免费文献传递   相关文献

合果芋组织培养快繁技术研究



全 文 :·试验研究· 北方园艺 2009(3):62~ 65
第一作者简介:蒋亚莲(1973-), 女, 实验师 ,现从事花卉组培快繁
技术研究工作。
基金项目:云南省创新人才培引资助项目(2006PY04)。
收稿日期:2008-10-10
合果芋组织培养快繁技术研究
蒋 亚莲 , 桂  敏 , 黎  霞 , 龙  江 , 吴  旻
(云南省农业科学院 花卉研究所,云南昆明 650205)
  摘 要:以合果芋幼嫩侧芽为外植体 ,研究了不同激素浓度对合果芋组织培养的影响。结果
表明:用 0.1%的氯化汞溶液+3滴 Tween20对外植体处理35 min ,灭菌效成功率达75%;较好的
诱导培养基为 MS+BA 5.0 mg/L+IAA 0.2 mg/L ,最佳的增殖培养基为 BA 2.0 mg/ L+NAA
0.1 mg/ L ,最好的生根培养基为 MS+NAA 0.3 mg/ L+IAA 0.2 mg/ L;生根瓶苗置于室外自然
光线下练苗7 d后 ,移栽到珍珠岩∶腐殖土∶壤土=1∶1∶1的基质中 ,成活率可达 94%以上。
关键词:合果芋;组织培养;快繁;培养基
中图分类号:S 682.36;S 603.6 文献标识码:A  文章编号:1001-0009(2009)03-0062-04
  合果芋(Syngonium Podophy llum Schott),又名箭
叶芋 ,为天南星科多年生常绿攀缘草本植物 ,原产于中
南美洲热带地区 ,全世界广泛栽培 ,我国南方各省种植
十分普遍。它除了广泛应用于室内盆栽观赏外 ,还可设
立成绿色支柱造型 ,更多用于室外半阴处作地被覆盖 ,
是一个极具发展潜力的观叶植物。
合果芋的常规繁殖方法为扦插或分株 ,分株繁殖通
常在秋季至冬季。但繁殖系数较低 ,质量较差 ,整齐度
低 ,成本较高 ,而且受季节的影响 ,种苗满足不了市场的
需求。为此 ,探索一条规模化快繁技术十分必要 ,有关
合果芋的组织培养研究国内已有报道[ 1] ,但系统研究较
少。试验以合果芋的侧芽为外植体 ,研究不同浓度 BA 、
NAA和 IAA对不定芽诱导和生根的影响 ,探讨适合合
果芋离体快繁的最佳激素组合 ,并建立组培快繁的技术
体系 ,为合果芋新品种选育和优质种苗工厂化生产提供
技术支持与储备。
1 材料和方法
1.1 供试材料
取云南省农科院花卉所内1 a生无病虫害优选单株
的幼嫩侧芽60个作为外植体 ,品种为`金童子 。
1.2 试验方法
1.2.1 外植体的处理与消毒 将采回的外植体去除老
叶部分 ,采集的侧芽由生物学基部至上约 1 cm处以手
术刀切断 ,此段即为需接种的外植体部分。将外植体用
洗衣粉水清洗2 ~ 3次 ,洗时用手轻轻揉搓 ,洗后以清水
冲净。用75%的酒精溶液外植体表面消毒 1 min ,用无
菌水冲洗1遍。将外植体平均分为3个处理 ,每个处理
20个芽 ,用 0.1%的氯化汞溶液+3滴 Tween20对外植
体分别按 35、30、25 min的时间段进行灭菌后 ,以无菌水
冲洗2次入超净台。然后用 0.2%氯化钠溶液2 mL+3
滴 Tween 20分别对各外植体进行灭菌处理 25 min ,后用
无菌水冲洗 2次。将处理后的外植体分别接入MS+BA
1+IAA 0.2普通草本花卉常用的诱导培养基中 ,每组
20瓶 ,为防止灭菌后的交叉污染 ,每瓶接入 1芽 ,7 d 后
观察结果 ,而后转入诱导培养基中。
1.2.2 诱导和增殖培养 不同诱导培养基的处理:将灭
菌成功后的外植体平均分为 3组 ,分别接入加有①BA
10+IAA 0.2 , ②BA5+IAA 0.2 , ③BA1+IAA 0.2 的
MS诱导培养基中 ,方法参照熊丽等编写的专著[ 2] 。每
组10瓶 ,每瓶为1次重复。每瓶接入1芽 ,封口膜采用
不透气膜。以培养基失水时间来决定 ,30 d为 1个培养
周期 ,第2个周期取出切分后 ,继续用上述3种培养基分
别进行诱导 ,3个周期后观察诱导出的不定芽总数及其
