全 文 :2000年 4月
第 30卷第 2期
西北大学学报 (自然科学版 )
Journal of No rthwest Univ ersity ( Natural Science Edition)
Apr. 2000
Vol. 30 No. 2
收稿日期: 1999-03-09
作者简介: 刘亚菊 ( 1975-) ,女 ,陕西渭南人 ,西北大学硕士生 ,从事植物组织培养研究。
噻二唑苯基脲在平贝母组织培养中的作用
刘亚菊 ,殷 红 ,朱四易
(西北大学 生物学系 ,陕西 西安 710069)
摘要: 以平贝母鳞片和黄化幼茎为外植体作组织培养 ,进行了噻二唑苯基脲 ( thidiazuron,即 TDZ)
等 4种因素的正交试验。结果表明: TDZ在浓度很低 ( 0. 005 mg /L)时便具有很强的细胞分裂素活
性 ,可刺激平贝母外植体脱分化和分化 ,抑制生根 ;生长素 NAA在平贝母组织培养中起着比细胞
分裂素更为重要的作用 ;在 MS, MN和 N6 3种高盐培养基上 ,诱导结果无显著差异 ,但 MS对鳞片
离体培养相对较好 , N6对黄化幼茎培养较佳。
关 键 词: 噻二唑苯基脲 ;平贝母 ;组织培养 ;正交试验
中图分类号: Q945 文献标识码: A 文章编号: 1000-274Ⅹ ( 2000) 02-0139-04
噻二唑苯基脲 ( thidiazuron,即 TDZ)曾用作棉
花落叶剂 [1 ]。随后 ,又发现 TDZ具有很强的细胞分
裂素活性 ,浓度很低的 TDZ能促进利马豆 ( Lima
bean)愈伤组织的生长 [2 ]。
进一步的实验证实 , TDZ在低浓度下便可促进
多种植物芽的增殖与再生 ,刺激愈伤组织的发生和
生长 [ 3]。但是 ,对不同植物 ,其效果不完全一致。诱导
烟草愈伤组织分化芽的 TDZ浓度低于激动素 ( KT)
而高于苄基腺嘌呤 ( BA) [4 ] ,而在花椰菜 [ 5]、苹果 [ 6]
等的组织培养中 ,诱导芽所需的 TDZ浓度低于 BA。
另外 ,还有一些学者也用其他植物作为材料 ,从不同
方面进行了研究 [7~ 10 ]。
平贝母 (Fritillaria ussuriensis Maxim )是我国珍
稀濒危保护植物 ,为常用名贵中药材。 文献 [ 11~
14]已用组织培养方法成功地诱导了愈伤组织、小鳞
茎及体细胞胚 ,并获得了再生植株 ,但尚未见 TDZ
用于平贝母组织培养的报道。
本文采用正交分析法 ,将 TDZ在平贝母组织培
养中的作用与其他因素进行比较。
1 材料和方法
1. 1 材 料
试验材料平贝母鳞茎引自吉林市左家中国特产
研究所 ,栽种在西北大学生物系校园试验地。取鳞片
和黄化幼茎 ,常规消毒后在超净台上将鳞片切成约
3 mm
3的方块 ,将黄化幼茎切成长约 3 mm小段 ,接
种于各组培养基上。
1. 2 正交试验设计
以 MS[ 15] , MN [14 ] , N6 [15 ]为基本培养基 ,进行
TDZ与 K T的细胞分裂素活性比较。 另外 ,考虑到
组织培养中生长素的重要作用 ,故选用 4种因子 ,即
基本培养基、 TDZ、萘乙酸 NAA和 KT。各因子分别
选择 3个水平 (见表 1) ,正交表选用 L9 ( 34 )表。培养
基均附加琼脂 7. 5% ,蔗糖 3% , CH 500 mg /L。
表 1 因素水平表
Tab. 1 Levels of factors mg· L- 1
水 平 因 素
A B C D
1 M S 0 0 0. 5
2 MN 0. 005 1. 0 0. 2
3 N6 0. 5 2. 0 0
A 基本培养基 ; B TDZ; C N AA; D KT
1. 3 培养条件
接种后 ,将材料置人工气候箱 (广东医疗器械厂
生产 ) , 21℃ ,连续光照培养 ,光照度 1 000 lx。
DOI : 10. 16152 /j . cnki . xdxbzr . 2000. 02. 034
2 实验结果与分析
2. 1 实验结果
鳞片和黄化幼茎外植体接种一周后即开始生
长。 随后 ,体积逐渐扩大 ,两周后形成愈伤组织和小
鳞茎 ,部分外植体在培养 20 d左右生根。 培养 40 d
统计结果见表 2和表 3。
表 2 平贝母鳞片切块的培养结果及分析 ( 40 d)
Tab. 2 Results of Frit illaria ussuriensis bulb section culture( 40 d)
列号 A B C D 外植体数 /个 诱导结果* 长势△ 诱导率 /%
1 1 1 1 1 50 c, b + 50
2 1 2 2 2 50 c, b + + + + 80
3 1 3 3 3 50 c, b + + + + 90
