全 文 :第 27卷第 5期 西 南 农 业 大 学 学 报 (自然科学版 ) Vol.27, No.5
2005年 10月 JournalofSouthwestAgriculturalUniversity(NaturalScience) Oct.2005
文章编号:1000-2642(2005)05-0612-04
花烛离体培养与植株再生的优化研究①
刘奕清 ,王大平
(重庆文理学院 生命科学系 , 重庆 永川 402160)
摘要:用花烛华伦天努的幼嫩叶片诱导产生愈伤组织 , 以 1/2MS+6-BA1.0 mg/L+2, 4-D0.5 mg/L的幼叶出愈伤
率最高 , 达到 92%;愈伤组织芽的分化 , 以 1/2MS+6-BA1.5 mg/L+IAA0.3mg/L的组合培养基最适宜于愈伤组织
芽的分化 , 诱导率达到 94%以上;在相同激素水平条件下 , 1/2 MS对不定芽转化为正常苗有利 , NAA0.1 ~ 1.0 mg/L
促进生根 , 所获试管苗移栽成活率达 93%, 商品出苗率达 90%。
关 键 词:花烛;离体培养;植株再生
中图分类号:S682.1+9 文献标识码:A
OPTIMIZATIONOFTHECONDITIONSOFINVITROCULTUREANDPLANTLET
REGENERATIONOFANTHURIUMANDRAEANUM“VALENTINO”
LIUYi-qing, WANGDa-ping
(DepartmentofLifeScienceofChongqingColegeofArtsandScience, Yongchuan, Chongqing402160, China)
Abstract:YoungleavesofAnthuriumandraeanumvarietyValentinowereusedasexplantsininvitroculture.Theoptimummediumfor
calusinductionwas1/2MS+6-BA1.0mg/L+2, 4-D0.5mg/L, whichgaveaninductionrateof92%.Themedium1/2MS+6-
BA1.5mg/L+IAA0.3 mg/Lgavethehighestrateofshootdifferentiation(≥94%).TheadditionofNAAat0.1 ~ 1.0mg/Lpromoted
therootingoftheinducedshoots.Withsimilarhormoneconcentrationinthemedium, thereductionofthecontentofmacro-elementswas
helpfulforshootdifferentiationandgrowth.Over93% ofthetubeplantletssurvivedaftertransplantation
Keywords:Anthuriumandraeanum;invitroculture;plantletregeneration
华伦天努是近年从国外引进的优良观赏花卉品
种 ,是天南星科花烛属多年生附生常绿草本花卉 ,又
名大叶花烛 、台灯花 、火鹤花 、安祖花等 ,为当前国际
流行的 、全球销量第 2的名贵花卉 [ 1] 。离体培养和快
速繁殖是目前花烛花种苗生产的主要途径和有效方
法 。关于花烛花组织培养的研究报道较多 ,但对花烛
华伦天努 Anthuriumandraeanum“Valentino”的离体
培养和快速繁殖技术研究却未见报道。对花烛华伦
天努进行离体再生优化体系的研究 ,旨在为其广泛应
用于种苗快速繁殖和遗传转化提供基础 ,满足市场需
要 。
1 材料与方法
1.1 供试材料
花烛(Anthuriumandraeanum)华伦天努由广东省
