全 文 ：黑龙江农业科学 2010(12):1～ 4
Heilong jiang Ag ricultural Sciences 生物技术
天人菊无性系建立的研究
邱玲玉
(辽宁师范大学生命科学学院 ,辽宁 大连 116029)
摘要:以天人菊幼嫩叶柄为材料 , 进行了组织培养及无性系建立的研究 , 比较了不同诱导条件对天人菊愈伤
组织诱导 、分化以及不定芽生根的影响。 结果表明:MS +BA 0.4 mg·L-1 +NAA 0.2 mg·L-1 +2 , 4-D
1.0 mg·L-1是诱导叶柄形成具有分化能力愈伤组织的理想培养基;1/ 2MS +BA 0.8 mg·L-1 +NAA
0.1 mg·L-1是愈伤组织分化的理想培养基;1/ 2MS+IAA 0.2 mg·L-1是天人菊分化不定芽壮苗和生根的理想
培养基。
关键词:天人菊;组织培养;愈伤组织;无性系
中图分类号:S681.9　　　文献标识码:A 　　　文章编号:1002-2767(2010)12-0001-04
收稿日期:2010-09-28
作者简介:邱玲玉(1986-), 女 , 辽宁省营口市人 , 硕士 , 从事
植物技术方面的研究。 E-mail:qiu ling yu@126.com。
　　天人菊(Gail lardia pulchella)又叫虎皮菊 、
老虎皮菊等 ,属菊科天人菊属一年生草本植物[ 1] ,
天人菊原产北美 ,喜阳光 ,耐半阴 ,是干旱地区良
好的防风固沙植物[ 2] 。由于其花朵美丽 、花期较
长 ,为人们非常喜爱的花卉。在大量观赏栽培天
人菊中 ,偶尔会出现生长旺盛 、花期延长 10 d左
右的植株 。采用常规种子繁殖方法进行繁殖 ,由
于分离作用这种性状将无法保持 。因此 ,为了满
足人们对这种优良植株种苗的观赏和栽培需要 ,
对其进行了组织培养及无性系建立的研究。
1　材料与方法
1.1　材料
供试材料为生长非常旺盛的盆栽天人菊 。
1.2　培养条件
以 MS 、1/2M S为基本培养基 ,附加不同浓度
的细胞分裂素 BA 和生长素 IAA 、IBA 、NAA 和
2 ,4-D。以 MS 为基本培养基 ,加蔗糖 30 g·L-1 ,
以1/2MS 为基本培养基 ,加蔗糖 15 g·L-1 ;培养基
胨力强度为 180 g·cm-2[ 3] , pH 5.8 ～ 6.0 ,培养温
度 25℃,光照时间 12 h·d-1 ,光照强度 2 500 lx 。
1.3　培养方法
1.3.1　愈伤组织诱导和继代培养　将天人菊无
菌叶柄切成 0.2 ～ 0 .3 cm 的柄段后 ,接种到以
MS 为基本培养基 , 附加不同浓度 BA 、NAA 、
IAA 和 2 ,4-D的培养基上 ,进行天人菊愈伤组织
诱导培养 。每种培养基接种 60个材料 ,培养 20 d
左右 。3次重复。
1.3.2　愈伤组织分化和继代培养　将继代培养
得到的愈伤组织接种到以 1/2M S为基本培养基 ,
附加不同浓度的 BA 、NAA 的分化培养基中进行
天人菊愈伤组织的分化培养。每种处理接种 80
个愈伤组织颗粒。3次重复 。
1.3.3　生根培养　将所确定的诱导天人菌叶柄
愈伤组织和不定芽分化的理想培养基上分化培养
的丛生不定芽从基部剪下 ,使之成为独立的无根
不定苗 ,接种到以 1/2MS 为基本培养基 ,附加不
同浓度 IA A 、IBA 和 NAA 的生根培养基中进行
生根培养。每种处理接种培养 40 个材料 。3次
重复 。
1.3.4　试管苗移栽与移植　将所确定的生根试
管苗的理想培养基上培养着生根试管苗的培养瓶
瓶塞打开 ,放到光照强度 4 000 ～ 5 000 lx 的条件
下炼苗 4 d 后 ,用镊子将试管苗取出后 ,立即在
20℃以上的清水中洗掉根部的培养基 ,然后移栽
到下层为肥沃的园土 、上层为约7 cm 厚炉灰渣的
温室苗床上 , 接着用喷壶浇透水 。移栽后的前
14 d ,要保持没有直射光照 、湿度 90 %～ 95%、温
度 20 ～ 28℃的条件 。从第 15天开始 ,按照温室
条件进行正常管理。移栽试验重复 3 次 ,每次移
栽 400株 ,移栽后 30 d观察统计 。
1.4　材料灭菌
10月上旬 ,将具有生长旺盛 、花期延长 10 d
左右的天人菊嫩叶采回实验室后 ,将叶片切去 ,把
