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务川几种野生百合的组织培养



全 文 :收稿日期:2011 - 05 - 22
基金项目:贵州省教育厅自然科学研究项目(2008066)。
作者简介:李 黛(1962 -) ,女,教授;主要从事植物组织培养研究。
务川几种野生百合的组织培养
李 黛, 张仁波, 曾燕玲
(遵义师范学院生物系, 贵州 遵义 563002)
摘要:采用正交试验的方法,在 MS固体培养基上研究不同浓度蔗糖、6-BA及 NAA对淡黄花百合、文山百合及野百合等
3 种务川野生百合芽增殖的影响,结果表明:淡黄花百合芽增殖的最佳培养基应为:MS + 0. 5 mg /L 6-BA + 0. 5 mg /L NAA
+ 4%蔗糖,文山百合的最佳培养基应为:MS + 0. 5 ~ 1. 0 mg /L 6-BA + 0. 5 mg /L NAA + 3%蔗糖;野百合芽增殖的最佳培
养基应为:MS + 0. 5 mg /L 6-BA + 0. 1 mg /L NAA +(2% ~3%)蔗糖。
关键词: 淡黄花百合;野百合;文山百合;芽增殖;正交试验
中图分类号: S 644. 1 文献标志码: A 文章编号: 1001 - 4705(2011)09-0052-04
Tissue Culture of Wild Lily in Wuchuan
LI Dai,ZHANG Ren-bo,ZENG Yan-ling
(Department of Biology,Zunyi Normal College,Zunyi Guizhou 563002,China)
Abstract:Using orthogonal experiment to study the influence of different cencentration of sucrose,6-BA and
NAA on the bud and callus growth of Lilium Sulphureum Baker,Wenshan Lily and wild lily in MS solid
medium. The result showed that the best medium of bud growth for Lilium sulphureum Baker was MS + 0. 5 mg /
L 6-BA +0. 5 mg /L NAA +4% sucrose. For Wenshan Lily,the best medium was MS + 0. 5 - 1. 0 mg /L 6-BA
+0. 5 mg /L NAA +3% sucrose,and for wild lily was MS + 0. 5 mg /L 6-BA + 0. 1 mg /L NAA + 2% to 3%
sucrose.
Key words: Lilium sulphureum Baker;Lilium Brownii;Lilium wenshanense
L·J·Penget F. X. Li;callus growth;orthogonal experiment
百合属植物除具有极高的观赏价值外,还具食用
价值,是我国卫生部审批通过的首批药食两用植物,不
仅临床上有着广泛的应用,而且作为加工保健产品的
原料也极具开发前景[1]。淡黄花百合(Lilium sulphu-
reum Baker)和野百合(Lilium Brownii)即是药食两用
的野生种[4,2],文山百合(Lilium wenshanense L· J·
Penget F. X. Li)是培育百合新品种的种质材料[3],均
为多年生宿根草本植物,是百合开发的重要资源,市场
前景广阔。由于野生资源日益减少,人工栽培野生百
合依靠小鳞茎和鳞片扦插繁殖作种,繁殖系数小,种植
面积难以扩大,远远不能满足加工企业和市场需求。
本试验利用组织培养技术繁殖淡黄花百合、野百合和
文山百合种苗,对发展野生百合生产,保护野生资源和
生态环境有重要意义。
1 材料与方法
1. 1 材 料
淡黄花百合(Lilium sulphureum Baker)、文山百合
(Lilium wenshanense L· J·Penget F. X. Li)、野百合
( (Lilium Brown)采自贵州务川县野生林下,种植于遵
义师范学院生物系植物园地内。将鳞茎用自来水冲洗
干净、分瓣,在自来水下流水冲洗 30 min 左右,于超净
工作台上用 75%的酒精浸泡 10 s 左右,然后用 0. 1%
的升汞消毒 15 min,无菌水冲洗 5 次以上。
切去鳞片上部,留下长约 1 cm的中下部备用。
将淡黄花百合、文山百合和野百合分别接种在 pH
值为 5. 8 的以下 3 种固体培养基中:
(1)MS +0. 5 mg /L 6-BA +1 mg /L NAA +3%蔗糖;