生长情况 ,筛选合适的诱导培养基主成分 ,并在后续的
培养中加以应用。不同增殖培养基的处理:配制 MS 为
基本培养基的 3组不同激素浓度:①BA 5+NAA 0.1 、
②BA 2+NAA 0.1、③BA 1+NAA 0.1的增殖培养基 ,
每组10瓶 ,将诱导出的丛生芽在超净工作台上切分为
0.5 cm2左右的小块 ,并将切分后的小块分别接入以上 3
组培养基中 ,每瓶 6块 ,每瓶为 1次重复 ,1个周期后观
察增殖培养后产生不定芽的总数和和平均高度 ,计算繁
殖系数 ,筛选最佳的增殖培养基激素浓度组合。
1.2.3 生根培养 增殖培养 2个周期后 ,从增殖出的不
定芽中切出长约 1.0 cm左右单株粗壮幼苗分别接入不
同激素浓度:①NAA 0.1 、②NAA 0.5 、③NAA 0.1+
IAA 0.1 、④NAA 0.3+IAA 0.2的生根培养基中 ,每组
10瓶 ,每瓶 10株 ,每瓶为 1次重复 ,1个周期后观察生根
62
北方园艺 2009(3):62~ 65 ·试验研究·
培养效果 ,统计总生根苗数 、开始生根的天数 、生根量和
生根率 ,筛选最佳的生根培养基激素浓度组合。
1.2.4 过渡移栽 当生根培养基数达到一定数量时 ,选
取已长出1 cm根毛的生根苗 20瓶 ,要求每瓶生根苗数
不低于20株。将它们置于室外光线下闭瓶培养 ,7 d后
取生根苗150株 ,洗掉小苗根部的培养基 ,去掉基部发黄
叶片 ,栽入灭过菌的基质中(设计3组基质:①净腐殖土;
②腐殖土+珍珠岩 3∶1;③净珍珠岩),浇透水后以薄膜
覆盖 ,湿度控制在 90%以上 ,每周浇 1次 1/2MS 营养
液。进行室外过渡试验 ,每组基质过渡苗50株 ,单株重
复 ,采用相同的水肥管理方法 ,30 d后观察统计各处理
成活率 、平均株高和根长 ,以筛选最佳的过渡方式和基
质。
1.3 培养条件
室内培养条件光照时间 10 ~ 12 h , 光照强度
2 000 lx ,培养温度 20 ~ 25℃,培养基含糖 30%,琼脂
7 g/ L ,pH 5.8。室外培养条件为光照时间12 h ,光照强
度4 000 ~ 10 000 lx ,温度12~ 25℃。
2 结果与分析
2.1 灭菌效果
从表 1 可看出 ,处理 1 效果较好 ,灭菌成功率达
75%,处理3较差 ,仅有 30%,由此可见 ,浓度相同的情
况下 ,时间控制在 35 min以下 ,30 min以上时灭菌效果
最好 ,时间太长会增加死亡棵数 ,时间太短则会使污染
数增加 ,影响灭菌成功率。
  表1 不同灭菌时间对外植体灭菌效果的影响
  Table 1  Effect of sterilized explants in diff erent time
处理
Treatments
污染棵数Polluted
plants/个
死亡棵数Died
plants/个
成活棵数 Survived
plants/个
灭菌成功率
Survived rate/ %
35 min 3 2 15 75
30 min 8 1 11 55
25 min 14 0 6 30
2.2 不同激素浓度对外植体诱导的影响
从表2可以看出 ,用②MS+BA 5+IAA 0.2培养基
对合果芋外植体进行诱导培养 ,诱导的不定芽数和芽长
势明显优于其它 2个培养基。试验中观察到茎基部产
生较明显的愈伤组织 ,在侧边可明显观察到不定芽的产
生。第2个周期取出切分后 ,继续用此培养基进行诱导
培养 ,30 d后 ,即可观察到基部已诱导出较多的丛生芽 ,
高度在0.8 ~ 1.2 cm ,小苗颜色正常生长势强 ,增殖数
高。相反 ,培养基①诱导的状况虽然有较多愈伤组织 、
玻璃化较严重 ,只有极少的不定芽被诱导出来 ,质量较差。
培养基③诱导的状况无愈伤组织 、无玻璃化 ,但只有极少
的不定芽被诱导出来。可见 ,用MS+BA 5+IAA 0.2培
养基对合果芋外植体进行诱导培养效果良好。
  表2 不同培养基对外植体诱导的影响