南海市植物组培中心提供 。采取花烛华伦天努刚展
开的幼嫩叶片作为外殖体。
1.2 试验设计
1.2.1 愈伤组织的诱导 启动基本培养基为 1 /2
MS,激素 6-BA与 KT和 2, 4-D的组合设计方案见
表 1,每瓶接种 1个 ,每个处理接种 50个外植体 。培
养 55 d统计愈伤组织诱导率 。培养温度 25±2℃,光
① 收稿日期:2005-06-13
作者简介:刘奕清(1964-),男 ,四川大竹人 ,重庆文理学院副研究员 ,硕士 ,从事观赏植物组培与育种的科研与教学。
DOI :10.13718/j.cnki.xdzk.2005.05.013
照强度 2 000 lx左右 ,光照时间为 12h/d。
1.2.2 芽的分化培养 试验设计方案见表 2,每处
理重复 3次 。将启动培养的愈伤组织接种到分化培
养基中 ,培养 60d,统计其愈伤组织芽的分化诱导率 。
培养光照 12 h/d,光强 2 000 ~ 3 000 lx,温度 25±
2℃,环境湿度 40% ~ 70%。
1.2.3 基本培养基的用量 试验设计方案见表 3,
每处理重复 3次 。将分化培养的无菌芽苗接种增殖
培养基中 ,连续继代培养 5代 ,统计其增殖系数和平
均苗高 。培养条件同 1.2.3试验 。
1.2.4 根的诱导培养 试验设计方案见表 4,每处
理重复 3次 。将单株芽苗接种至生根培养基中 ,培养
35 d,统计其生根率 。
1.2.5 试管苗移栽 当试管苗的根长至 0.5 ~ 1 cm
并有 3 ~ 4条侧根时 ,移入温室炼苗 2 ~ 3 d,从杯中取
出洗净培养基 ,移栽到盛有机质的育苗盘中 ,放置于
过渡温室之中 。相对湿度 80% ~ 90%, 温度 20 ~
27℃。
1.3 试验方法
将采取的外植体先用自来水冲洗 15 min,之后用
0.5%洗衣粉溶液浸泡 15 min,再用自来水冲洗干净 。
将材料分别放入无菌塑料空杯中 ,用 75%酒精浸泡
30 s,再用 0.1%的升汞消毒 10 min(每杯放 20个材
料),最后用无菌水冲洗 5 ~ 6次。把消毒后的外植
体叶片切成约 1.5 cm2的小块 ,接种至诱导启动培养
基中进行启动分化诱导。
1.4 统计方法
试验数据按单因素试验设计相同重复数进行方
差分析。经 F检验差异显著之后 ,用新复极差法
(SSR)进行试验处理间的多重比较 。
2 结果与分析
2.1 愈伤组织的诱导结果
将无菌外殖体接种在表 1所示的培养基中培养 ,
26 d后叶片仍为绿色 , 30 d后叶片切口处开始出现
少量黄色泡状愈伤组织 , 46 d后泡状愈伤组织形成
黄绿色瘤状突起 , 60 d后愈伤组织不断扩大连成一
片 ,然后逐渐出现锥状突起 ,并形成浅绿色的小芽 。
试验结果表明 ,愈伤组织的诱导与 6 -BA和 KT及
2, 4-D的组合有关:1 /2 MS附加 6-BA而无 KT和
2, 4-D配合时 ,则无愈伤组织形成;附加 6-BA与
KT结合 ,诱导率较低 16%;附加 6-BA与 2, 4-D结
合 ,诱导率最高 92%。根据形成愈伤组织的结构紧
实度及快慢 ,适宜于华伦天努幼叶愈伤组织诱导的优
化培养基是 1/2 MS+6-BA1.0mg/L+2, 4-D0.5
mg/L,其愈伤组织诱导率最高。
2.2 植物激素与芽分化
把愈伤组织接种到表 2所列的分化培养基中 , 16
d后愈伤组织扩大增殖 , 25d后愈伤组织分化形成体
细胞胚壮体 , 35d之后陆续出现绿点 , 45 d之后绿点
发育为芽。试验结果表明 ,一定浓度 6-BA对华伦
天努愈伤组织芽的分化有明显促进作用 ,但因激素配
比的不同而芽的分化率和生长亦不相同。在
IAA0.3 mg/L时 ,随 6-BA浓度的增加 ,愈伤组织
芽分化率由低 -高 -低 ,过低过高的 6-BA都不利
于芽的分化。对芽分化和芽生长进行比较分析 ,最适
