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勋章菊组培快繁技术研究



全 文 :北方园艺2011(23):111~113 ·生物技术·
第一作者简介:郜旭芳(1982-),女,河南宝丰人,在读硕士,研究方
向为细胞工程。E-mail:xufang601@163.com。
责任作者:孔祥生(1955-),男,河南鲁山人,硕士,教授,现主要从
事植物生理学和生物技术的教学与科研工作。
收稿日期:2011-09-21
勋章菊组培快繁技术研究
郜 旭 芳,孔 祥 生,张 妙 霞,朱 晓 娟
(河南科技大学 农学院,河南 洛阳471003)
  摘 要:以勋章菊无菌苗叶片为外植体,以 MS为基本培养基,添加不同浓度TDZ、2,4-D、
IAA、IBA,研究不同浓度激素及组合对丛生芽诱导、试管苗生根的影响,并进行试管苗练苗和移
栽。结果表明:最佳丛生芽诱导培养基为MS+TDZ 0.8mg/L+IBA(0.1~0.5)mg/L,诱导率达
到90.0%以上。最佳生根培养基为1/2MS+NAA 0.2mg/L+IBA 0.5mg/L,生根率达到100.
0%。勋章菊的叶片是外植体的较好选择,在短期内能获得大量组培苗,移栽成活率也达到95%
以上。
关键词:勋章菊;无菌苗叶片;组织培养
中图分类号:S 682.1+1 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2011)23-0111-03
  勋章菊(Cazania rigens L.)属菊科勋章菊属多年
生草本植物[1]。又名勋章花,因其整个花序如勋章,故
名勋章菊。其花色艳丽,单花寿命长,抗逆性强,室内
可以四季现花,原产于南非,性喜温暖向阳,是很好的
园林花卉和插花材料,也是2010年上海世博会评选入
围装饰环境的花卉之一。目前勋章菊常用播种、分株、
扦插的方式进行繁殖[2],这些方法需要大量的种子、外
植体等材料,受季节限制,繁殖速度慢,繁殖系数低,新
品种选育周期长,不利于勋章菊的规模化繁育和种植。
近几年来,菊科组织培养研究日趋深入,不少研究者探
索了菊科植物的外植体类型、大小、激素配比对组培成
苗、芽诱导、根诱导以及试管苗驯化移栽的影响[3-5],并
取得可喜成果。该试验以勋章菊无菌苗叶片为材料,
探索了勋章菊组培快繁技术,旨在建立有效的快繁体
系,为组培苗的工厂化生产提供可靠的技术依据,以推
动勋章菊大规模栽培生产和新品种的研发。
1 材料与方法
1.1 试验材料
勋章菊种子,上海先胜园艺种子有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 无菌苗的获得 选用饱满、成熟度高的种子,
温水浸泡6h后选取下沉种子,自来水冲洗后,放于超
净工作台上用75%酒精表面处理30s,无菌水冲洗
3次,10%次氯酸钠溶液处理15min后取出,无菌水振
荡冲洗5次,无菌滤纸吸干表面水分,接种于无任何激
素的MS培养基上。蔗糖30g/L,琼脂6g/L,pH 5.8。
置于光照培养箱培养,培养温度(25±2)℃,光照时间
12h/d,光强1 500~2 000lx,获得无菌苗。
1.2.2 基本培养基的筛选 将培养20d左右的无菌
苗在无菌操作台内取出,将叶片切成0.5cm左右的块
状,接 种 于 添 加 了 相 同 激 素 水 平 (均 附 加 TDZ
0.5mg/L,IBA 0.5mg/L)的3种基本培养基(以 MS、
1/2MS、B5)内。50d后观察叶片诱导情况。
1.2.3 丛生芽的诱导与增殖 在无菌操作台内,将切
好的无菌苗叶片块接于添加了0.8mg/L TDZ和不同
浓度2,4-D或IAA或IBA的培养基上进行培养。培
养温度(24±1)℃,光照时间12h/d,光照强度1 500~
2 000lx。50d后统计芽的诱导率。芽诱导率(%)=
带芽的愈伤组织块数/接种叶片总块数×100%。
1.2.4 芽的生根诱导 将丛生芽分成单株接种到生
根培养基中,培养生根的培养基以1/2MS为基本培养
基,附加NAA和IBA培养到35d,观察并统计试管苗
的生根情况。
1.2.5 试管苗的移栽 试管苗根长到2.0~5.0cm
时移栽。将生根试管苗的瓶口打开,练苗2~3d,让小
苗逐渐适应外界环境。移栽时,将试管苗小心地取出,
用自来水洗净培养基后,迅速植入营养土∶蛭石=1∶1
的育苗盘中,在温室内练苗15~25d。练苗期间保持
室温25~28℃,湿度保持在85%以上,光强1 500~
2 000lx。最后将生长健壮的幼苗移栽至花盆中。
以上试验每个处理接种5瓶,每瓶接种5个叶片
或小苗,3次重复。
2 结果与分析
2.1 基本培养基的筛选
切取勋章菊无菌苗叶片接种到 MS、1/2MS和B5
3种基本培养基上。各处理采用相同的激素水平。每
个处理接种5瓶,每瓶5个叶片块,3次重复。接种3d
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·生物技术· 北方园艺2011(23):111~113
后,叶片块开始膨大,接种2周后,在叶片的两端切口
处长出愈伤组织,并不断的增多,接种4周后,愈伤组
织上分化出细小的芽点,芽点不断的生长,50d后观察
