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嘉氏羊蹄甲组培技术



全 文 :64 林业科技开发 2015 年第 29 卷第 4 期
doi:10. 13360 / j. issn. 1000-8101. 2015. 04. 015 中图分类号:S722. 3 + 7
嘉氏羊蹄甲组培技术
白红娟,陈怡佳,崔媛媛,邓小梅*
(华南农业大学,广东省森林植物种质创新与利用重点实验室 ,广州 510642)
摘 要:为了促进对园林植物嘉氏羊蹄甲的繁殖推广,对其组培技术进行了研究。结果表明,适宜的诱导培养基
为 MS + 6-BA 0. 5 mg /L + IBA 0. 01 mg /L + GA3 1. 0 mg /L,诱导率达 78. 2%,腋芽粗壮嫩绿。较好的增殖培养基为
MS + 6-BA 0. 2 mg /L + IBA 0. 01 mg /L,增殖系数可达 4. 63,丛芽生长健壮,叶片舒展翠绿。较好的生根培养基为
1 /2 MS + IBA 0. 4 mg /L、以蛭石代替琼脂粉,20 d生根率可达 94. 6%,移栽基质为 V泥炭土 ∶ V椰糠 ∶ V珍珠岩 = 3∶ 1∶ 1,移栽
成活率可达 90%以上。
关键词:嘉氏羊蹄甲;组织培养;增殖培养;生根培养
Culture technique in vitro of Bauhinia galpinii∥BAI Hongjuan,CHEN Yijia,CUI Yuanyuan,DENG Xiaomei
Abstract:In order to propagate the garden plant Bauhinia galpinii,we developed its culture techniques in vitro. The expe-
riments results indicated that MS + 6-BA 0. 5 mg /L + IBA 0. 01 mg /L + GA3 1. 0 mg /L was the optimal medium for ex-
plants induction of axillary buds,and the induction rate was 78. 2% . The optimal proliferation medium with the robust and
orderly buds was MS + 6-BA 0. 2 mg /L + IBA 0. 01 mg /L,the multiplication coefficient of which was 4. 63 roughly. The
optimal rooting medium of which agar powder was replaced by vermiculite was 1 /2MS + IBA 0. 4 mg /L,the rooting rate of
which was up to 94. 6% after 20 d. The transplanting matrix were peaty soil,coconut coir and perlite (Vpeaty ∶ Vcoconut coir ∶ Vperlite =
3∶ 1∶ 1),and the transplanting survival rate was up to 90% .
Key words:Bauhinia galpinii;tissue culture;proliferation culture;rooting culture
Authors’address:Guangdong Key Laboratory for Innovative Development and Utilization of Forest Plant Germplasm ,
South China Agriculture University,Guangzhou 510642,China
收稿日期:2015-03-14 修回日期:2015-05-10
基金项目:国家林业公益性行业科研专项(201404116)。
作者简介:白红娟(1990 -) ,女,硕士生,研究方向为林木遗传育种。
通信作者:邓小梅,女,教授。E-mail:dxmei2006@ scau. edu
嘉氏羊蹄甲(Bauhinia galpinii)属苏木科羊蹄甲
