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蟹爪兰茎段消毒及其丛生芽增殖和生根初步研究



全 文 :
2010,39(3):24-26.
Subtropical Plant Science


蟹爪兰茎段消毒及其丛生芽增殖和生根初步研究
尹明华,戴琴琴,张 洁,刘林妹,吴树英
(上饶师范学院 生命科学学院,江西 上饶 334001)

摘 要:以蟹爪兰茎段为材料,采用组织培养和单因子实验方法,研究蟹爪兰无菌体系的建立及植物生长调节剂
对茎段丛生芽增殖和生根的影响。结果表明:蟹爪兰茎段最佳消毒方式是 75%酒精 30 s + 0.1% HgCl2 10 min;
茎段丛生芽增殖最佳培养基是MS + KT 4 mg/L + NAA 0.1 mg/L;生根最佳培养基是 1/2MS + NAA 0.5 mg/L。
关键词:蟹爪兰;茎段;消毒方式;丛生芽;增殖;生根
Doi: 10.3969/j.issn.1009-7791.2010.03.008
中图分类号:Q943.1 文献标识码:A 文章编号:1009-7791(2010)03-0024-03

Preliminary Study on Stem Disinfection of Zygocactus truncactus and Its
Multiple Bud Proliferation and Rooting
YIN Ming-hua, DAI Qin-qin, ZHANG Jie, LIU Lin-mei, WU Shu-ying
(College of Life Science, Shangrao Normal University, Shangrao 334001, Jiangxi China)

Abstract: The establishment of sterile system and the effect of plant growth regulators on multiple
bud proliferation and rooting were studied by tissue culture and single-factor experimental method,
using Zygocactus truncactus stems as material. The results showed that the best sterilization method
of Z. truncactus stems was firstly treated with 75% alcohol for 30s and then treated with 0.1% HgCl 2
for 10min, the best multiple bud proliferation medium of Z. truncactus was MS + KT 4 mg/L + NAA
0.1 mg/L, and the best rooting medium was 1/2MS + NAA 0.5 mg/L.
Key words: Zygocactus truncactus; stem; sterilization method; multiple bud; proliferation; rooting