  Table 2 Effect of explants inducing in different medium
处理
Treatments
不定芽数Number of
adventitious buds/个
叶色
Leaf colo r
芽高Bud
height/cm
玻璃化程度 Extent of
changing yellow or brown
生长势
Growth power
①MS+BA 10+IAA 0.2 8 绿 0.5~ 1 重 有较多愈伤组织、少量丛生芽
②MS+BA 5+IAA 0.2 30 深绿 0.8~ 1.2 无 有愈伤组织、有丛生芽
③MS+BA 1+IAA 0.2 5 深绿 0.8~ 1.4 无 无愈伤组织、有少量丛生芽
2.3 不同激素浓度对外植体增殖的影响
  表3 不同激素浓度对外植体增殖的影响
 Table 3 Effect of explants increase in dif ferent hormone concent ration
处理
Treatments
接种数
Number of
explants
不定芽数
Number of
adventitious bud
不定芽平均高度
Average height of
adventitious bud/ cm
繁殖系数
P ropagated
coefficient
①BA 5+NAA 0.1 60 170 0.9 2.8
②BA 2+NAA 0.1 60 320 1.4 5.3
③BA 1+NAA 0.1 60 210 1.5 3.5
  从表3可以看出 ,激素浓度是影响不定芽长高的关
键因素 ,处理③不定芽平均高度高于其它 2个处理 ,处
理①植株较矮 ,繁殖系数低 ,可见合果芋组培中 BA浓度
低则植株高 ,浓度超过 5 mg/ L则抑制不定芽分化。处
理②的繁殖系数在 4.3以上 ,在正常范围内并达到了组
培快繁的高速度。可见 ,BA 0.2+NAA 0.1处理对合果
芋的增殖效果最好。
  表4 不同激素浓度对生根的影响
  Table 4 Ef fect of root grow th in dif ferent hormone concent rat ion
处理
Treatment
接种数Numbe r
of explants/个
生根苗数 Number o f
rooting plantlets/个
生根天数 Days
of rooting/d
平均生根数 Average
Number of ro ot/个
生根率
Rooting rate/ %
表现   
Results  
①NAA 0.1 100 18 15 1.0 27 少,黄、粗
②NAA 0.5 100 12 20 1.0 7 少,黄、粗
③NAA 0.1+IAA 0.1 100 62 15 2.5 71 呈放射状,稀 ,白
④NAA 0.3+IAA 0.1 100 100 18 4.2 100 呈放射状、密 ,白
2.4 不同激素浓度对合果芋生根的影响
由表 4可知 ,不同NAA和 IAA浓度对合果芋生根
的影响较大 ,激素浓度为 NAA 0.3+IAA 0.1时 ,生根
效果最好 ,生根率可达 100%,根系呈放射状 ,而且根密
色白。IAA对促进生根有明显的诱导作用 ,未加 IAA的
处理中 ,生根时间相对较长 ,生根量少 ,根粗色黄。NAA
63
·试验研究· 北方园艺 2009(3):62~ 65
对根系诱导有明显的抑制作用 ,处理①、②可以看出 ,
NAA浓度愈高生根率愈低。
2.5 不同基质对合果芋过渡效果的影响
从表5可以看出 ,处理①基质过渡的平均苗高和根
长都优于其它 2个处理 ,而且成活率高达94%。净珍珠
岩效果最差 ,主要是基质中养分含量不足所致。这说明
合果芋适宜生长在土质疏松 、富含有机质和排水良好的
环境里。
  表5 不同基质对过渡效果的影响
  Table 5 Effect of transplant result in different medium
处理
Treatment
移栽数 Number