(2)MS + 1. 0 mg /L 6-BA + 0. 5 mg /L NAA + 3%
蔗糖;
(3)MS +0. 5 mg /L 6-BA +0. 1 mg /L NAA +3%蔗糖
每瓶接种一个切段,在温度为 25 ℃,光照强度为
1 200 lx,照光时间为 12 h /d 的条件下培养,40 d 后可
获得无菌丛生芽备用。
·25·
第 30 卷 第 9 期 2011 年 9 月 种 子 (Seed) Vol. 30 No. 9 Sep. 2011
DOI:10.16590/j.cnki.1001-4705.2011.09.070
表 2 芽增殖和芽分化 L9(3)
4 试验结果
组号
因 子
A B C D
接种数
(个)
不定芽总数
(个)
增殖
倍数
玻璃化
现象
淡黄花百合
1 0. 1 0. 1 2. 0 20 48 2. 40
2 0. 1 0. 5 3. 0 20 78 3. 90
3 0. 1 1. 0 4. 0 20 45 2. 25
4 0. 5 0. 1 3. 0 20 79 3. 95
5 0. 5 0. 5 4. 0 20 106 5. 25
6 0. 5 1. 0 2. 0 20 65 3. 25
7 1. 0 0. 1 4. 0 20 70 3. 50
8 1. 0 0. 5 2. 0 20 50 2. 50
9 1. 0 1. 0 3. 0 20 57 2. 85
文山百合
1 0. 5 0. 1 2. 0 5. 0 27 51 1. 89 轻微玻璃化
2 0. 5 0. 5 3. 0 5. 5 27 61 2. 76 轻微玻璃化
3 0. 5 1. 0 4. 0 6. 0 27 59 2. 19
4 1. 0 0. 1 3. 0 6. 0 27 87 3. 22
5 1. 0 0. 5 4. 0 5. 0 27 89 3. 30
6 1. 0 1. 0 2. 0 5. 5 27 67 2. 48
7 1. 5 0. 1 4. 0 5. 5 27 62 2. 30
8 1. 5 0. 5 2. 0 6. 0 27 60 2. 22 轻微玻璃化
9 1. 5 1. 0 3. 0 5. 0 27 64 2. 37
野百合
1 0. 1 0. 0 2. 0 27 62 2. 30
2 0. 1 0. 1 3. 0 27 77 2. 85
3 0. 1 0. 5 4. 0 27 65 2. 41
4 0. 5 0. 0 3. 0 27 80 2. 96
5 0. 5 0. 1 4. 0 27 101 3. 74
6 0. 5 0. 5 2. 0 27 106 3. 93
7 1. 0 0. 0 4. 0 27 80 2. 96
8 1. 0 0. 1 2. 0 27 110 4. 07
9 1. 0 0. 5 3. 0 27 75 2. 78
1. 2 方 法
采用正交试验筛选不定芽增殖的最佳培养基。所
用基本培养基均为 MS 培养基,正交实验采用 L9(3)
4
正交表,试验设计见表 1。
表 1 L9(3)
4 正交试验表头设计表
水平
因 子
A(6-BA)
(mg /L)
B(NAA)
(mg /L)
C(蔗糖)
(g /L)
D(琼脂)
(g /L)
淡黄花百合 1 0. 1 0. 1 2
2 0. 5 0. 5 3
3 1. 0 1. 0 4
文山百合 1 0. 5 0. 1 2 5. 0
2 1. 0 0. 5 3 5. 5
3 1. 5 1. 0 4 6. 0
野百合 1 0. 1 0. 0 2
2 0. 5 0. 1 3
3 1. 0 0. 5 4
其中文山百合由于在初代培养中有一定程度的玻
璃化现象,因此,培养基中设计了不同浓度的琼脂,以
观察琼脂浓度对文山百合玻璃化现象
的影响。
将上述供试材料按正交试验方案
接种到培养基中,淡黄花百合每个处
理接 10 瓶,每瓶接 2 株,文山百合和
野百合每个处理接种 9 瓶,每瓶 3 株,
在温度为 25 ℃,光照强度为 1 200 lx,
照光时间为 12 h /d 的条件下培养 50
d后进行统计。
2 结果与分析
2. 1 试验结果
接种两周后观察,3 种百合均开
始在不定芽基部形成小突起,以后逐
步形成新的不定芽。在不定芽分化生
长过程中,除文山百合第 1、2、8 组培
养基中少量植株有玻璃化现象外,其
它均无玻璃化现象。
淡黄花百合、文山百合、野百合芽
增殖的正交试验 L9(3)
4 结果见表 2。
对表 2 中芽增殖的结果进行方差分
析,结果见表 3。
2. 2 芽增殖试验结果分析
2. 2. 1 6-BA和 NAA对几种百合增
殖的影响
表 2、表 3 显示:6-BA浓度的差异
对淡黄花百合芽增殖的影响以
0. 5 mg /L为最好,对文山百合芽增殖的影响为 1. 0 mg /
L﹥ 1. 5 mg /L﹥ 0. 5 mg /L,对野百合芽增殖的影响为
0. 5 mg /L﹥ 1. 0 mg /L ﹥ 0. 1 mg /L,差异均达极显著
