血草研究得出的结论不同,他
们认为 IBA的生根诱导效果均优于 NAA。
参考文献
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檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿
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殨殨

59.
科技论文写作规范———结果
利用图、表及文字进行合乎逻辑的分析。务求精练通顺。不需在文字上重复图或表中所具有的数据,只需强调或阐述
其重要发现及趋势。
9751239卷 35期 吴仕雅等 海石竹叶片的离体培养与植株再生