全 文 :第 34卷 第 3期 西 南 师 范 大 学 学 报(自然科学版) 2009年 6月
Vol.34 N o.3 Journal of Southwest China Normal University (Natural Science Edition) Jun. 2009
文章编号:1000-5471(2009)03-0199-03
雪莲果的组织培养研究①
陆 琳1 , 蒋亚莲2 , 黎 霞2 , 苏 艳1
1.云南省农业科学院 质量标准与检测技术研究所 , 昆明 650223;
2.云南省农业科学院 花卉研究所 , 昆明 650205
摘要:以雪莲果无菌苗端为外植体 , MS 为基本培养基 , 在 1 个培养周期中 , 外植体在 M S+1.0 mg/ L BA+0.2
mg/ L NAA 培养基中 , 不定芽诱导率达 95%, 1 ~ 5代平均繁殖倍数达 3 ~ 4;无根苗在 1/ 2 MS+0.2 mg/ L IAA
+0.2 mg/ L NAA 培养基中 , 生根率达 92%以上;试管苗移栽到腐质土 、 珍珠岩混合基质中 30 d , 移栽成活率达
85%以上.
关 键 词:雪莲果;组织培养;无性繁殖
中图分类号:Q943.1;Q949.783.5 文献标识码:A
雪莲果(Smallanthus sonchi folius (Poepp.&Endl.)H.Robinson)属菊科向日葵属双子叶草本植物 ,
原产南美洲安第斯山脉 , 2004年开始引入云南省嵩明县栽培[ 1] .雪莲果的果实为块根 , 形如甘薯 , 皮薄汁
多 , 果肉如雪梨 , 晶莹剔透 , 香甜脆爽 , 生熟可食 , 含有较高果寡糖(低聚糖)和 20多种人体必需的氨基酸
及丰富的矿物质 , 还高含十几种微量元素.具有清凉退火 、清热解毒之功效 , 根茎可作为饲料 , 花 、叶可制
成茶叶[ 2] .是一种既可作水果 、蔬菜食用 , 又具有药用价值的神奇保健植物.由于雪莲果栽培上采用块茎
繁殖 , 因此易患病毒病和存在种质退化问题.应用组织培养技术可快速繁殖种苗 , 实现大面积栽培 , 同时
通过茎尖分生组织培养可获得脱毒苗 , 解决种质退化问题.本文通过茎端组织培养 , 初步建立了雪莲果的
组织培养无性繁殖系 , 为其快速繁殖奠定了基础.
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料为当年收获的雪莲果无病虫害果实(块茎), 采自云南省嵩明县种植基地.由于用块茎芽眼
灭菌效果不佳 , 灭菌时间短 , 污染严重 , 萌芽率和成芽率低 , 随着灭菌时间增加 , 污染减少 , 但死芽增
多[ 3] .因此 , 我们将块茎种植于土壤经过灭菌的花盆中 , 定期浇水 , 1 ~ 2周后芽眼开始萌发 , 形成高
1 ~ 3 cm 幼苗.
1.2 试验方法
1.2.1 外植体的表面消毒
尖下幼苗长 1.5 ~ 2 cm 苗端 , 衣粉水浸泡 1 min , 自来水冲洗干净.在无菌条件下 , 用 75%乙醇消毒
30 s , 0.1%氯化汞(内加 2 ~ 3滴吐温-20)消毒 10 ~ 15 min , 2%次氯酸钠消毒 8 ~ 10 min , 然后用无菌水
清洗 3 ~ 4次 , 沥干后接种在不定芽诱导与增殖培养基中.
1.2.2 培养基
以 MS 为基本培养基 , 含 3%蔗糖 , 0.7%琼脂 , pH=5.8.不同培养基中生长物质含量(mg/ L)为:
不定芽诱导与增殖培养基:(1)MS+BA 2+NAA 0.2;(2)MS+BA1+NAA 0.2;(3)MS+BA 0.5+
NAA 0.5;(4)MS+BA 0.2+NAA 0.2.
① 收稿日期:2008-08-19
作者简介:陆 琳(1976-), 女, 云南昆明人 , 实验师 , 主要从事切花保鲜和植物营养研究.
DOI :10.13718/j.cnki.xsxb.2009.03.027
生根培养基:(5)1/2 MS+IAA 0.2+NAA 0.2;(6)1/2 M S+NAA 0.1.