属,为常绿攀援状灌木[1],植株高度为 50 ~ 150 cm,
枝条细软、平整,向四周匍匐伸展,冠幅常大于高
度[2],其树形美观,枝繁叶茂,四季常绿,花色为极其
罕见的砖红,在广州每年 5—11 月开花,花期长、花量
大。有抗炎热,耐干旱,抗风性强等特性,非常适合屋
顶绿化、道路绿化及观花地被,是一种观赏价值较高
的园林植物[3],同时,嘉氏羊蹄甲具有重要的生态和
药用价值[4]。
嘉氏羊蹄甲于 20 世纪 80 年代从澳大利亚昆士
兰引种栽培,由于受引种地自然气候条件和传粉因子
的影响,在广州虽然可以开花结果,但结果荚少或结
实率低,因此,采用播种繁殖,繁殖速度较慢,后代易
产生分化。其组培繁殖虽有报道[5],但尚存继代培
养芽弱、需通过壮苗后才能进行生根、生根率偏低、根
数少等现象。本研究建立嘉氏羊蹄甲组培快繁技术
体系,具有繁殖系数高、继代周期短、操作简便等优
点,可为其规模化育苗提供技术支撑,具有重要的生
产实践意义。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
以花色为砖红色的嘉氏羊蹄甲健康植株为母株。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 外植体采集处理
为提高诱导培养的成活率,将母株在温室条件下
进行培养,外植体采集前每 7 d 用杀菌剂喷淋植株 1
次,连续 4 次。于晴天取半木质化带芽茎段为外植
体,剪去叶片,用无菌水擦净表面。
1. 2. 2 无菌系的建立
将干净的外植体放在超净工作台上,根据外植体
的木质化程度,在 0. 1% 的升汞溶液中灭菌 2 ~ 8
min,再用无菌水冲洗 5 次,每次晃动 1 min。将外植
体切成 1. 0 ~ 2. 0 cm的带芽茎段,接种于 A1 ~ A6 号
诱导培养基中,每瓶接种一个外植体,每种处理 30
瓶,30 d后对诱导情况进行统计。
森林资源培育 欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗
林业科技开发 2015 年第 29 卷第 4 期 65
1. 2. 3 增殖培养
选用 MS为基本培养基,添加不同浓度的 6-BA
和 IBA进行 2 因素 3 水平正交试验,共 9 个处理。每
处理接种 30 株,重复 3 次,培养 30 d 后对增殖情况
进行统计。
1. 2. 4 生根培养
选取继代培养后生长健壮,苗高在 1. 5 cm 以上
的增殖芽,接种于生根培养基中进行不定根诱导。为
了提高生根率,同时促进根系生长,本试验选用1 /2
MS为基本培养基,以蛭石代替琼脂粉,添加不同浓度
不同种类的激素进行试验,共设计 9 个处理。每处理
接种 30株,重复 3次,培养 20 d后,统计生根情况。
1. 2. 5 室外移栽
将组培生根苗置于温室炼苗 10 d 后移栽到基质
(V泥炭土 ∶ V椰糠 ∶ V珍珠岩 = 3∶ 1∶ 1)中,浇透水,覆膜,保持
湿润环境,30 d后进行移栽成活率统计。
1. 2. 6 培养条件
培养温度为(25 ± 2)℃,光照时间为 12 h /d,光
照强度为 1 500 ~ 2 000 lx。
1. 3 数据处理
用 Excel 2010 进行数据统计分析,用 SPSS 19. 0
对试验数据进行方差分析与多重比较。
2 结果与分析
2. 1 不同激素处理对外植体腋芽诱导的影响
激素的浓度、配比不同,外植体腋芽的萌动情况
不同。由表 1 可以看出,在不添加任何激素的 A1 培
养基中,腋芽不萌动,诱导率为 0;而腋芽在低浓度激
素的 A2 ~ A4 培养基中第 4 ~ 5 天便开始萌动,长势
好,诱导率均达 70%以上;在高浓度激素的 A5、A6 培
养基中腋芽虽然在第 3 天就开始萌动,但会出现不同
程度的玻璃化现象,诱导率降低至 60%左右。在加入
适量 GA3 的 A3培养基中,腋芽在第 4 天开始萌动,芽
粗壮、伸长快,诱导率提高到 78. 2%,说明 GA3 可提
高腋芽诱导率。
综合诱导率和腋芽的生长情况,较好的诱导培养
基为 A3 号(图 1A)。
表 1 不同诱导培养基对嘉氏羊蹄甲芽诱导培养的影响
处理 培养基 污染率 /% 萌发时间 /d 诱导率 /% 生长状况
A1 MS 18. 9 不萌发 0 腋芽基本没有萌动
