全 文 :菊花脑离体培养再生植株研究
白 卉 ,黄文苑 ,贲爱玲 ,蔡小宁* (南京晓庄学院生命科学系 ,江苏南京 211171)
摘要 [目的 ]研究菊花脑离体培养再生植株技术。 [方法 ]以菊花脑叶片 、叶柄、茎段为外植体 ,以 MS为基本培养基 ,研究了不同激素
组合对其不定芽诱导率的影响。 [结果]叶片外植体诱导率最高 ,叶柄次之 ,茎段最低。菊花脑叶片生芽的最佳培养基是MS+1.0mg/L
6-BA+0.5mg/LNAA;叶柄生芽的最佳培养基为 MS+0.5mg/L6-BA+0.5mg/LNAA;茎段生芽的最佳培养基是MS+1.0mg/L6-BA
+0.5mg/LNAA。 [结论]建立了菊花脑叶片、叶柄 、茎段直接诱导不定芽的组织培养技术。
关键词 菊花脑;叶片;叶柄;茎段;离体培养;再生植株
中图分类号 S188 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2010)15-07782-02
StudyonPlantRegenerationofChrysanthemumnankingenseviainvitroCulture
BAIHuietal (DepartmentofLifeScience, NanjingXiaozhuangUniversity, Nanjing, Jiangsu211171 )
Abstract [ Objective] TheaimwastostudyplantregenerationofChrysanthemumnankingensebytissueculture.[ Method] Theleaf, petiole
andstemofChrysanthemumnankingenseweretakenasexplants, MSmediumwasusedasbaisicmedium, theefectofdiferenthormonecom-
binationsonshootregenerationfromtheseexplantswasstudied.[ Result] Theresultshowedthattheorderoftheadventitiousbudinduction
frequncyfromhightolowintheseveralexplantswas:leaf, petioleandstem.Themediawith1.0mg/L6-BA+0.5mg/LNAA, 0.5mg/L
6-BA+0.5mg/LNAA, 1.0mg/L6-BA+0.5mg/LNAAweresuitableforadventitiousbudinducedfromleaf, petioleandstemrespective-
ly.[ Conclusion] Plantregenerationtechniquefromleaf, petioleandstemofChrysanthemumnankingensebytissueculturewasestablished.
Keywords Chrysanthemumnankingense;Leaf;Petiole;Stem;Tissueculture;Plantregeneration
基金项目 南京晓庄学院重点项目(2007NXY01);江苏省高校自然科
学基金项目(08KJD180011);江苏省高等学校大学生实践创
新训练计划项目(2009-2011)。
作者简介 白卉(1987-),女 , 江苏南京人 ,本科生, 专业:生物教育。
*通讯作者。
收稿日期 2010-03-02
菊花脑(ChrysanthemumnankingenseHand)为菊科(Com-
positae)菊属多年生宿根草本植物 ,别名路边黄 、菊花叶 、黄
菊仔等 ,具有清热解毒 、润喉 、开胃 、降血压 、治便秘 、明目等
功效 ,是一种极具药用价值的保健蔬菜 ,具有很高的开发价
值 [ 1-2] 。有关菊花脑组织培养研究较少 ,目前仅见到费建业
等关于叶片愈伤组织诱导及愈伤组织分化培养再生植株的
研究结果 [ 3] 。笔者以菊花脑叶片 、叶柄 、茎段为外植体对其
离体培养再生植株进行研究 ,以期为菊花脑快速繁殖提供理
论依据。
1 材料与方法
1.1 培养基的配制 以 MS为基本培养基 [ 4] ,添加不同组