水平。NAA浓度对淡黄花百合芽增殖的影响以 0. 5
mg /L为最好,差异达显著水平;对文山百合芽增殖的
影响为 0. 5 mg /L ﹥ 0. 1 mg /L ﹥ 1. 0 mg /L,但差异不
显著;对野百合芽增殖的影响 0. 1 mg /L ﹥ 0. 5 mg /L
﹥ 0. 0 mg /L,差异达极显著水平。
2. 2. 2 蔗糖浓度对几种百合增殖的影响
表 2、表 3 结果显示:淡黄花百合、文山百合和野
百合芽增殖的最佳蔗糖浓度分别为 4%、3%和 2%,除
了蔗糖浓度对淡黄花百合芽增殖影响的差异达显著水
平外,对文山百合和野百合芽增殖影响的差异均不
显著。
2. 2. 3 激素、蔗糖和琼脂浓度对文山百合玻璃化现象
的影响
观察文山百合 9 试验苗的生长情况发现,只有第
·35·
研究报告 李 黛 等:务川几种野生百合的组织培养
1、2、8 组试验有少量的苗发生了玻璃化现象,从这 3
实验的培养基成份看,琼脂浓度分别为 5、5. 5、6 g,
6-BA∶ NAA的比值分别为0. 5 /0. 1 = 5、0. 5 /0. 5 = 1、
1. 5 /0. 5 = 3,蔗糖浓度分别为 2%、3%、2%。
表 3 芽增殖试验结果的方差分析
方差来源 偏差平方和 自由度
平均偏差
平方和
F值 F0. 05 F0. 01
淡黄花百合
A 64. 48 2 32. 24 7. 92** 3. 11 4. 88
B 37. 54 2 18. 77 4. 61*
C 33. 41 2 16. 71 4. 11*
Sse 1 704. 88 173 4. 04
文山百合
A 107 2 53. 50 7. 91** 3. 13 4. 92
B 7. 85 2 3. 93 0. 58
C 27 2 13. 50 2. 00
D 6. 1 2 3. 05 0. 45
Sse 2 487 72 6. 76
野百合
A 149 2 74. 50 9. 65** 4. 92 3. 13
B 77 2 38. 50 4. 99**
C 38 2 19. 00 2. 46
Sse 1 13 2 6. 50
Sse 2 558 72 7. 75
合并误差 571 74 7. 72
注:“* ”表示差异显著,“**”表差异极显著。
3 讨 论
淡黄花百合、文山百合和野百合不定芽增殖的最
适 6-BA浓度分别为 0. 5、1. 0、0. 5 mg /L,差异均达极
显著水平,说明 6-BA浓度的改变对 3 种百合芽增殖的
影响都是比较大的。最适 NAA 浓度分别为 0. 5、0. 5、
0. 1 mg /L,除文山百合的差异不显著外,其余差异达显
著和极显著水平,显示 NAA浓度的改变在实验范围内
对文山百合芽增殖的影响不是太大,而对淡黄花百合
和野百合的影响却是很显著的。
从蔗糖浓度对 3 种百合芽增殖的影响来看,对淡
黄花百合的影响达极显著水平,所以培养基以 4%的
蔗糖为最适浓度。由于文山百合和野百合的影响差异
不显著,因此采用 3%的浓度即可。
由以上分析可知,淡黄花百合芽增殖的最佳培养
基应为:MS +0. 5 mg /L 6-BA +0. 5 mg /L NAA + 4%蔗
糖,这与邱宁宏等的研究结果[4]有差异。文山百合的
最佳培养基应为:MS +0. 5 ~ 1. 0 mg /L 6-BA +0. 5 mg /
L NAA +3%蔗糖,这一结果与屈云慧等的试验结果[5]
相似,但 6-BA浓度可以由 0. 5 mg /L提高到1. 0 mg /L,
且效果更好些;野百合芽增殖的最佳培养基应为:MS
+0. 5 mg /L 6-BA +0. 1 mg /L NAA +2% ~3%蔗糖,这
与江雪梅等的结果[6]相似。图 1、图 2 和图 3 分别为
淡黄花百合、文山百合、野百合在 5 号培养基中增殖的
不定芽。淡黄花百合由鳞片诱导的不定芽增生不定
芽,其增殖倍数可达 5. 25,出苗较快,一般 20 d开始形
成不定芽,40 d 左右苗可达 1 ~ 2 cm 高,苗较健壮,而
文山百合和野百合的增殖倍数稍低些,在本试验中为
4 倍左右,出苗的时间也稍长些,在 30 d 左右,苗较健
壮。3 种百合的组培均具有满足工厂化生产的实用
价值。
图 1 淡黄花百合
图 2 文山百合
图 3 野百合
此外,在初代培养和增殖培养中,淡黄花百合和野
百合均无明显的玻璃化现象,而文山百合初代培养玻
璃化现象较为严重,在增殖培养中,仅有少量实验组的
少量不定芽有玻璃化现象。从文山百合增殖培养的结
果来看,1、2、8 组实验均有轻微玻璃化现象,这 3 组实
验除其培养基的蔗糖浓度均较低外,琼脂浓度和激素
浓度与比例对玻璃化现象的影响均无规律可循,此外,
将文山百合继续继代培养,发现继代两次以后,玻璃化
现象基本消除,说明文山百合在继代培养中,只要蔗糖
浓度保持在 3%左右,随着继代次数的增加,玻璃化现
象会逐步减轻甚至消除。
·45·
第 30 卷 第 9 期 2011 年 9 月 种 子 (Seed) Vol. 30 No. 9 Sep. 2011