各个处理的丛生芽生长情况,由表1可知,3种培养基
对勋章菊丛生芽诱导方面有明显差异,接种于B5培养
基上的外植体出现了发黄和干枯等,诱导率仅为
6.7%;1/2MS培养基上愈伤组织较为疏松,虽然多数
愈伤块上分化出了芽,但是芽丛生得较少,芽体普遍黄
绿色,部分芽体上的叶片细瘦薄弱,生长也较缓慢;基
本培养基 MS上丛生芽诱导率最高,达到了88.0%,芽
体嫩绿色,丛生芽较多,效果最佳。
表1 不同培养基对勋章菊叶片诱导丛生芽的影响
编号 培养基类型 接种数/个 分化数/个芽诱导率/% 芽生长情况
1 MS  75  66  88.0 芽绿色,较多,生长旺盛
2  1/2MS  75  54  72.0 芽黄绿色,较少,生长较慢
3 B5 75  5  6.7 极少数出现芽,细弱,发黄
2.2 不同TDZ浓度对勋章菊丛生芽诱导的影响
植物生长调节剂苯基噻二唑基脲(TDZ)具有极强
的促进细胞分裂、生长、分化的作用,在组织培养中添
加适宜浓度的TDZ有利于丛生芽的诱导和增殖。由
表2可知,当TDZ浓度为0时,没有芽的分化,随着
TDZ浓度的增加,丛生芽的诱导率依次增加,并且平
均芽长增长,长势增强。在TDZ浓度为0.8mg/L时,
平均芽长为2.73cm,产生的丛生芽嫩绿,生长旺盛,丛
生芽的诱导率为76.0%,丛生芽数量也多。TDZ浓度
从0.8~2.0mg/L时,丛生芽诱导率依次降低,平均芽
长逐次变矮,芽长势也逐次变弱。在浓度为2.0mg/L
时,大部分的叶块停留在愈伤块阶段,芽分化最少,而
且愈伤发黄疏松,很容易衰老褐化,分化出的芽黄绿瘦
弱,部分植株叶片水渍状,玻璃化,也有部分植株叶片
变厚变宽,畸形,生长缓慢。
  表2 不同浓度TDZ对勋章菊叶片诱导丛生芽的影响
编号 TDZ浓度/mg·L-1 接种数/个 芽诱导率/% 平均芽长/cm 芽长势
CK  0  75  0  0 无芽产生
1  0.1  75  37.3  0.56 芽体嫩绿,生长缓慢
2  0.5  75  52.0  1.21 芽体嫩绿,丛生芽较少
3  0.8  75  76.0  2.73 芽体嫩绿,丛生芽多,生长旺盛
4  1.0  75  57.3  2.04 芽体嫩绿,细瘦
5  2.0  75  22.7  1.09 芽体黄绿瘦弱,出现玻璃化,畸形
2.3 不同激素组合对丛生芽诱导的影响
选用TDZ的最适浓度0.8mg/L,配合使用不同
浓度的2,4-D、IAA和IBA进行丛生芽的诱导试验。
由表3可知,2,4-D对丛生芽的诱导作用最差,各个浓
度的2,4-D对勋章菊叶片的诱导率为2.7%~17.3%,
长出的丛生芽也普遍较矮。IBA各个浓度梯度的试管
苗均比同浓度梯度的其它2种生长调节剂好,有较好
的效果,其中0.1~0.5mg/L IBA的效果最好,诱导率
达到了90%以上,诱导芽数均在20个以上,丛生芽健
壮,生长迅速。随着IBA浓度的增加,丛生芽的诱导率
呈递减趋势,到1.5mg/L时,诱导率仅为49.3%,多
停留在愈伤块阶段,而且诱导出的芽中出现了少量的
玻璃化苗。因此确定勋章菊叶片丛生芽诱导最佳培养
基为添加0.8mg/L的TDZ和0.1~0.5mg/L IBA的
MS培养基。
  表3 TDZ和不同生长调节剂配比对勋章菊叶片诱导丛生芽的影响
编号 TDZ浓度/mg·L-1 生长素浓度/mg·L-1 接种数/个 芽诱导率/% 平均芽长/cm
1  0.8  2,4-D 0.5  75  12.0  1.95
2  0.8  2,4-D 0.1  75  17.3  2.31
3  0.8  2,4-D 0.5  75  14.7  2.17
4  0.8  2,4-D 1.0  75  9.3  1.55
5  0.8  2,4-D 1.5  75  2.7  0.57
6  0.8 IAA 0.05  75  18.7  1.41
7  0.8 IAA 0.1  75  29.3  2.45
8  0.8 IAA 0.5  75  74.7  3.81
9  0.8 IAA 1.0  75  64.0  3.43
10  0.8 IAA 1.5  75  17.3  2.16
11  0.8 IBA 0.05  75  34.7  2.90
12  0.8 IBA 0.1  75  93.3  4.43
13  0.8 IBA 0.5  75  90.6  4.51
14  0.8 IBA 1.0  75  77.3  3.07
15  0.8 IBA 1.5  75  49.3  2.96
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北方园艺2011(23):111~113 ·生物技术·
2.4 不同生长调节剂配比对试管苗生根的影响
将苗高3cm以上,生长健壮的丛生芽单个切开,
转入不同的生根培养基中,经过15~20d培养,苗基
部长出许多白色辐射状的根。由表4可知,生根的最
佳培养基是1/2MS+0.2mg/L NAA+0.5mg/L
IBA,生根率达到100.0%,平均生根3~8条,主侧根
明显,主根发达,生长健壮,小苗叶片嫩绿,长势很好。
表4 不同生长调节剂配比对试管苗生根的影响
编号
NAA浓度
/mg·L-1