A2 MS + 6-BA 0. 5 + IBA 0. 01 16. 6 5 74. 3 芽粗壮、但伸长生长慢
A3 MS + 6-BA 0. 5 + IBA 0. 01 + GA3 1. 0 17. 8 4 78. 2 腋芽伸长快、粗壮
A4 MS + 6-BA 1. 0 + IBA 0. 02 12. 1 4 79. 3 腋芽细长,基部少量愈伤
A5 MS + 6-BA 2. 0 + IBA 0. 02 16. 8 3 62. 5 芽粗短、玻璃化,基部有愈伤
A6 MS + 6-BA 2. 0 + IBA 0. 05 15. 3 3 60. 6 芽粗短,玻璃化,基部有愈伤
注:本实验添加蔗糖 30 g /L,琼脂粉 6 g /L,pH 5. 8。下同。
2. 2 不同激素组合对增殖效果的影响
不同激素组合对增殖效果的影响见表 2。由表 2
可见,在 B1、B4、B7 培养基中,随着 6 -BA 浓度的增
加,增殖系数明显提高并且植株高度均一;但 6 -BA
达到一定浓度后,丛芽普遍矮小,植株叶子微皱,内
卷,增殖系数再度下降。因此,6 -BA 的最佳用量为
0. 2 mg /L。而 IBA的浓度变化对植株的影响主要体
现在植株愈伤组织的产生上,相同 6-BA 水平下,随
着 IBA 浓度的提高丛芽增殖系数也逐渐增加,但是
愈伤组织增多、颜色加深,从而影响了芽的增殖与生
长,IBA的最佳用量为 0. 01 mg /L。
综合以上分析并结合 Duncan 多重比较,以 B5
号培养基的增殖系数最大,达 4. 63,丛生芽健壮整齐
(图 1B),为最佳增殖培养基。
表 2 不同浓度的 6-BA和 IBA对嘉氏羊蹄甲增殖效果的影响
处理 6-BA /(mg·L -1) IBA /(mg·L -1) 增殖系数 生长状况
B1 0. 1 0. 005 1. 67 e 芽小,叶绿,叶片开展
B2 0. 1 0. 010 2. 78 d 芽小,叶嫩绿,基部有愈伤
B3 0. 1 0. 020 2. 90 d 芽小,叶翠绿,基部愈伤大
B4 0. 2 0. 005 3. 98 b 芽长但不整齐、叶嫩绿,基部略有愈伤
B5 0. 2 0. 010 4. 63 a 芽长、健壮、整齐,高低,基部略有愈伤
B6 0. 2 0. 020 4. 05 b 芽细长,叶翠绿,叶微皱,愈伤大
B7 0. 5 0. 005 2. 78 d 芽矮小,丛芽多,叶内卷,略有愈伤
B8 0. 5 0. 010 3. 25 c 芽粗短,玻化,愈伤大
B9 0. 5 0. 020 2. 56 d 芽粗短,玻化,茎上有白色粒状愈伤,愈伤大
注:小写字母表示 5%水平上的显著差异,下同。
欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗 森林资源培育
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2. 3 不同激素处理对生根效果的影响
不同激素处理对生根效果的影响见表 3。由表 3
可知,在只有 1 /2 MS基本培养基的 C1 培养基中,生
根率仅为 15. 7%,且只有 1 条主根;而添加了不同浓
度的 NAA或 IBA,嘉氏羊蹄甲的生根率均显著提高。
这说明生长素对诱导嘉氏羊蹄甲生根起主要作用,其
中 IBA对嘉氏羊蹄甲的生根效果优于 NAA。在C6 ~
C9 培养基中,随着 IBA 浓度的增加,生根率提高,而
当 IBA浓度继续增加时,生根率开始下降,愈伤组织
增大,IBA浓度为 0. 4 mg /L 时,生根效果最佳,增值
芽转入生根培养基 C7 中 12 d 后,可见白色短根长
出,20 d生根率可达 94. 6%,根粗壮、侧根多,植株生
长健壮。
综合生根率及根系生长情况,嘉氏羊蹄甲较适宜
的生根培养基为 C7 处理,即 1 /2MS + IBA 0. 4 mg /L
(图 1C)。
表 3 不同浓度的 NAA和 IBA对嘉氏羊蹄甲生根效果的影响
处理 NAA /(mg·L -1) IBA /(mg·L -1) 生根率 /% 每株苗根数 生长状况
C1 0. 0 0. 0 15. 7 g 1. 0 e 根细长,几乎无愈伤,
C2 0. 1 0. 0 25. 5 f 1. 1 ef 根粗,侧根少,基部愈伤大
C3 0. 2 0. 0 41. 2 e 1. 2 de 根粗,基部愈伤大
C4 0. 3 0. 0 64. 5 d 1. 6 c 根粗,基部愈伤大