合的植物生长调节剂 ,含蔗糖 30.0 g/L, 琼脂 5.0 g/L,在灭
菌前用 1 mol/LNaOH和 1 mol/LHCl将培养基 pH值调到
5.8, 121℃高压灭菌 20min。
1.2 无菌苗的获得 取 84消毒液和蒸馏水按体积比 1∶1
混合均匀配制成灭菌液。取适量菊花脑种子(南京明华种业
有限责任公司生产)放在离心管中 ,加入配制好的灭菌液 ,浸
泡 8min。 4 000 r/min离心 2 min,倒掉灭菌液。在无菌操作
台上 ,向离心管中加入无菌水 ,轻微振荡后 , 4 000 r/min离心
2 min,倾去无菌水 ,重复用无菌水洗涤 3次。然后将灭菌过
的菊花脑种子接种到配制好的不加激素的培养基上 ,放到温
室中培养。培养温度 28℃,光强 2 000lx, 光照 12h/d。
1.3 外植体的接种 选取继代培养约 25 d的菊花脑无菌
苗为试材。在无菌操作台上挑选较上端幼嫩叶片 ,切成约 1
cm×5 mm大小的叶片 ,正面向上接种在培养基上;选取长得
较好的叶柄切下来 ,接种在培养基上;在无菌操作台上挑选
较上端幼嫩的茎 ,两端切除成大约 1 cm长的茎段 ,接种在培
养基上 。培养温度 28 ℃,光强 2 000 lx,光照 12 h/d。
1.4 根的诱导 当在培养基中诱导出的芽长超过 1 cm时 ,
从芽丛上切下来 ,接种到生根培养基上 ,诱导生根。培养温
度 28℃,光强 2 000 lx,光照 12 h/d。 30 d后观察生根的
情况。
2 结果与分析
2.1 不同外植体不定芽的诱导
2.1.1 叶片外植体。将 50块叶片外植体接种于不定芽诱导
培养基上 ,培养约 5d后 ,外植体切口部分逐渐膨大形成愈伤
组织;14 d后 ,可观察到绿色的愈伤组织产生;20 d后 ,边缘
处可看到芽点 ,且芽点较集中;30d后 ,芽开始从边缘芽点上
长出来 。随后 ,中部芽点也开始分化出芽。不同生长调节剂
组合对菊花脑叶片不定芽再生的影响见表 1。由表 1可知 ,培
养基中 NAA含量为 0.1 mg/L的激素组合 ,其不定芽诱导率明
显低于 NAA含量为 0.5 mg/L的激素组合 ,表明适当含量的
NAA对不定芽的诱导是必要的。以 MS+1.0mg/L6-BA+0.5
mg/LNAA激素组合最佳 ,不定芽诱导率达 90.0%。
表 1 不同生长调节剂组合对菊花脑叶片不定芽再生的影响
Table1 Efectofdifferentgrowthregulatorsonshootregenerationof
Chrysanthemumnankingenseleaf
培养基编号No.ofculturemedium
6-BAmg/L NAAmg/L
出芽数Numberofbudding
诱导率∥%Inductionrate
1 0.5 0.5 44 88.0
2 1.0 0.5 45 90.0
3 2.0 0.5 40 80.0
4 0.5 0.1 4 8.0
5 1.0 0.1 4 8.0
6 2.0 0.1 30 6.0
2.1.2 叶柄外植体。将 40块叶柄外植体接种于不定芽诱
导培养基上 ,外植体切口部分先是逐渐膨大产生少量愈伤组
织 ,然后可见绿芽点 ,最后可见不定芽 ,但产生时间晚于叶片
外植体 。由表 2可知 ,当培养基中 NAA浓度为 0.5mg/L时 ,
责任编辑 李占东 责任校对 卢瑶安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2010, 38(15):7782-7783
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2010.15.122
随着 6-BA浓度增加 ,不定芽诱导率呈下降趋势;6-BA浓度
不变 ,随着 NAA浓度增加 ,不定芽诱导率呈上升趋势。以
MS+0.5mg/L6-BA+0.5 mg/LNAA激素组合最佳 ,不定芽
诱导率达 90.0%。
表 2 不同生长调节剂组合对菊花脑叶柄不定芽再生的影响
Table2 Effectofdifferentgrowthregulatorsonshootregenerationof
Chrysanthemumnankingensepetiole