宜于愈伤组织芽分化的优化组合培养基是 1 /2 MS+
6-BA1.5 mg/L+IAA0.3 mg/L, 其芽分化率达到
94%以上 。
2.3 基本培养基用量与不定芽成苗
把不定芽接种到表 3所示的成苗培养基中 ,试验
结果表明 ,在相同激素水平条件下 ,适当减少大量元
素的使用量 ,对不定芽转化为成苗有利 ,增加了正常
苗的数量 ,提高了不定芽转化为成苗的比率 。从成苗
数 、苗的高度看 ,各试验处理间存在显著差异 。以在
1/2 MS+6-BA1.0mg/L+IAA0.1mg/L中连续培
养 5代 ,不定芽转化为成苗的比例最高 ,成苗率达到
266%;对照试验培养基的成苗数次之;1 /4 MS+6-
BA1.0 mg/L+IAA0.1 mg/L的成苗数和 苗的高度
均为最低 。
表 1 不同激素对愈伤组织诱导的影响
Table1 Efectofdiferenthormoneoncalusinducement
培养基
Medium
激素浓度 /mg· L-1 外殖体数 愈伤组织数 愈伤组织诱导率 /%
Hormone
6-BA KT 2, 4-D Number.ofexplant Number.ofcalus Calusinductionrate
1/2MS(CK) 1.0 0 0 50 0 0
1/2MS 1.0 1.0 0 50 8 16
1/2MS 1.0 0 0.5 50 46 92
613第 27卷第 5期 刘奕清等 花烛离体培养与植株再生的优化研究
表 2 不同植物激素浓度对芽分化的影响
Table2 EfectofdiferentPhytohormoneconcentrationonbuddiferentiation
培养基
Medium
植物激素浓度 /mg· L-1 接种数 分化芽数 芽分化率%
Phytohormone
6-BA IAA Inoculatednumber. Number.ofbuddiferentiation Buddiferentiationrate
1/2MS 0.5 0.3 50 3Dd 6
1/2MS 1.0 0.3 50 28Cc 56
1/2MS 1.5 0.3 50 47Aa 94
1/2MS 2.0 0.3 50 36Bb 72
注:同一列后标有相同字母者表示差异不显著(小写字母 , P<0.05;大写字母 P<0.01.邓肯氏新复极差法)。下同。
Note:Datafolowedbythesameletersinthesamelineshowednosignificances(smalleter, P>0.05;capitalleter, P<0.01.Duncan snewmulti-
plerangemethod).Thesameasbelow.
表 3 基本培养基用量对华伦天努不定芽成苗的影响
Table3 EfectofquantityofMSmediumonbudregenerationofAnthuriumandraeanum“Valentino”
培养基
Medium
浓 度 /mg· L-1
Concentration 接种芽数 成苗数 成苗率 平均苗高 /cm
6-BA IAA Inoculatednumber
Number.of
plnatlet
Plantlet
rate/%
Average
length/cm
1/4MS 1.0 0.2 50 26Cc 52 1.6c
1/2MS 1.0 0.2 50 133Aa 266 2.5a
3/4MS 1.0 0.2 50 87Bb 174 2.1b
MS(CK) 1.0 0.2 50 76Bb 152 1.8b
注:成苗指茎粗壮 、叶形正常 、株高大于 1.5cm以上。表中数据为培养 5代的平均数。
Note:Theplantetwerethestemstrong, leafingear, heightofplanlet>1.5cm.