叶柄放入磨口广口瓶中 ,用自来水冲洗 4次后 ,用
0.05 %安利洗涤液洗涤 30 min ,洗至无泡沫时置
于超净工作台上 ,用 75%乙醇灭菌10 s后迅速用
无菌水洗涤 3次 ,接着用 0.1%HgCl2溶液振荡灭
菌 1 min , 再用 0.05%HgCl2 溶液振荡灭菌
1
生物技术 　　　　　黑　龙　江　农　业　科　学 12 期
12 min ,最后用无菌水振荡洗涤 6次 ,即获得无菌
叶柄 。
2　结果与分析
2.1　愈伤组织诱导和继代培养
观察发现 ,有的培养基上培养的材料切口处
形成淡黄色的愈伤组织。随后 ,愈伤组织迅速生
长 ,并逐渐生长成绿色的颗粒状愈伤组织 。60 d
时观察统计(见表 1),结果表明在不加激素和只
加 BA(浓度为 0.1 、0.4 mg·L-1)的培养基上均不
能诱导形成愈伤组织;而在不同浓度 BA 仅与
NAA或 2 ,4-D配合使用时 ,诱导的愈伤组织少 、
表 1　不同浓度激素对天人菊愈伤组织诱导的影响
激素浓度/mg·L-1
BA NAA 2 , 4-D
诱导愈伤
组织数/块
诱导率
/ %
愈伤组织
长势
0 0 0 0 0 -
0.1 0 0 0 0 -
0.1 0.2 0 13 21.7 +
0.1 0.4 0 19 31.7 ++
0.1 0.8 0 27 45.0 ++
0.1 0 1.0 20 33.3 +
0.1 0 1.5 16 26.7 +
0.1 0 2.0 11 18.3 +
0.1 0.2 1.0 13 21.7 +
0.1 0.2 1.5 15 25.0 +
0.1 0.2 2.0 15 25.0 +
0.1 0.4 1.0 10 16.7 +
0.1 0.4 1.5 8 13.3 +
0.1 0.4 2.0 9 15.0 +
0.1 0.8 1.0 14 23.3 +
0.1 0.8 1.5 15 25.0 +
0.1 0.8 2.0 13 21.7 +
0.4 0 0 0 0 -
0.4 0.2 0 24 40.0 ++
0.4 0.4 0 25 41.6 ++
0.4 0.8 0 27 45.0 ++
0.4 0 1.0 21 35.0 +
0.4 0 1.5 19 31.7 +
0.4 0 2.0 17 28.3 +
0.4 0.2 1.0 58 96.7 +++
0.4 0.2 1.5 52 86.7 ++
0.4 0.2 2.0 40 66.7 ++
0.4 0.4 1.0 36 60.0 ++
0.4 0.4 1.5 35 58.3 ++
0.4 0.4 2.0 37 61.7 ++
0.4 0.8 1.0 23 38.3 +
0.4 0.8 1.5 23 38.3 +
0.4 0.8 2.0 36 60.0 +
　　注:+++为好;++为较好;+为一般;-为不生长。下同。
长势较弱 、多数为浅褐色;而在 BA 、NAA 或
2 ,4-D3种激素配合使用的培养基上 ,均能诱导形
成愈伤组织 。尤其是在 BA 浓度 0.4 mg·L-1 、
NAA浓度 0.2 mg·L-1和 2 ,4-D浓度 1.0 mg·L-1
的培养基上 , 不仅愈伤组织的诱导率达到了
96.7 %,而且诱导形成的愈伤组织颜色嫩绿 、生长
速度快 、表面呈较均匀的颗粒状(见图 1)。这样
的愈伤组织具有分化能力 。而在 BA 浓度为
0.4 mg·L-1 、NAA 浓度为 0.2 mg·L-1与 2 , 4-D浓
度为1 .5 mg·L-1的培养基上也有较高的愈伤诱导
率 ,但诱导形成的愈伤组织有褐化现象 。这样的
愈伤组织不具有分化能力或分化能力较弱。把在
MS +BA 0.4 mg ·L-1 +NAA 0 .2 mg ·L-1 +
2 ,4-D 1.0 mg·L-1培养基上诱导的天人菊叶柄愈
伤组织分散为颗粒状后 ,接种到相同的培养基上
进行愈伤组织的继代培养 ,每次重复试验继代培
养 3次 ,愈伤组织形态特征保持不变 ,每次继代培
养周期缩短为 60 d ,平均每个培养颗粒的增殖系
数 21.4。这说明 MS +BA 0.4 mg·L-1 +NAA
0.2 mg·L-1 +2 , 4-D 1.0 mg·L-1培养基为天人菊
叶柄愈伤组织培养的理想培养基。
图 1　诱导的愈伤组织
2.2　愈伤组织分化和继代培养
接种 5 d 后可见颗粒状愈伤组织缓慢生长 ,