培养条件为:培养温度(25±2)℃, 光照强度 1 000 ~ 2 000 lx , 光照时间 10 ~ 12 h/d.培养周期 20 d.
2 结果与分析
2.1 不定芽的诱导与增殖
外植体接种在不定芽诱导与增殖培养基中 , 经过 1个培养周期的培养 , 外植体在(1)号培养基中 , 基
部产生较多的愈伤组织 , 顶端分化出的不定芽 , 茎节极短 , 呈丛生状 , 且芽体发生变异多;在(2)号培养基
内 , 既有丛生芽增殖 , 又有愈伤组织的产生 , 芽的分化及生长最好 , 小苗高度适中 , 适合于生根;在(3)号
培养基内 , 愈伤组织分化少 , 丛芽的分化与增殖程度好;在(4)号培养基内 , 基本无愈伤组织产生 , 丛芽的
分化与增殖程度低 , 主要是芽的分化生长 , 且小苗长势高 , 略显瘦弱(表 1).结果表明 , (2)号培养基适宜
于雪莲果不定芽的诱导与增殖.外植体在(2)号培养基中培养 3周可分化出 3 ~ 5个不定芽 , 不定芽诱导率
达 95%;将原初培养形成的丛芽分割成单芽 , 进行继续代培养 , 每 20 ~ 25d转接 1次 , 1 ~ 5代平均繁殖倍
数达 3 ~ 4 , 且试管苗长势良好(图 1).
表 1 不同培养基对不定芽诱导与增殖的影响(原初培养)
培养基序号 接种外植体数 瓶数 产生不定芽数 不定芽诱导率/ % 30 d繁殖瓶数 繁殖倍数 苗高/ cm
(1) 20 5 12 60 30 6.0 1.3
(2) 20 5 19 95 18 3.6 3.2
(3) 20 5 15 75 12 2.4 4.1
(4) 20 5 8 40 10 2.0 4.6
2.2 试管苗的生根
将继代培养中形成的高 3 ~ 5 cm 的无根苗切下 , 转入(5)号 、(6)号生根培养基中 , 培养 15 ~ 20 d后 ,
(5)号培养基生根率达 92%以上 , 根系分布均匀 , 白色 , 植株叶色浓绿;(6)号培养基生根率为 80%, 基部
形成较多的愈伤组织 , 根数为 1 ~ 2条.因此 , 在本试验中 , (5)号培养基适宜于雪莲果无根苗生根 , 其根系
发达 , 具清晰可辨的根毛 , 且植株生长健壮.
2.3 试管苗的移栽
试管苗完成生根后 , 将培养瓶放在通风温室内 , 在自然光照条件下炼苗 7 ~ 10 d后 , 打开瓶盖 , 在自然
条件下晾苗 3 d.然后用温水洗去试管苗根部的固体培养基 , 最后将试管苗移栽到灭过菌的栽培基质(腐质
土∶珍珠岩=3∶1)中.注意遮阴保湿 , 尤其是在移栽后10 d内要做到全天遮阴 , 晴天时注意喷水 , 约 30 d
后 , 移栽成活率达 85%以上(图 2).
图 1 雪莲果的增殖苗 图 2 雪莲果的移栽苗
3 讨 论
在本试验基础上 , 经过对比试验 , 表明雪莲果不定芽诱导与增殖的最佳培养基为 MS+1.0 mg/ L BA
+0.2 mg/ L NAA , 繁殖系数适中 , 芽的分化及生长较好;生根培养基为 1/2 M S+0.2 mg/ L NAA+0.2
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mg/L IAA , 小苗生根率达 92%, 根系发育良好 , 植株叶色浓绿.雪莲果在繁殖过程中 , 由于繁殖系数不是
很高 , 可以尝试根据苗的长势 、繁殖倍数及变异情况做适当调整 , 以增加其在生产过程中的繁殖系数[ 4] .
Silv a在实验中发现使用植株茎段上的腋芽作为外植体优于块茎上的芽 , 因为后者污染率较高[ 5] .在本
试验中 , 将雪莲果块茎放在灭菌的土壤中催芽 , 能很容易得到无菌的外植体 , 减低了组培苗的污染率.我
们在实验中还发现 , 雪莲果试管苗在继代培养过程中非常容易产生玻璃苗.在培养过程中要注意接种的外
植体不能过密 , 培养温度不能过高 , 培养温度不能过高 , 高温(30℃)会增加玻璃化的发生[ 6] ;试管苗要能
充分得到光照 , 同时注意提高容器内的透气性 , 这样可有效控制玻璃苗的出现.
