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多因子正交试验对甜叶菊丛生芽诱导条件的筛选



全 文 :中国农学通报 第 ! 卷 第 # 期 !$$% 年 # 月
&’’()**+,’-./&0,12345,16.,7’./,
!!!!!!!!!!!!甜叶菊!#$%& ’#(&)*%+,& #$%&’()*属菊科多年生草本
植物!原产地南美巴拉圭和巴西交界的阿曼拜山脉
由于其叶片中含有多种无毒#低能热量仅为蔗糖的
+,-..*#甜度高甜度为蔗糖的 -.. 倍*且具有一定的
医疗效果的甜菊苷而得到广泛应用 成为继蔗糖#甜
菜之后发展起来的第三大糖原作物/+0 但是由于甜叶
菊的下列几方面的特点!使其生产受到了限制$+*种
子发芽率低仅为 -.123.4*!苗期生长缓慢!育苗要
求技术性强!成活率低%5*甜叶菊为异花授粉作物!
群体的基因组成多为杂合型!遗传不稳定%-*种子带
菌又是苗期及后期病害发生的主要因素之一 /50 为
此! 笔者采用组织培养方法! 以甜叶菊茎尖为外植
体!直接诱导丛生芽克服了以上缺点!而且所优化筛
选的丛生芽诱导条件和再生植株驯化条件! 较已报
道的相关文献能够获得更高的诱导率和再生植株成
活率! 为甜叶菊优良品种进行大量微体快繁奠定了
良好的基础
! 材料与方法
. 试验材料 甜叶菊种子由哈尔滨绿叶甜叶菊有
限公司提供 试验于 5..- 年 +. 月&5..3 年 +. 月!
在东北农业大学生命科学学院植物生理研究室进

室内盆栽甜叶菊 $ 取尖端部分用流水冲洗 -.!
6)(!在无菌条件下经 7.4酒精消毒 +.8!再用无菌水
多因子正交试验对甜叶菊丛生芽
诱导条件的筛选
赫福霞!于 晶!李茫雪!郝再彬!周进兴!苍 晶
东北农业大学生命科学学院!黑龙江哈尔滨 +9..-.*
摘 要$利用正交试验设计方法探讨了植物生长物质89:苄基腺嘌呤#奈乙酸;#蔗糖#水解酪蛋白8<=;
对甜叶菊丛生芽诱导的影响结果表明$蔗糖对丛生芽诱导影响最大!其次是 9:>?!@??#<= 影响较
小筛选出甜叶菊丛生芽诱导的最适培养基为 AB C 9:>? DE*FC 琼脂 9E*F C 蔗糖 G$E*F继代培养
采用 AB C 9:>? $.%DE*FC @??$.$%DE*F C 琼脂 9E*F C 蔗糖 G$E*F 生根最适培养基为 *HAB C
$.DE*F I>? C琼脂 9E*F C 蔗糖 G$E*F CE*F 活性炭!生根率达 $$J 已获得驯化移栽成活的植株!
移栽成活率为 K!.GJ
关键词$甜叶菊%丛生芽%再生
#$#%&’() (* +,#-.’&(-# /((&- (* !#$%& ’#(&)*%+,& 0#1&()’ 2-’)3
41&/(3(),$ 56.#1’7#)&,$ 8#-’3)
=7 L4M01N O4 P0,EN F0 A1,EM47N =13 Q10-0,N Q&34 P0,M0,EN <1,E P0,E
8-%.# /0%1,01 23441516 73’81+9 :5’%;)4)’+4 <,%$1’9%=N =15-0, =7063,E201,E %$$G$;
9:-&1,%&; B’4R07S 3, ’&7 7TT7/’ 3T (61,’ &35D3,7S 0,/64R0,E 9:>?N @?? 1,R S4/53S7N <= 3, 0,R4/0,E
/1$%+ >1(+)?%+,+ >75’3,0US V36W S&33’S 4S0,E 35’&3E3,16 7M(750D7,’16 R7S0E,. X&7 57S46’S S&3Y7R ’&1’ ’&7
D3S’ 0D(35’1,’ T1/’35 1TT7/’0,E 3, 0,R4/0,E /17S(0’3S7 S&33’S 0S S4/53S7N ,7M’ 0S 9:>?N @??N ’&7 67S’ 3,7
0S <=. X&7 -7S’ D7R04D 0,R4/0,E (36W S&33’S 0S AB C9 :>? DE*F C ?E15 9E*F CB4/53S7 G$E*F. X&7
R7Z763(7R D7R04D 0S ABC9:>? $.%DE*FC@??$.$%DE*FC?E159E*FCB4/53S7G$E*F. X&7 533’ S&33’S D7R04D
0S *HABCI>? $.DE*FC?E15 9E*F CB4/53S7 G$E*FC1/’0Z7 /15-3, E*FN ’&7 51’7 3T S&33’0,E 533’ 571/&
$$J. @3Y Y7 &1Z7 3-’10,7R D1,W 57E7,751’03, (61,’67’S.
<#= >(1?-; /1$%+ ’1(+)?%+,+ >75’3,0N <17S(0’3S7 S&33’N [7E7,751’03,
第一作者简介$赫福霞!女!+:7; 年出生!东北农业大学硕士研究生!主要从事植物生理与分子生物学研究 通讯作者$苍晶!女!教授!+:<- 年出生!主要
从事植物生理与分子生物学方面的教学和科研工作 =>6?)@A!B?(CD)(C5..-E+<-FB’6 收稿日期$5..9>.+>++!修回日期$5..9>.+>+:
农业生物技术科学 !’ ’
!#$%&%’()*#+,-.,*/-’0+#%$+%’1,--%.#$’23-45678349’5::;’<,-=
!#$%%&’()*+,’-./01’-2)34)*3
>?1@!8@@ 两种植物生长物质和 !A! 蔗糖 B 个因
子每个因子取 C 个水平选用 DEFCBG正交表考察
对甜叶菊丛生芽诱导的影响# 每组 C 瓶每瓶 C 个外
植体因子水平安排见表 6$
培养条件% 温度为 F5;H6GI 相对湿度 >:JK’
9:L光照强度 5:::MN进行光暗对照培养$
生根培养基%6OBP0:46:QR)O’M’S1@64:L活性炭
C:L蔗糖>L琼脂$
! 结果与分析
5)6 丛生芽诱导与继代培养 无菌苗茎尖接种 5KCT
开始有新芽出现经消毒的外植体要 ;K9T 才开始有
新芽出现随着小芽的不断长高在芽的基部出现少
 