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收稿日期:2011 - 05 - 11
基金项目:嘉兴市科技计划项目(2008 AZ 2029-1,2010 AZ 2016,2010 AZ 1004)。
作者简介:姚祥坦(1979 -) ,男,硕士,农艺师,主要从事优质高产油菜品种选育和种质创新研究;E-mail:yxt156@ hotmail. com。
利用小孢子培养选育榨菜胞质甘蓝型油菜 CMS恢复系研究
姚祥坦, 王润屹, 徐素琴, 赵建平
(浙江省嘉兴市农业科学研究院, 浙江 嘉兴 314016)
摘要:以榨菜胞质甘蓝型油菜恢复系材料“06 B 033”为母本,优质油菜新品种(系)为父本配制 7 个杂交组合,并对其 F1
代进行小孢子培养。结果发现,不同父本的杂交组合在小孢子培养成胚率上表现极显著差异;对获得的 DH群体进行对
榨菜胞质甘蓝型油菜 CMS的恢保性鉴定。结果表明,有 5 个 DH株系对榨菜胞质甘蓝型油菜 CMS表现良好的恢复性。
关键词: 甘蓝型油菜;小孢子培养;榨菜胞质雄性不育系;恢复系
中图分类号: S 565. 4 文献标志码: A 文章编号: 1001 - 4705(2011)09-0055-04
Breeding of Restorer Line of the Tuber Mustard Cytoplasmic Male
Sterility in Brassica napus L. by Microspore Culture
YAO Xiang-tan,WANG Run-yi,XU Su-qin,ZHAO Jian-ping
(Jiaxing Academy of Agricultural Sciences,Jiaxing Zhejiang 314016,China)
Abstract:Sexual hybridizations with the restorer line of Tuber mustard cytoplasmic male sterility“06 B 033”
as the female parent and seven high quality new varieties(lines)as male parents was made for microspore cul-
ture. The results displayed that the frequency of embryoid induced of microspore culture of dirrerent male par-
ent was significant difference. The identfication of fertility was made in the hybrid progenies of the Tuber mus-
tard CMS in Brassica napus and the individual plant with double hyploid,the results indicated that five double
hyploid lines was the restorer lines of the Tuber mustard CMS in Brassica napus.
Key words: Brassica napus L;microspore culture;Tuber mustard cytoplasmic male sterility;restorer lines
已有研究表明,甘蓝型油菜具有很强的杂种优
势[1],油菜杂种优势的利用是提高单产、增加经济收
入的重要途径,而利用优良的细胞质雄性不育系
(CMS)进行三系配套生产杂交种是目前国内外油菜
杂种优势利用的主要途径。我国在甘蓝型油菜 CMS
的应用及相关研究上处于国际领先水平,目前国内多
数油菜主产区主推品种均以杂交种为主,同时“双低
+杂优”品质改良与杂种优势利用紧密结合,品质和
产量同步改良。目前国内外研究的比较多并应用于大
面积育种实践的甘蓝型油菜细胞质雄性不育系主要有
陕 2 A CMS,Pol CMS和 Ogu CMS。通过近些年生产上
大面积推广应用的品种“华杂 3 号”、“秦油 2 号”、“宁
杂 1 号”等种植情况来看,陕 2 A CMS,Pol CMS都存在
一定的微量花粉,导致杂交种出现数量不等的不育株
问题,影响了杂种的纯度,给生产上带来了较大风
险[2];而 Ogu CMS早期由于恢复系的问题一直没有得
到很好的大面积应用,近年来,欧洲通过细胞工程等生
物技术得到了其稳定的恢复系,并实现了三系配套,
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研究报告 姚祥坦 等:利用小孢子培养选育榨菜胞质甘蓝型油菜 CMS恢复系研究