of transplant/个
成活数 Number
of living/个
株高Height
of plant/cm
根长Length
of root/ cm
茎叶色泽Color of
stem and leaf
成活率 Living
rate/ %
①净腐殖土Net humus soil 50 35 3.21 3.50 翠绿 70
②腐殖土∶珍珠岩∶壤土 Humus∶perlite∶soil=1∶1∶1 50 47 3.40 3.61 叶深绿 94
③净珍珠岩Net perlite 50 20 3.01 2.88 叶深绿 40
2.6 练苗和移栽管理
已长根的合果芋组培苗移栽到装有基质的黑色塑
料钵中 ,浇透定根水 ,并用 75%的遮阳网遮荫 ,相对湿度
保持 85%~ 90%,白天温度为 20 ~ 25℃,夜晚温度为
15~ 18℃。每隔 7 d浇1次水 ,25 d后用0.5%的复合肥
(N∶P∶K=15∶10∶15)叶面施肥。10 ~ 15 d定期喷洒
70%代森锌可湿性粉剂 800倍液 ,防止叶斑病和灰霉病
危害。一般情况 ,组培苗移栽成活率达 90%以上。
3 讨论
外植体灭菌是否成功是组培诱导成败的基础。由
于合果芋茎秆内含有大量的分泌液 ,且植株较矮 ,幼嫩
侧芽基本都是从靠近土壤生长 ,故灭菌较难 ,成功率最
高也只有75%。而试验采用的灭菌药物是氯化汞和氯
化钠 ,是否除以上 2种药物外还有其它灭菌效果更好的
药物 ,有待进一步研究。
在植物组培研究中 ,如何提高诱导率和增殖系数一
直是各种植物组培快繁的关键 ,都希望获得一个愈伤组
织或不定芽诱导时间短 、效率高 、无玻璃化的理想激素
配方 ,但没有最好的 ,只有更好的。该试验中 ,MS+BA
5+IAA 0.2相对于其它 2个处理是最好的配方。
不同激素浓度组合对不定芽分化的差异明显 ,固定
NAA或 IAA浓度 ,随着BA浓度的逐渐增加 ,不定芽分
化的数量和增殖率呈不断增加的趋势。但 BA增加到一
定浓度时 ,相反会抑制不定芽的分化 ,说明 BA浓度与不
定芽的增殖率成正相关 ,但随着 BA浓度的增加 ,苗体的
长势和叶色均受到一定的影响 ,可能是高浓度的 BA 促
进细胞衰老所致。因此 ,不能以不定芽的分化数量作为
衡量BA浓度的唯一指标。
一定浓度范围内 ,NAA对诱导合果芋不定芽生根
具有促进作用 ,这与徐安辉[ 3] 的研究结果一致。但NAA
浓度不能太高 ,当 NAA浓度达到 0.5 mg/ L时 ,生根率
反而下降。这说明高浓度的NAA对诱导生根会产生抑
制作用。另外 , IAA对诱导生根也有很好的诱导作用 ,
在未加 IAA 的处理①、②中 ,生根率较低 ,只有7%~
27%,而在加有 IAA的处理③、④的处理中 ,生根率大大
提高到71%~ 100%,而且根系较好。该试验认为 NAA
0.3+IAA 0.1是较为理想的诱导生根的激素组合。
试验采用过渡基质相对单一 ,也可以采用其它的栽
培基质进行试验 ,如椰康 、泥炭 、菌渣饼和河沙等基质 ,
但总原则是选择价格较低和材料丰富的基质 ,以便降低
生产成本。
    图 1 初代培养       图 2 增殖诱导       图3 生根诱导        图 4 过渡移栽
 Fig.1 The int roduction of explants   Fig.2 The reproduction  Fig.3 Root ing int roduction of buds  Fig.4 The t ransplant of in vit roplants
参考文献
[ 1]  金琎.合果芋试管微繁技术的研究[ J] .江苏林业科技 , 2000, 27(5):
35-37.
[ 2]  熊丽,吴丽芳.观赏花卉的组织培养与大规模生产[M] .北京:化学工
业出版社 , 2002:12.
[ 3]  徐安辉 ,刘奕清,陈泽雄 ,等.银叶合果芋离体培养与快速繁殖研究
[ J] .西南大学学报(自然科学版),2007 ,29(10):134-138.