A 6-BA (mg/L) B NAA(mg/L) C CH (g/L) D Sucrose (g/L)
1 0.5 0 0 20
2 1.0 0.2 0.3 30
3 1.5 0.5 0.5 40

冲洗 6K5 次然后用 :46L升汞浸泡 BR#$无菌水冲
洗 BK; 次后用镊子掐取茎尖约 :4;+R接种于诱导
培养基进行丛生芽诱导培养$
无菌苗%甜叶菊种子经流水冲洗 C:R#$无菌条
件下 9:L酒精消毒 C:& 然后用 :46L升汞浸泡 ;’
R#$无菌水冲洗 BK; 次接种于 P0 培养基诱导培
养无菌苗$ 待无菌苗长有 CK; 片叶片时直接掐取茎
尖约 :4;+R 左右 接种于诱导培养基进行丛生芽诱
导培养$
6)5 试验方法 丛生芽诱导及培养系统的建立 选取
表 !#$%&’正交试验表头设计表 (
’’注%U 基本培养基为 P0琼脂 >)OMVA 值 ;4W
  A B C D 
1 0.5 0.0 0.0 20 30
2 0.5 0.2 0.3 30 36
3 0.5 0.5 0.5 40 19
4 1.0 0.0 0.3 40 33
5 1.0 0.2 0.5 20 34
6 1.0 0.5 0.0 30 45
7 1.5 0.0 0.5 30 37
8 1.5 0.2 0.0 40 24
9 1.5 0.5 0.3 20 36
K1 85 106 99 101
K2 112 94 105 117
K3 97 90 90 76
K1 28.3 35.3 33 33.7
K2 37.3 31.3 35 39
K3 32.3 30.3 30 25.3
R 9 5.3 5 13.7