培养 15 d左右时 ,在有的愈伤组织颗粒上部出现
绿色的芽点 ,培养 50 d可分化出大量的绿色的丛
生不定芽(见表 2)。由表 2可见 ,在不加激素 、单
独使用 BA 或 NAA 的培养基上培养的愈伤组织
不分化 。而在 BA 与 NAA 配合使用的培养基
中 ,培养的愈伤组织颗粒均可分化 , 分化率在
30%以上 , 其中在 1/2M S +BA 0.8 mg ·L-1 +
NAA 0 .1 mg ·L-1培养基上不仅分化率达到
96.25%,并且分化的丛生不定芽叶片鲜绿 、伸展 、
2
12 期 　　邱玲玉:天人菊无性系建立的研究 生物技术
长势好 ,呈丛生状。把在其上分化培养的丛生不定
芽从基部剪下后 ,接种到相同的培养基上进行不定
芽的继代培养 ,每次重复试验连续进行 4代不定芽
继代培养的结果表明:继代培养分化的不定芽不仅
叶片鲜绿 、伸展 、长势旺盛 ,而且在与培养基接触部
位上还能生长出 3 ～ 9个白色的气生根 ,平均每个
继代培养的培养周期缩短为45 d ,每个培养周期的
增殖系数为 6.1。说明:1/2MS +BA 0.8 mg·L-1
+NAA 0.1 mg·L-1培养基是诱导天人菊叶柄愈
伤组织和不定芽分化的理想培养基 。
表 2　不同浓度的激素对天人菊
叶柄愈伤组织分化的影响
激素浓度/mg·L-1
BA NAA
分化数/块 分化率/% 长势
0 0 0 0 -
0 0.1 0 0 -
0 0.3 0 0 -
0 0.6 0 0 -
0.2 0 0 0 -
0.2 0.1 30 37.5 +
0.2 0.3 32 40.0 +
0.2 0.6 27 33.75 +
0.4 0 0 0 -
0.4 0.1 53 66.3 ++
0.4 0.3 30 37.5 ++
0.4 0.6 52 65.0 +
0.8 0 0 0 -
0.8 0.1 77 96.25 ++
0.8 0.3 63 78.75 ++
0.8 0.6 51 63.75 +
2.3　生根培养
试验结果表明 ,培养 10 d 左右时 ,有的培养
基上能形成可见根原基 。培养 25 d时观察统计
(见表 3),天人菊不定苗在不添加任何浓度激素
的培养基上和附加不同浓度 IBA 培养基上不能
生根 。在附加浓度在 0.2 ～ 0 .8 mg·L-1的 NAA 、
IAA 培养基均能够诱导生根 ,然而在 2种激素浓
度达到 0.8 mg·L-1时 ,诱导生根率都相对较低 ,
长势一般 。而在 IAA 浓度为0.2 mg·L-1的培养
基上 ,不定苗不仅生根率高达 100%,而且生根试
管苗长势较好。观察发现 , 在 IAA 浓度为
0.2 mg·L-1的生根培养基上 ,每个不定苗不仅平
均生根最多 ,其根系为白色粗壮 、长度 10 cm 左
右(见图 2),而且试管苗长势旺盛(见图 3)。培养
25 d时 ,试管苗可长成株高为5 cm 以上的旺盛试
管苗 。将生长旺盛的试管苗从基部剪下 ,切成长
0.3 cm 左右 、具有 2 ～ 3个生长点的茎段 ,接种到
相同的生根培养基上进行生根继代培养 , 经过
25 d的培养 ,又可培养生长为一株长势旺盛的试
管苗 。每次重复试验连续进行 5代生根继代培养
的结果表明 ,所培养的生根试管苗不仅长势旺盛 ,
平均每代的繁殖系数为 2.9 ,而且用这种生根继
代培养所繁殖的试管苗几乎没有无效苗。说明:
1/2M S +IAA 0.2 mg·L-1培养基是天人菊生根试
管苗的理想培养基。
表 3　不同浓度激素对天人菊不定苗生根的影响
激素浓度/mg·L-1
IAA NAA IBA
生根数
/个
生根率
/ % 长势
0 0 0 0 0 -
0.2 0 0 40 100 ++
0.4 0 0 27 67.5 ++
0.6 0 0 23 57.5 +
0.8 0 0 10 25.0 +
0 0 0.2 0 0 -
0 0 0.4 0 0 -
0 0 0.6 0 0 -
0 0 0.8 0 0 -
0 0.2 0 23 57.5 ++
0 0.4 0 19 47.5 +
0 0.6 0 8 20.0 +
0 0.8 0 6 15.0 +
图 2　生根试管苗根系长势
图 3　生根试管苗的长势
2.4　试管苗移栽与移植
统计表明:移栽的成活率为 96 .5%。移栽的