IBA浓度
/mg·L-1
接种芽数
/个
生根率
/%
根的生长情况
CK  0  0  75  0 无根
1  0.2  0.1  75  81.3 细毛状,多
2  0.2  0.5  75  100.0 主根发达,根粗壮
3  0.2  1.0  75  100.0 细毛状,根长,较多
4  0.2  1.5  75  70.7 细毛状,根长,较少
2.5 练苗与移栽
在生根培养基上培养15~20d后,根长达到2~
5cm,将培养生根试管苗的三角瓶口打开,放置温室
里,在自然光线下练苗1~2d,让试管苗逐渐适应外界
环境。移栽时,小心取出试管苗,用自来水冲洗干净根
上的培养基,植入营养土和蛭石比例为1∶1的育苗盘
中,在温室内练苗10~15d,练苗期间保持室温25~
28℃,湿度保持在85%以上,每天光照12~14h。移栽
苗成活后,移入花盆中栽培。移栽最好选择在阴天,不
仅可以提高幼苗成活率,而且对幼苗健壮生长也很有
利,2周后统计成活率,在95%以上。
3 讨论与结论
勋章菊的离体培养过程中,分别选取无菌苗的下
胚轴、子叶、茎段、叶片作为外植体试验,发现下胚轴能
最快的产生大量的愈伤和丛生芽,丛生芽也容易生根,
效果最好,但是无菌苗的下胚轴很短,随着植株的生长
逐渐变为更短的茎,取材很有限,对于发展商品化种
植,意义不大。以勋章菊无菌苗叶片为外植体,不仅取
材量广,不受时间限制,无需表面灭菌,而且增殖效果
显著。在无菌苗的种植过程中,勋章菊的种子对
HgCl2很敏感,用HgCl2各浓度梯度和不同处理时间浸
泡种子后接种,种子发芽率为0,这与张强等[6]对除虫
菊的种子消毒方法研究的结果一致。在愈伤诱导和分
化阶段,发现各个处理均能较容易产生愈伤组织,关键
是芽的分化,没有分化出芽的处理大多停留在愈伤组
织阶段,而且愈伤很容易老化和褐化,这与袁志成等[7]
对菊花的愈伤分化诱导试验结果相一致,所以如何提
高芽的分化率,避免愈伤组织的老化褐化,才是该试验
的重点。该试验通过对培养基激素组合进行筛选,得
出芽诱导以0.8mg/L TDZ+(0.1~0.5)mg/L IBA的
MS培养基效果最佳,诱导率达到了90%以上;生根以
0.2mg/L NAA+0.5mg/L IBA的1/2MS培养基效
果最好,生根率达到了100.0%,移栽成活率也达到了
95%以上。勋章菊作为主要的园林装饰花卉和鲜切花
材料,越来越被人们关注和喜爱。通过建立完善的勋
章菊组培快繁技术,发展规模化繁育和种植,为培育更
多的色彩新奇的勋章菊奠定基础。
参考文献
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化的影响[J].北方园艺,2010(1):162-164.
Study on Tissue Culture and Rapid Propagation of Gazania rigens L.
GAO Xu-fang,KONG Xiang-sheng,ZHANG Miao-xia,ZHU Xiao-juan
(Colege of Agriculture,Henan University of Science and Technology,Luoyang,Henan 471003)
Abstract:In vitro seedling leaves of Cazanialeaves were used as explants,by using MS as minimal medium,adding
diferent concentration of TDZ,2,4-D,IAA,IBA,efect of diferent concentration hormone and their combination on
the induction of adventitious buds,rooting and transplanting,practice of test-tube seedling were studied.The results
indicated that optimum medium for induction adventitious buds was MS+TDZ 0.8mg/L+IBA(0.1~0.5)mg/L,
induction rate of more than 90.0%.The best rooting medium was 1/2MS+IBA 0.5mg/L+NAA 0.2mg/L,the
rooting rate reached 100%.The leaf explants of Cazania was a better choice,in the short term to obtain large
amounts of tissue culture seedlings,the transplanting survival rate could reach more than 95%.
Key words:Cazania rigens L.;aseptic seedling leaves;tissue culture
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