C5 0. 4 0. 0 73. 6 c 1. 5 cd 根粗,基部愈伤大,侧根较多
C6 0. 0 0. 2 61. 5 d 2. 1 b 根细长,侧根少
C7 0. 0 0. 4 94. 6 a 2. 6 a 根粗,侧根多
C8 0. 0 0. 8 82. 3 b 2. 5 a 根粗,侧根较多,基部有愈伤
C9 0. 0 1. 0 75. 1 c 1. 8 bc 根粗,侧根较多,基部愈伤大
2. 4 室外移栽
组培苗根长至 0. 5 cm时,即可进行组培苗移栽。
先将瓶苗放到温室中炼苗让其逐渐适应外界环境,将
栽培基质用 800 倍多菌灵溶液消毒待用,10 d 左右,
将生根苗从培养瓶中取出,清洗后移栽到消过毒的基
质(V泥炭土 ∶ V椰糠 ∶ V珍珠岩 = 3∶ 1∶ 1)中,浇透水,覆膜,并
用 70%遮阳网覆盖遮阴。结果表明:3 月移栽,7 d后
新芽萌发,10 d后新根萌发,30 d 后移栽苗生长状况
良好稳定,新抽枝可达 2 cm,新叶嫩绿开展,移栽成
活率可达 90%(图 1D)。
图 1 嘉氏羊蹄甲的组织培养
3 结论与讨论
1)嘉氏羊蹄甲的诱导结果表明,外植体采集前用
杀菌剂喷淋整个植株 4次,可有效降低污染率,本试验
无论在哪个诱导培养基上,污染率均降到 20%以下。
2)合适的激素种类及浓度可有效促进腋芽的萌
发,嘉氏羊蹄甲在 MS + 6-BA 0. 5 mg /L + IBA 0. 01
mg /L + GA3 1. 0 mg /L的诱导培养基中,培养 4 d,外
植体顶芽及腋芽膨大萌发,诱导率达 78. 2%。
3)嘉氏羊蹄甲适宜的增殖培养基为 MS + 6-BA
0. 2 mg /L + IBA 0. 01 mg /L,增殖系数达 4. 63,丛生
芽健壮整齐,芽高达 2 ~ 5 cm,无需壮苗即可用于生
根。在嘉氏羊蹄甲的增殖过程中,生长素与分裂素的
用量较同属的红花羊蹄甲[6]、紫花羊蹄甲[7]、首冠
藤[8]要低得多,这可能与植物的基因型有关。高浓
度 6-BA会使嘉氏羊蹄甲丛生芽玻璃化,叶片小,叶
卷曲,丛生芽数量多且矮小,不伸长生长,高浓度的
IBA或 NAA会导致增殖苗基部产生大块褐色愈伤组
织,植株茎段及叶片上出现白色粒状愈伤组织。
4)嘉氏羊蹄甲最适生根培养基为 1 /2MS + IBA
0. 4 mg /L。生长素在嘉氏羊蹄甲的生根过程中起主
要作用,适宜浓度为 0. 4 mg /L,本试验用蛭石取代传
统的凝固剂琼脂粉,根粗壮、侧根多,生根率达
94. 6%,移栽成活率高。
5)组培苗根长至 0. 5 cm时,可炼苗移栽,移栽的
适宜基质为 V泥炭土 ∶ V椰糠 ∶ V珍珠岩 = 3 ∶ 1 ∶ 1,成活率达
90%以上。
森林资源培育 欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗
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(责任编辑 吴祝华
櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒
)
doi:10. 13360 / j. issn. 1000-8101. 2015. 04. 016 中图分类号:S682
荔波唇柱苣苔离体叶片不定芽的诱导及植株再生
侯娜1,田晓瑞2,娄丽1,王港1* ,李从瑞1,杨成华1
(1.贵州省林业科学研究院,贵阳 550005;2.内蒙古根河林业局)
摘 要:为了探索荔波唇柱苣苔离体叶片不定芽的诱导及植株再生的最佳培养条件,以叶片为外植体,建立了荔
波唇柱苣苔植株的再生体系。结果表明荔波唇柱苣苔叶片外植体的最优消毒方法为:采用 70%酒精灭菌 30 s,
0. 1%HgCl2 灭菌 4 min;叶片诱导丛生芽最佳培养基为:MS + TDZ 0. 5 mg /L + NAA 0. 1 mg /L,平均诱导率为
85. 75%;不定芽增殖最佳培养基为 MS + 6 -BA 0. 1 mg /L + NAA 0. 1 mg /L + GA30. 5 mg /L,平均增殖系数可达
17. 67,且不定芽生长良好;生根培养基以 1 /2 MS + IBA 0. 1 mg /L + NAA 0. 1 mg /L为最好,生根率达 92. 61%。组
培苗经炼苗及移栽,成活率达 90%以上。建立了荔波唇柱苣苔叶片离体不定芽诱导及植株再生体系,为规模化生