量丛生芽$经继代后F第一次继代时间为第 ; 周以后
每 C 周继代一次G 大多数培养基中的丛生芽的数量
不断增加有的丛生芽基部产生愈伤组织少数丛生
芽叶腋处产生大量丛生枝$ 统计丛生芽数量并对试
验结果进行极差分析结果见表X$
从表 5 的直观分析结果可以看出 >Y1@&8@@&
!A 和蔗糖 B 个因子对甜叶菊丛生芽诱导影响大小
差异较大其顺序为%蔗糖 Z>Y1@7Z8@@Z!A观察最
佳培养基组合为 @516!5[5 即 P07\7>Y1@F6R)OMG\7
琼脂 >)OM\ 蔗糖 C:)OM$ 通过追加试验 确定了此种
培养基确实是丛生芽诱导的最佳培养基$ 经继代培
养二次继代后丛生芽数达 6]C:F图 6G每继代一次丛
表 甜叶菊丛生芽诱导正交设计统计结果
777注%/@ 因素 6 水平丛生芽诱导数总和 ^@ 因素 6 水平丛生芽诱导数的平均数 +极差
表 # 光暗对照培养对丛生芽诱导的影响 (
QQQ注%UQ培养基为 B 号 UUQ暗培养 5 周后光培养
生芽数以同比例增长$
5)5 光暗对照培养对甜叶菊丛生芽诱导的影响 从
表 C 可以看出% 光照是影响甜叶菊丛生芽发生的又
一因素 $ 暗培养 5 周后光培养与一直用光培养在
/_:4:; 水平上有显著性差异$ 由此可初步确定甜叶
菊丛生芽诱导先进行暗培养后再进行光培养效果可
能较好$
5)7 丛生芽生根与移栽
生根 丛生芽长至 5+R 左右时扦插于生根培养
基 %6O5P0Q \Q :45S1@Q \:468@@\ 琼 脂 >)OMQ \Q蔗 糖
C:)OMQ\6)OM 活性炭F图 5G’或 6OBP0Q\Q:46S1@Q\ 琼脂
>)OMQ\Q蔗糖 C:)OMQ\6)OM 活性炭诱导生根$ CT 后即可
农业生物技术科学!( (
中国农学通报 第 ! 卷 第 # 期 !$$% 年 # 月
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图 ! 丛生芽生根 图 移栽成活的植株
塑料袋将移栽后的苗罩住!防止过量蒸腾失水!为保
证空气供应!可在塑料袋上剪几个小洞 将其放在阴
凉处!每隔 !#$ 应补浇水或喷雾 %& 后即可每天浇
一次水!#’(& 后! 将塑料袋取下! 再在阴凉处搁置
)&!如果苗长势良好!则可移入阳光下培养 此种方
法省去了炼苗的过程! 节省时间! 且移栽成活率很
高!可达到 *)+%!,-图 #.
! 讨论
8. 关于甜叶菊组织培养的器官发生途径 甜叶菊
组织离体培养虽有报道! 但主要是对愈伤组织的诱
导!而通过器官直接诱导丛生芽的报道则较少!且分
化率不高
李启任等 /01以带 %) 个幼叶的茎尖为外植体!直
接诱导丛生芽!将诱导出的丛生芽的茎尖#茎段作为
新的外植体进行循环式丛生芽诱导 ! 年增殖率为
%+23%4%5黄苏珍等/%1以嫩茎或叶柄为外植体!经愈伤
组织阶段 2 周左右可诱导出不定芽丛! 但在继代增
殖中只以 %6’-或 5.的比例增长 娄玉霞等/#1以叶片为
外植体!经愈伤组织阶段诱导出不定芽丛!但历期较
长!要 %# 周方可有丛生芽发生!每块愈伤不定芽在
%4 个左右! 且存在随愈伤组织继代次数的增加不定
芽分化能力降低的缺点
笔者采用了器官直接发生! 得到了大量的丛生
芽!二次继代后丛生芽数达 %604 每继代一次丛生芽
数以同比例增长 适当缩短继代周期!年增殖率可达
07%4%8!比李启任等的增殖率高一个数量级 经器官
发生途径直接诱导丛生芽不仅可以缩短培养周期!
而且也可以降低成本!因此!应用此法快繁具有重要
的实际应用价值
8.! 光暗培养对甜叶菊丛生芽的诱导 甜叶菊丛生
芽诱导初期采用短期的暗培养可能有利于丛生芽的
发生!这可能与植物自身的生理因素有关!受外植体
数量所限!这一结论有待进一步验证
8.8 9:;< 对丛生芽的诱导与增殖 采用正交设计方
法筛选出丛生芽诱导的最适培养基为 9:(;(5<=>
-%?@AB.; 琼脂 5@AB; 蔗糖 04@AB 5<=> 作为细胞分
裂素的一种! 不仅具有将侧芽从顶端优势中释放出
来! 而且具有促进外植体细胞分裂形成丛生芽的作
用 但是!在继代培养中!细胞分裂素浓度不宜过高!
否则不利于丛生芽生长! 笔者采用的继代培养基为
9:(;(5<=>-4+’?@AB.;(C>>-4+4’?@AB.;(琼脂 5@AB(;(
蔗糖 04@AB
在丛生芽增殖时! 叶腋处往往会发生大量的丛
生根!生根率均达到 %44,!但 %A#9: 培养基中的丛
生芽的根长的较为粗壮-图 0.!驯化移栽成化率也较
%A)9: 的高
移栽 在培养苗长至 ’8D?(时! 小心将苗取出!
洗净根部培养基!注意勿伤害根 将苗移入灭过菌的
土沙-!$%.中!浇少量培养液-%A)4(9:.!浇足量水 用
图 # 经一次继代的丛生芽 图 $ 丛生芽生根