培养基编号No.ofculturemedium
6-BAmg/L NAAmg/L
出芽数Numberofbudding
诱导率∥%Inductionrate
1 0.5 0.5 36 90.0
2 1.0 0.5 26 65.0
3 2.0 0.5 5 12.5
4 0.5 0.1 0 0
5 1.0 0.1 5 12.5
6 2.0 0.1 2 5.0
2.1.3 茎段外植体 。将 50块茎段外植体接种于不定芽诱
导培养基上 ,外植体切口部分先是逐渐膨大产生少量愈伤组
织 ,然后可见绿芽点 ,最后可见不定芽 ,但无论是愈伤组织的
产生还是芽的出现时间都明显晚于叶片外植体和叶柄外植
体 。对于叶片外植体而言 ,各个部位都能产生不定芽 ,且每
个外植体上的芽数量较多 ,而茎段外植体愈伤组织继续膨胀
约 30d后 ,愈伤组织的边缘处才可见芽点 ,且芽点较少 ,中部
没有芽点。由表 3可知 ,以 MS+1.0 mg/L6-BA+0.5 mg/L
NAA激素组合最佳 ,不定芽诱导率达 66.0%,最差的激素组
合为 MS+0.5mg/L6-BA+0.1mg/LNAA和 MS+2.0mg/L
6-BA+0.1 mg/LNAA,不定芽诱导率为 0。
表 3 不同生长调节剂组合对菊花脑茎段不定芽再生的影响
Table3 Effectofdifferentgrowthregulatorsonshootregenerationof
Chrysanthemumnankingensestem
培养基编号No.ofculturemedium
6-BAmg/L NAAmg/L
出芽数Numberofbudding
诱导率∥%Inductionrate
1 0.5 0.5 21 42.0
2 1.0 0.5 33 66.0
3 2.0 0.5 11 22.0
4 0.5 0.1 0 0
5 1.0 0.1 7 14.0
6 2.0 0.1 0 0
2.2 生根和移栽 将再生出来的高度 1 cm以上的芽转接
至 MS+0.05mg/LIBA生根培养基上 , 7 d后开始生根 , 21 d
后可见大量根毛丰富的根系 ,生根率达 100%。
再生植株生根后培养 25d左右 ,从组培室转移到有阳光
的地方炼苗 ,炼苗 7 d后 ,将小苗取出 ,小心用流水冲洗去根
表面的培养基残留物 ,移栽到沙土中 , 7 d后即可成活 ,成活
率达 95%以上。
3 结论与讨论
培养基中的生长素和细胞分裂素的比率正确与否是决
定生芽和生根的关键。通常认为 ,提高细胞分裂素的浓度有
利于芽的形成;提高生长素浓度 ,有利于根的形成。该试验
在培养初期 ,采用了生长素含量较低的培养基 ,即 MS+1.0
mg/L6-BA+0.1 mg/LNAA。结果发现 ,该培养基有利于愈
伤组织的诱导 ,且在 6-BA存在的情况下 ,愈伤组织诱导率很
高 ,而不定芽的诱导率很低。这表明菊花脑外植体有其特殊
性 ,需要适当提高生长素的用量 ,推测是由于菊花脑外植体
内源生长素含量较低的缘故 ,有待进一步研究 。
两步法再生植株 ,外植体产生的愈伤组织需要再次转接
到分化培养基上进行分化培养 ,进而产生再生植株。该试验
采用了一步法直接诱导不定芽 ,简化了操作步骤 ,有利于提
高工作效率。
该研究结果表明 , 1、2、3号培养基中 ,叶片的生芽率都较
高 ,尤其是 2号培养基生芽率达 90.0%;1、2号培养基中 ,叶
柄的生芽率都较高 , 1号培养基生芽率达 90.0%;同样是 1、2
号培养基 ,茎段的不定芽诱导率相对较低 ,较好的 2号培养
基生芽率也只达 66.0%。由此可知 ,叶片外植体诱导率最
高 ,叶柄外植体诱导率次之 ,茎段外植体诱导率最低 。诱导
菊花脑叶片生芽的最佳培养基是 MS+1.0 mg/L6-BA+0.5
mg/LNAA;诱导菊花脑叶柄生芽的最佳培养基为 MS+0.5
mg/L6-BA+0.5mg/LNAA;诱导菊花脑茎段不定芽的最佳
培养基是 MS+1.0mg/L6-BA+0.5mg/LNAA。根的诱导 ,
培养基中 IBA最适浓度为 0.05 mg/L。对于转基因研究 ,可
以优先选用菊花脑的叶片作为外植体受体材料。
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778338卷 15期 白卉等 菊花脑离体培养再生植株研究