产荔波唇柱苣苔提供技术指导。
关键词:荔波唇柱苣苔;离体叶片;不定芽;植株再生
Efficient adventitious bud induction and plant regeneration from leaves of Chirita liboensis∥HOU Na,
TIAN Xiaorui,LOU Li,WANG Gang,LI Congrui,YANG Chenghua
Abstract:With the aim of screening the optimum condition of adventitious bud induction and plant regeneration from leaves
of Chirita liboensis,we took leaves as explants,researched the effects of different hormones for callus induction and plant re-
generation of leaves. The results showed that the optimal way to obtain sterile explant for leaves were sterilized in 70% ethyl
alcohol for 30 s then 0. 1% HgCl2 for 4 min. The optimal medium for callus of leaves was MS + TDZ 0. 5 mg /L + NAA 0. 1
mg /L,induction rate was 85. 75% . The optimal medium of induction of adventitious buds was MS + 6-BA 0. 1mg /L + NAA
0. 1mg /L + GA30. 5 mg /L,multiplication factor was 17. 67,and seedlings grew well. The optimum medium and plant growth
substances combination for rooting induction was 1 /2 MS + IBA 0. 1 mg /L + NAA 0. 1 mg /L,rooting rate was 92. 61% .
Transplant survival rate of plantlet reached more than 90% in humus soil-pearlite(3 ∶ 1). We established the condition of
plant regeneration and clonal propagation system and provided technical guidance for the large scale production of C. liboensis.
Key words:Chirita liboensis;detached leaves;adventitious bud;plant regeneration
First author’s address:Guizhou Academy of forestry,Guiyang 550005,China
收稿日期:2015-01-27 修回日期:2015-03-17
基金项目:贵州省科技厅推广项目 (黔科合成字(2012)5033 号)。
作者简介:侯娜(1983 -) ,女,工程师,主要从事林木生物技术研究。
通信作者:王港,男,副研究员。E-mail:houna1018@ 163. com
荔波唇柱苣苔(Chirita liboensis)为苦苣苔科唇柱
苣苔属植物。唇柱苣苔属植物分布于尼泊尔、不丹、
印度、缅甸、我国南部、中南半岛、马来半岛及印度尼
西亚,全世界约 130 种;其中约 81 种分布在我国的西
南、华南地区,向东达浙江、福建、台湾,向北达湖
北[1-3]。荔波唇柱苣苔是多年生草本植物,自然分布
区狭小,仅产于贵州荔波;其叶片革质或薄革质,叶面
有辐射状白色纹理,叶色呈深绿色,花冠蓝紫色,花期
欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗 森林资源培育