雪莲果在生产上常以块根进行繁殖 , 连续多代营养繁殖 , 容易造成病毒在植物体内积累 , 患上病毒病 ,
导致产量和品质下降.侵染雪莲果的病毒主要是黄瓜花叶病毒[ 7] , 雪莲果还会因根结线虫病造成产量降
低 , 而使用无毒 、无病害种质 , 其产量可以提高 30%[ 8] , 利用茎尖分生组织进行的离体快繁 , 可以脱除植
物病毒及其他病原[ 9] .因此 , 在本试验结果的基础上 , 在进一步优化培养基和培养条件 , 提高繁殖系数的
同时 , 雪莲果的茎尖分生组织培养值得研究.
参考文献:
[ 1] 李竟立.嵩明着力发展特色农产品世界“神果”雪莲果成为品牌 [ J] .农村实用技术 , 2007 , 1:4-5.
[ 2] 吴先英 , 韦廷才.雪莲果的生物学特性及其栽培技术 [ J] .农技服务 , 2007 , 24(4):101.
[ 3] 吴丽芳 , 熊 丽 , 屈云慧 , 等.彩色马蹄莲组培研究 [ J] .西南农业大学学报 , 1999 , 21(5):423-426.
[ 4] 艾丽皎.小红枫的组织培养研究 [ J] .西南师范大学学报(自然科学版), 2008 , 33(3):86-89.
[ 5] Silva M A S , Hidalgo A F.Production of Yacon Plantlet(Polimnia Sonchifolia)in Diffe rent O rganic Fe rtilization [ J] .
IsH s Aem H or ticulturae , 2002 , 576:285-287.
[ 6] 丰 锋 , 李洪波 , 谢建英.芦荟组织培养中试管苗玻璃化的发生与防止 [ J] .西南农业大学学报 , 2001 , 23(5):449-
451.
[ 7] Kuroda S , Ishihara J , Field G row th Characteristics o f Plantlets P ropagated in Vitro and Line Se lection fo r Increa sed Per-
centag e of Sugar in Tuber ous Roo ts of Yacon., Po limnia Sonchifolia [ J] .Shikoku Nat Ag ric Exp Sta , 1993 , 57:111-
121.
[ 8] 杨 旭 , 姜维梅 , 丁炳扬.菊薯(Smallanthus Sonchifolius)脱毒快繁的研究 [ J] .浙江大学学报(农业与生命科学版),
2006 , 32(1):51-55.
[ 9] H olling s M .Disease Contro l through Virus-F ree S to ck [ J] .Annu Rev Phy topa th , 1965 , 3:367-397.
Tissue Culture of Yacon(Smallanthus sonchi f olius)
LU Lin1 , JIANG Ya-lian2 , LI Xia2 , SU Yan1
1.Supervision and TestingCenter for Flowers and Ornamental Plants Quality , Minist ry of Agriculture , Kunming 650223 , China;
2.Flower Research Institute , Yunnan Academy of Agricultural Sciences , Kunming 650205 , China
Abstract:A propagat ion sy stem fo r y acon(Smal lanthus sonchi fol ius)in ti ssue culture w as established.
Bacteria-f ree tips of yacon w ere used as explants and cultured on M S medium supplemented wi th different
combinations of plant regulato rs.The resul ts show ed that the rate of adventi tious shoo t induction w as up
to 95%when the explants w ere cultured on M S +1.0 mg/ L BA +0.2 mg/L N AA , and the average pro-
liferation coeff icients of g enerations 1-5 were up to 3-4 in one culture cycle.On the roo ting medium of
1/2M S+0.2 mg/L IAA+0.2 mg/ L NAA , a roo ting rate of mo re than 92% was obtained.When trans-
planted onto a mixed subst rate wi th humus soil and pe rli te , 85% of the roo ted plant lets survived.
Key words:Smallanthus sonchi folius ;tissue culture;asexual propagation
责任编辑 欧 宾
201第 3期 陆 琳 , 等:雪莲果的组织培养研究