试管苗 10 d左右可见成活 , 14 d开始发出新叶生
长。移栽后前 50 d 生长缓慢 、植株较小;50 d后
3
生物技术 　　　　　黑　龙　江　农　业　科　学 12 期
开始旺盛生长。
把 3月份在温室中移栽成活并开始旺盛生长
试管苗 ,于 5月下旬移植到花坛上 ,并按照常规栽
培方式进行管理 。移植试验结果表明 ,移植成活
率几近 100%。移植的试管苗生长旺盛 ,长势整
齐。8月份开始正常开花。
3　结论与讨论
到目前为止 ,虽然已有许多菊科植物组织培
养和无性系的报道[ 4-12] ,并有天人菊组织培养研
究的报道[ 2] ,但迄今未见对具有优良性状天人菊
叶柄组织培养的报道 。该研究利用天人菊的叶柄
为外植体进行了愈伤组织诱导与分化 、不定芽分
化与生根 、试管苗移栽和移植的研究 。叶柄愈伤
组织能以较高分化率分化出不定芽说明:天人菊
的叶柄在离体条件下仍具有较强的生长分化力 ,
这不仅证明栽培天人菊非分生组织细胞也具有全
能性 ,而且还说明 ,通过组织培养的方法 ,能使大
批栽培中偶尔发生的有利变异植株得到保存 ,为
优良变异品系保存和利用提供了可能。
在对芽进行分化培养时可以看到 , 在 1/2
MS +BA 0.8 mg·L-1 +NAA 0 .1 mg·L-1培养基
上的愈伤组织分化率是最高的 ,达到了 96.3%。
在不定芽继代分化培养中 ,每个培养周期(45 d)
的增殖系数为 6.1。按照这个速度 , 1 a 能繁殖
6.18个后代;用生根继代方法进行繁殖 ,每个培养
周期(25 d)的增殖系数为 2.9 ,按照这个速度 ,1 a
能繁殖出 2.914.6个后代;这说明不论采用什么方
法进行快速繁殖 ,一年内可增殖出大量的具有有
利变异性状天人菊试管苗 。不仅为优良植株的工
厂化育苗奠定了基础 ,而且也为其推广利用提供
了可能。
在生根培养时 ,使用 IAA 效果较好 ,这是因
为 IAA 为天然的植物生长素 ,在光照条件下易分
解。把待生根的不定苗接种到以 IAA 为生长素
的生根培养基中 ,7 d左右诱导形成根原基 ,此时
培养基中的 IAA 因光照大部分分解 ,使其含量降
低到不至于抑制根的伸长生长的浓度。
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Study of Establishment of Asexual Line for
Gaillardia pulchella
QIU Ling-yu
(Life Science Co lleg e of Liaoning Normal U niversi ty , Dalian , Liaoning 116029)
Abstract:Young pe tioles w ere used as the explants to study the tissue culture and clone establishment o f Gai l-
lardia pulche lla .The influence of callus induction , differentia tion and ro oting o f adventitio us bud in different
inducing conditions we re compared.The results showed that MS+BA 0.4 mg·L-1 +NAA 0.2 mg·L-1 +2 , 4-D
1.0 mg·L-1 was the ideal medium to induce the callus o f petio le.The ideal medium of callus differentiation w as
1/2MS+BA 0.8 mg·L-1 +NAA 0.1 mg·L-1 .1/ 2MS+IAA 0.2 mg·L-1w as the perfect medium fo r adventi-
tious bud differ entiation and roo ting cultivation o f Gaillardia pulche lla .
Key words:Gai llardia pulchella;tissue culture;callus;clone
4