2.4 根的诱导
把经过继代培养的株高≥2.5 cm、茎粗 2.0 mm
的再生芽苗接种于表 4的生根培养基中 ,研究 NAA
的用量对花烛华伦天努再生芽苗生根的影响 。试验
结果表明 ,培养 25 ~ 26 d后茎基部开始膨大 , 30 ~ 32
d陆续长根 。 35 d后 1 /2 MS附加 NAA的 3种供试
浓度均可诱导再生芽苗长根 ,且根白色健壮 、长 1 ~ 2
cm、每株有根 3 ~ 5条 ,生根率达 90%以上;对照试验
的试管苗生根率最低 ,只有 13.33%。
表 4 不同浓度 NAA对试管苗生根的影响
Table4 EfectofdiferentconcentrationofNAAontarotube-plant-
letsrooting
培养基 /mg· L-1Media
接种数Nu.ofexplantlet
有根苗数Nu.ofgrowthroot
根数 /株Nu.ofrootofsingle
生根率 /%Ratesofroot
1/2 MS+NAA0.1 60 54a 3 ~ 4 90.00
1/2 MS+NAA0.5 60 57a 3 ~ 5 95.00
1/2 MS+NAA1.0 60 58a 4 ~ 5 96.67
1/2MS+NAA0(CK) 60 8 b 1 ~ 2 13.33
2.5 试管苗的移栽
把已长根的华伦天努试管苗移入温室 , 遮光
70%,炼苗 2 ~ 3d,从杯中取出洗净培养基 ,移植在装
有泥炭 +珍珠岩(体积比 4∶1)的基质中 ,前 10 d每
天喷水 3 ~ 4次 ,之后适量浇水 ,每 10d浇灌 0.1%的
N, P, K进口三元复合肥液 1次 ,培养 60 ~ 70 d即可
用于上盆或营养袋移栽 。试验统计 ,移栽成活率达到
93%以上 ,商品出苗率在 90%以上。
3 小结与讨论
从愈伤组织形成快慢 、结构紧实度以诱导率分析
比较 ,花烛华伦天努的幼叶外殖体愈伤组织的诱导以
向 1 /2MS中添加 6-BA和 2, 4-D植物生长调节剂
组合的效果较好;只有细胞分裂素 6-BA无 2, 4-D
配合 ,其幼叶难以诱导出愈伤组织。
花烛华伦天努愈伤组织芽的分化培养以 1 /2MS
+6-BA1.5 mg/L+IAA0.3 mg/L的组合培养基最
为适宜 ,分化诱导率达到 94%。基本培养基中大量
元素的用量对花烛芽的转化成苗有一定的影响 [ 2 ~ 5] ,
以在 1 /2MS+6-BA1.0mg/L+IAA0.2mg/L中连
续培养 ,不定芽转化为成苗的比例最高;在相同激素
水平下 ,半量的 MS培养基有利于不定芽转化为成
苗 ,成苗数和苗的高度均显著高于 MS。
1990年 Agthiboarn等人报道 , 2, 4-D0.5 mg/L
对叶片愈伤组织的诱导效果最好 ,增加 NH4NO3的浓
度可使叶片繁殖加快 , 1996年伍志武等人通过降低
614 西 南 农 业 大 学 学 报 (自然科学版) 2005年 10月
培养基中的一些成分 ,成功地对其进行了工厂化生
产 〔2, 5〕。本文的研究结果与其相似 。
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(上接第 611页)
3 小 结
3.1 锦橙在成熟前喷布 GA3和土施氮肥 ,均能推迟
果实着色 ,其中喷布 GA3的效果更明显 。单独施肥
处理可以推迟果实上色 1个月 ,单独喷布 GA3可以
推迟 1 ~ 2个月(主要与喷布次数有关),而混合处理
可以延迟果实着色 2个月。
3.2 本试验表明 ,推迟果实成熟并不能有效减少果
实脱落 。果实的脱落主要是受低温的影响 ,在低温来
临前地面覆膜 、增施氮肥和喷布 GA3未有效防止果
实脱落 ,而喷布 2, 4-D对减少果实脱落有良好效
果 。从 2 a的结果看:最后 1次喷布 2, 4-D推迟到
最冷的 1月份 ,可以更好地减少果实的脱落。
3.3 留树贮藏对第 2a春梢粗度影响较大。结果表
明 ,增施氮肥可有效补充树体营养 ,对第 2 a春梢有
增粗趋势。留树贮藏可以有效地提高果实可溶性固
形物 、固酸比 ,而降低酸含量。
3.4 留树贮藏果实进入 3月份以后 ,由于气温回升 ,
果实红色逐渐消退而变为橙黄 ,部分果皮开始皱缩 ,
果实明显进入衰老阶段 ,由于高温多湿诱发各种果实
病害 ,引起果实继续脱落 。从经济角度上看 ,锦橙果
实留树贮藏期限不超过次年 4月份为适。
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