蟹爪兰(Zygocactus truncactus)又称圣诞仙人掌、蟹爪莲或仙指花,为仙人掌科蟹爪兰属多年生
常绿小灌木肉质植物[1],常生长在半阴、湿润的环境中,具有扁平的变态茎,分枝极多,节间短、状
如蟹爪[2]。蟹爪兰花色艳丽,花期正值圣诞节至春节期间,深受人们喜爱[3]。蟹爪兰全株具有清热解毒、
消肿之功效,外用于疮疡肿毒、疔疖、痄腮等[4]。目前关于蟹爪兰的研究主要集中于栽培种植[3]、生理
指标测定[5]、红色素提取[6]等方面,而关于其组织培养的研究,国内少见报道。本研究以蟹爪兰茎段为
外植体,研究其无菌体系的最佳消毒方式及植物生长调节剂对茎段丛生芽增殖和生根的影响,探索蟹
爪兰茎段植株再生的条件,旨在为蟹爪兰种苗的快速繁殖及其工厂化生产提供技术支持和理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料
蟹爪兰盆栽花卉(购于上饶市铁路圆盘附近的露天花卉市场)。
1.2 方法
1.2.1 无菌体系的建立 从蟹爪兰植株上切取扁平茎段(2~3 cm),用饱和洗衣粉水洗去表面灰尘,自
来水冲洗 20 min,然后进行表面灭菌。分别采用酒精和升汞(HgCl2)2 种灭菌剂进行不同灭菌时间的
效果实验(Ⅰ:75%酒精 30 s;Ⅱ:75%酒精 30 s + 0.1% HgCl2 5 min;Ⅲ:75%酒精 30 s + 0.1% HgCl2 10
收稿日期:2010-01-12
基金项目:江西省教育厅科技一般项目(GJJ09374)、上饶师范学院 2010-2011 年度院级科技项目
作者简介:尹明华(1973-),女,江西吉安人,讲师,硕士,从事生物技术研究。
第 3 期 尹明华,等:蟹爪兰茎段消毒及其丛生芽增殖和生根初步研究 ﹒25﹒
min;Ⅳ:75%酒精 30 s + 0.1% HgCl2 15 min)。然后将经表面灭菌处理的实验材料,分别用无菌水冲洗
4 次。茎段切取后接种在MS + KT 2 mg/L + NAA 0.5 mg/L启动培养基上。培养基均为固体培养基,蔗
糖含量均为 30 g/L,琼脂含量均为 7.5 g/L,pH调为 5.8~6.0。培养条件:每天光照 16 h,光照强度 1 000~
2 000 lx,培养温度(25±1) ℃。每 2 d记录各组茎段的污染和出芽等情况,60 d后统计污染率(污染的茎
段数占总接种茎段数的百分比)和芽再生率(再生出芽的茎段数占总接种茎段数的百分比)。
1.2.2 增殖培养 将蟹爪兰茎段再生芽从上述启动培养基上切离下来,接种于添加了不同浓度的KT和
NAA的MS增殖培养基上。增殖培养基序号和成分设计为:①MS(对照);②MS + KT 2 mg/L(单位下
同) + NAA 0.1;③MS + KT 2 + NAA 0.5;④MS + KT 4 + NAA 0.1;⑤MS + KT 4 + NAA 0.5。培养基
均为固体培养基,蔗糖含量均为30 g/L,琼脂含量均为7.5 g/L,pH调为5.8~6.0。培养条件同上。每天
观察并记录蟹爪兰茎段的芽增殖情况,60 d时统计蟹爪兰茎段的新生芽数。
1.2.3 生根培养 将蟹爪兰再生芽从增殖培养基上切离下来,接种于添加了不同浓度NAA的1/2MS生根
培养基上,生根培养基序号和成分设计为:①1/2MS(对照);②1/2MS + NAA 0.1;③1/2MS + NAA 0.5;
④1/2MS + NAA 1.0;⑤1/2MS + NAA 2。培养基均为固体培养基,蔗糖含量30 g/L,琼脂含量7.5 g/L,
pH调为5.8~6.0。培养条件同上。记录生根启动时间。培养60 d后统计试管苗的根数和根长等指标。
1.3 统计方法
以上实验重复3次。数据均表示为Mean±SD,用SPSS10.0软件进行One-Way ANOVA分析,再进行
LSD法检验,P<0.05为有统计学差异显著性。
2 结果与分析
2.1 消毒剂及灭菌方法比较
本实验比较了不同消毒剂及消毒时间的灭菌效果。从表1可知,几种消毒剂组合使用,效果优于单
一消毒剂;且0.1% HgCl2消毒时间越长,污染率越低,
其中HgCl2消毒15 min的污染率最小,且与其它消毒时
间差异显著。但单一消毒剂及HgCl2消毒5 min和10 min
的芽再生率均无显著性差异,且HgCl2消毒15 min的芽
再生率显著下降。故蟹爪兰外植体的消毒方式最好为:
先用75%酒精消毒30 s,再用0.1% HgCl2消毒10 min。
表1 不同灭菌方式对蟹爪兰茎段的消毒效果
灭菌方式 污染率(%) 芽再生率(%)
Ⅰ 91.3±5.3Aa 86.9±6.8Aa
Ⅱ 76.5±8.1Bb 78.5±9.4Aa
Ⅲ 43.2±10.5Cc 83.7±4.8Aa
Ⅳ 16.3±9.7Dd 63.9±7.4Bb
注:大、小写字母分别表示在0.01和0.05水平上的差异性,下
表同。 2.2 植物生长调节剂对蟹爪兰茎段丛生芽增殖的影响
在丛生芽增殖实验中,设计5种KT和NAA不同浓度配比的MS固体培养基,将蟹爪兰茎段再生芽转
接到各培养基上,结果见表2。由表2可知,植物生长调节剂
对蟹爪兰茎段的丛生芽增殖具有显著影响。在低浓度NAA条
件下,KT浓度越大,丛生芽数量越多;而在高浓度NAA条件
下,KT浓度对丛生芽的增殖没有显著影响。在低浓度的KT条
件下,NAA浓度对丛生芽的增殖也没有显著影响,但在高浓
度的KT条件下,高浓度NAA对丛生芽的增殖不利,其新生芽
数较低浓度NAA显著降低。由此可见,蟹爪兰茎段再生芽增
殖的最佳培养基是MS + KT 4 + NAA 0.1。本试验还发现,蟹爪兰茎段再生出新芽之前,往往会在其形
态学的下端长出毛状的气生根(图1),2~3 d后在其形态学上端开始长出嫩绿色的丛生芽(图2),无
气生根的茎段会慢慢枯萎变黄死亡(图1),而长出气生根的茎段对丛生芽的增殖具有促进作用(图2)。
表2 生长调节剂对蟹爪兰茎段
丛生芽增殖的影响
增殖培养基序号 丛生芽数(个)
①(CK) 0Cc
② 1.5±0.4Bb
③ 2.1±0.6Bb
④ 3.2±0.8Aa
⑤ 1.9±0.5Bb
2.3 NAA 浓度对蟹爪兰茎段再生芽生根的影响
将蟹爪兰茎段再生芽接种到添加不同浓度NAA的1/2MS固体培养基上。由表3可看出,没有添加
NAA的1/2MS培养基中,蟹爪兰茎段再生芽无生根现象。添加不同浓度的NAA均能促进生根(图3),
而且随着NAA浓度的增加(0.1~0.5),根数和根长也增加,但浓度过大(1或2),则正常根的生长受抑
第 39 卷 ﹒26﹒
制,相反长出许多气生根(图4)。NAA浓度越
大,气生根越多,发生速度也快。在植物组织
培养中,向下生长的正常根是影响试管苗移栽
成活的主要因素,而气生根对移栽成活影响不
大。因此,蟹爪兰茎段再生芽理想的生根培养
基为1/2MS + NAA 0.5。
表3 NAA对蟹爪兰茎段再生芽生根的影响
生根培养基序号 生根启动时间(d) 根数(条) 根长(cm)
①(CK) - 0De 0De
② 17~19 3.4±0.9Ab 4.3±1.2Ab
③ 15~17 4.3±1.2Aa 5.2±1.6Aa
④ 18~21 2.6±1.1Bc 2.6±0.9Bc
⑤ 21~23 1.8±0.7Cd 1.8±1.2Cd