64
北方园艺 2009(3):65~ 68 ·试验研究·
儿茶素对蝴蝶兰叶片离体培养褐变发生的影响
谭汝 芳1 , 周 文灵1 , 许 传俊1 , 2 , 李  玲1
(1.华南师范大学生命科学学院,广东省植物发育生物工程重点实验室 ,广东广州 510631;2.福建省亚热带植物研究所 , 福建 厦门 361006)
  摘 要:用 0.3 g/ L儿茶素处理蝴蝶兰叶片外植体 ,在 MS+3 mg/L 6-BA(pH 5.8)培养基上
培养4 d ,外植体褐变率高于对照 227.6%。用香草醛-盐酸溶液染色反应法发现鞣质分布在维管
束和细胞间隙。叶片剪切的外植体(培养 0 d)鞣质含量较高 ,培养4 d降低 ,8 d后再升高。儿茶
素处理的外植体鞣质含量明显高于对照。在培养期间 ,儿茶素处理的外植体 PPO 、POD和 PAL
活性高于对照外植体 ,其中POD活性在第 8天达到最大值 ,PPO和 PAL 活性在培养第 12天达
到高峰。
关键词:儿茶素;蝴蝶兰;叶片外植体;褐变;鞣质
中图分类号:S 682.31;S 603.6 文献标识码:A  文章编号:1001-0009(2009)03-0065-04
  蝴蝶兰(Phalaenopsis sp.)在组织培养过程中 ,外植
体的褐变问题是影响培养成功的重要因素。有关褐变
发生的条件和影响因素已有报道 ,如培养基中蔗糖浓度
增加到4.0%时 ,容易褐化[ 1] 。MS 培养基中 Fe 盐含量
增加会导致褐变情况加重 ,6-BA 会影响褐变的发生 ,
光照强度增加导致外植体褐变加剧[ 2] 。蝴蝶兰叶片外植
第一作者简介:谭汝芳(1981-),女,广东清远人 ,硕士,现从事植物
生理学研究。E-mail:lilab@scnu.edu.cn。
通讯作者:李玲(1958-)女 ,湖南桂阳人 ,博士, 教授, 博士生导师 ,
现从事植物细胞工程研究工作。 E-mail:lilab@scnu.edu.cn。
基金项目:广东省科技计划资助项目(2005B20901019)。
收稿日期:2008-11-11
体离体培养 5 d开始出现褐变 , 培养14 d外植体已经全
部褐变 ,证实蝴蝶兰外植体培养过程中细胞产生鞣
质[ 3] 。用鞣质处理外植体是否影响其褐变的发生还不
明确。
  目前认为植物组织培养中的褐变主要是由酶催化
引起的 ,引起褐变的酶的底物主要是酚类化合物[ 4 ] 。在
外植体褐变发生过程中 ,过氧化物(POD)和多酚氧化酶
(PPO)共同氧化酚成醌 , 醌转变成缩合型鞣质 , 最后形
成褐色的聚合体。鞣质在褐变发生的作用与 PPO 和
POD活性变化如何 ,儿茶素类鞣质(简称儿茶素)是缩合
型鞣质的代表[ 5] ,该试验研究儿茶素对蝴蝶兰叶片褐变
发生的影响 ,以及与过氧化物(POD)和多酚氧化酶
(PPO)活性变化的关系 ,为认识其在植物体组织培养过
In vitro Culture and Rapid Propagation of SyngoniumPodophyllum Schott
JIANG Ya-lian , GUI Min , LI Xia, LONG Jiang ,WU Min
(F lower Research Institute , Yunnan Academy of Ag ricultural Sciences , Kunming , Yunnan 650205 , China)
Abstract:The lateral tender buds of Syngonium Podophy llum Schott as explants were used.Effect on tissue culture of
MS containing dif ferent content BA , NAA and IAA were studied.The results indicated that the rate of survived buds
could approach to 75%when they were sterilized for 35 min in 0.1%HgCl2 +3 drops Tween20.The medium MS+BA
5.0 mg/ L+IAA 0.2 mg/L w as suitable for int roduction of callus or adventitious buds.The medium BA 2.0 mg/ L+
NAA 0.1 mg/L was the best for multiplication.The optimum rooting medium was MS+NAA 0.3 mg/ L+IAA 0.2
mg/L.After the rooting plantlets in vitro were t reated for 7 d in natural light , they were transplant in medium contai-
ning humus , perlite and soil (1∶1∶1), the living rate of the plantlets could reach 94%.
Key words:Syngonium Podophy llum Schott;Tissue culture;Rapid propagation;Culture medium
65