4 2 1 2 3 50 c, b, r + + + + 74
5 2 2 3 1 50 c, b + + + + 82
6 2 3 1 2 50 c, b + + 60
7 3 1 3 2 50 c, b, r + + + 82
8 3 2 1 3 50 c, b + 52
9 3 3 2 1 50 c, b + + + 84
K 1 220 206 162 216 T= 654
K 2 216 214 238 222 C=
T2
9
= 47 524
K 3 218 234 254 216 R= Kmax - K min
R 4 28 92 6 Q= K 21+ K
2
2+ K
2
3
SS 2. 7 138. 7 1610. 7 8 S S= Q /3- C
* : c 愈伤组织 ; b 小鳞茎 ; r 根 ;△: + + + + 长势旺盛 ;+ + + 长势较旺盛 ;+ + 长势较差 ;+ 长势最差
表 3 平贝母黄化幼茎切段的培养结果及分析 ( 40 d)
Tab. 3 Results of Frit il laria ussuriensis stem section culture( 40 d)
列号 A B C D 外植体数 /个 诱导结果* 长势△ 诱导率 /%
1 1 1 1 1 48 c, b, l + 48
2 1 2 2 2 48 c, b + + + 58
3 1 3 3 3 48 c, b + + + 71
4 2 1 2 3 48 c, b, r + + 54
5 2 2 3 1 48 c, b + + + 75
6 2 3 1 2 48 c, b, l + + 63
7 3 1 3 2 48 c, b, r + + + 75
8 3 2 1 3 48 c, b, l + 54
9 3 3 2 1 48 c, b + + + + 79
K 1 177 177 165 202 T= 577
K 2 192 187 191 196 C=
T 2
9
= 36 992. 1
K 3 208 213 221 179 R= Kmax - K min
R 31 36 56 23 Q= K 21+ K 22+ K 23
SS 160. 2 230. 2 523. 6 94. 9 S S= Q /3- C
* : c, b, r同表 2; l 幼茎切段伸长 ;△:同表 2。
—140— 西北大学学报 (自然科学版 ) 第 30卷
由表 2和表 3可见 ,在 N6+ TDZ0. 005 mg / L (以下
单位同 )上鳞片和幼茎外植体的诱导率均大于在
MS+ KT0. 5上的诱导率。培养基中含 TDZ或 K T而
不含 NAA时 ,两种外植体的诱导率及长势均较差。
培养基中附加 NAA而不加细胞分裂素时 ( MN+
N AA1. 0 ) ,鳞片外植体有较高的分化和良好的长势 ,
但幼茎外植体的诱导率及长势均较差。 培养基 MN
+ NAA1. 0和 N6+ N AA2. 0+ KT0. 2上有根发生 ,其他
各组则无。
2. 2 结果分析
为比较各因素作用的强弱及主次关系 ,进行极
差分析和方差分析。
2. 2. 1 鳞片离体培养中各因素作用的极差分析和
方差分析 ( 1)极差分析。 从表 2各因子 K值大小
看 , A, B, C, D分别以 A1 , B3 , C3 , D2为最优 ,则鳞片
离体培养的最佳培养基是 MS+ NAA2. 0+ TDZ0. 5+
KT0. 2。
从极差 R值可见 , RC> RB> RD> RA。 因此 ,本
实验中各因子作用的主次顺序为: C> B> D> A,即
NAA> TDZ> K T> 基本培养基。
( 2)方差分析。 因缺误差列 ,在各种 SS中 SSA
最小 ,作为误差看待 (见表 4)。
表 4 各因素对平贝母鳞片切块培养
中的作用之方差分析
Tab. 4 Variance analysis of the effects of each
factor onFritillaria ussuriensis bulb
section culture
变异来源 DF SS M S F F0. 05
B 2 138. 7 69. 4 49. 6 19. 0
C 2 1 610. 7 805. 4 575. 3
D 2 8 4 2. 9
A(误差 ) 2 2. 7 1. 4
方差分析表明 ,因子 B, C(即 TDZ和 NAA) ,是
影响平贝母鳞片切块分化的主要因素 ; A, D(即基本
培养基与 KT)为次要因素 ,差异显著。
2. 2. 2 幼茎离体培养中各因素作用的极差分析和
方差分析 ( 1)极差分析。 从表 3各因子 K值大小
知 , A, B, C, D分别以 A3 , B3 , C3 , D1为最佳。因此 ,平