图1 蟹爪兰茎段再生出气生根 图2 蟹爪兰茎段再生出气生根后出现丛生芽

图3 蟹爪兰茎段再生芽生根 图4 再生芽生出气生根
(培养基:1/2MS + NAA 0.5,左为底部照,右为正面照) (培养基:1/2MS+NAA 1)
3 讨 论
在植物组织培养中,植物的器官分化决定于植物体内细胞分裂素和生长素的比例,其中细胞分裂
素对芽的增殖起主要作用[7]。KT可有效地诱导芽的萌发与不定芽的增殖,而低浓度NAA可以促进茎伸
长,因此,本试验选择KT和NAA浓度组合作为主要的研究因素,结果表明,在低浓度NAA条件下,
KT浓度越大,丛生芽数量越多,这可能是KT为细胞分裂素类,其主要生理功能是促进细胞分裂和器官
分化,抑制顶端优势,促进侧芽发生,这与江金兰等[8]对大花蕙兰丛生芽增殖的研究结果一致。本试
验还表明,在1/2MS培养基上添加NAA对蟹爪兰丛生芽生根具有促进作用,且较低浓度时有促进嫩根
数量和长度生长的作用。本试验还发现,生长素的浓度会影响蟹爪兰茎段再生芽的根向性,高浓度的
NAA对气生根的诱导效应最强,表现为气生根多,发生速度快。这与师桂英等[9]对火鹤不定芽生根的
研究结果一致。根系发生的向性现象可能与内源激素在外植体内的分布与积累有关。
参考文献:
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