贝母幼茎离体培养的最佳培养基是 N6+ N AA2. 0+
TDZ0. 5+ K T0. 5。
比较极差 R值 , RC> RB> RA> RD ,因而本实验
中各因子作用的主次顺序为 C> B> A> D,即 NAA
> TDZ> 基本培养基> K T。
( 2)方差分析。 因缺误差列 ,且由于各个 SS中
SSD最小 ,故将 SSD作为误差看待 (见表 5)。
表 5 各因素对平贝母幼茎切段培
养中的作用之方差分析
Tab. 5 Variance analysis of the eff ects of each
factor onFritillaria ussuriensis stem
section culture
变异来源 DF SS M S F F0. 05
A 2 160. 2 80. 1 1. 6 19. 0
B 2 230. 2 115. 1 2. 3
C 2 523. 6 261. 8 5. 3
D(误差 ) 2 94. 9 49. 8
方差分析表明 ,各因子对平贝母幼茎离体培养
作用的大小无显著差异。
3 讨 论
由实验结果可见 ,在平贝母组织培养中 , TDZ
和 NAA的作用比 K T和基本培养基的作用大 ,尤
其以鳞片为外植体时差异显著 ,而以幼茎为外植体
时 ,差异不显著。
TDZ在平贝母组织培养中具有较强的细胞分
裂素活性。TDZ0. 005时的诱导率即超过 KT0. 5 ,在本实
验所设浓度范围内 ,浓度增加 ,诱导率升高。 这与文
献 [4]在烟草愈伤组织分化实验中得出的结论一致。
平贝母组织培养中的诱导率 ,与培养基的激素
水平和外植体的选择都有关系。激素水平不同 ,诱导
结果大不相同 ,而在同一激素水平下 ,外植体不同时
诱导结果差异也很大。另外 , K T浓度变化对鳞片切
块培养的影响极小 ,而以幼茎为外植体时 K T的作
用随浓度增加而增强。这与文献 [16 ]用伊贝母所作
结果相似。
培养基中含较多的生长素 NAA而不含细胞分
裂素 ,或仅含少量 KT( 0. 2)时 ,不经继代培养就有
根分化 ,含较高浓度 TDZ或 KT的培养基上则无根
出现 ,说明 TDZ同 KT一样抑制生根。这进一步证
实 TDZ具有细胞分裂素活性 ,与文献 [ 1]在圆叶葡
萄中所作结果一致。
3种高盐培养基 MS, MN, N6的改变 ,对平贝母
组织培养的影响略有差异 ,且同外植体有关。 MS对
鳞片切块培养相对较好 , N6对幼茎切段培养较为适
宜。
综合分析实验结果表明: 平贝母鳞片离体培养
—141— 第 2期 刘亚菊等: 噻二唑苯基脲在平贝母组织培养中的作用
的最佳培养基是 MS+ NAA2. 0+ TDZ0. 5+ KT0. 2;幼
茎离体培养的最优培养基为 N6+ N AA2. 0+ TDZ0. 5
+ K T0. 5。
致谢:西安近代化学研究所方银高副研究员惠赠噻二唑
苯基脲 ( thidiazur on,即 TDZ) ,深表感谢。
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(编 辑 张银玲 )
Effects of thidiazuron on tissue culture ofFrit illaria ussuriensis Maxim
LIU Ya-ju, YIN Hong, ZHU Si-yi
( Department of Biolo gy , Nor thw est Univ ersity, Xi′an 710069, China )
Abstract: Thidiazuron ( TDZ) and other facto rs were tested in tissue culture of Fritillaria ussuriensis Maxim by
o rthogonal experiment. The results showed that TDZ had cy tokinin activity, N AA was more significant than
TDZ and KT in this experiment and among the three basal media tested ( M S, MN and N6 ) , M S was suitable
for bulb section culture and N6 was for stem section culture.
Key words: thidia zuron; Fritillaria ussuriensis Maxim; ti ssue culture; orthogonal experiment
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