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农业生物技术科学 !’ ’
中国农学通报 第 ! 卷 第 # 期 !$$% 年 # 月
&’’()**+,’-./&0,12345,16.,7’./,
生芽!但过早切
分移栽这些丛生芽!不宜成活!应长到一定高度 !约
#$%方可移入生根培养基
8.9 驯化移栽 丛生芽生根培养基以含大量元素较
少的 &’()* 培养基!更有益于驯化移栽成活 但试管
苗开口直接加水炼苗则不利于成活
参考文献
&++黄苏珍 ,韩玉林 ,谢明云 ,等 -甜叶菊# 中山一号$快速繁殖研究-特产研究 ,
++++&...,!(%/(01(.
2++朱东顺 ,宋晴请 ,付在秋 ,等 -山东省甜叶菊的主要病害及防治措施 -中国
糖料,2332,!%/2412.
++李启任 ,刘娟 ,董立华 ,等 -甜叶菊茎尖组织培养快繁技术 -云南大学学报
!自然科学版%,&..2,&(!(%/(251(26
(++娄玉霞 ,宋磊 ,李心国 ,等 -甜叶菊叶片离体培养及试管无性系的建立 -上
海师范大学学报!自然科学版%,2333,2.!(%/4(144
以 &%2 号壮苗芽最高& &337!’ (在同样光照条件下!壮
苗芽要比增殖芽早 28生根!生根率高出 57107!在同
样的壮芽或增殖芽中! 自然光比日光灯条件下生根快
&8!生根率高出 &7127!这说明壮苗与自然光对生根
都有促进作用!而且壮苗促进更明显,这可能是壮苗调
整了芽的激素水平!这是生根的关键)同时自然光比日
光灯也有更多的对植物生长有效的光! 增加了有机物
积累和提高了木质化程度!因而也可以提高生根率*结
果证明+& 号类型芽& 自然光 9壮苗’最利于生根*
!.: 移栽基质对成苗的影响 生根整齐后!放在有太阳
(%)    ( )






d 5d 10d 20d

1 + 100 100 4 100 100 100 
2 + 100 99 5 80 99 99 
3 +  100 95 6 0 90 95 !
4 +  100 92 7 0 86 92 

表 ! 不同培养条件下的芽对生根的影响
++++注+自然光指阳台太阳散射光* 在 233 年 6月进行的试验!平均温度为 25-4:
散射光的自然环境下炼苗一周!让它适用自然环境!提
高木质化程度!增强抗性-移栽时!洗净培养基!移栽到
以下 ( 种基质中 !如表 .%!结果表明+;号基质成苗率
最高!达到 .(-(7!比其它 种基质高出 (71&57!生
长状况也最好( <号次之达 .3-(7( =号最低仅有
4.-7!这可能与泥炭土能兼顾保水,透气%营养的作
用有关!因而适合赤桉生根* 当然!影响试管苗成苗的
因素是复杂和多方面的!其它因素有待进一步研究*






% 


300 283 94.9 



300 249 83.0  !#$

%

300 275 90.4 

&

300 238 79.3 ’()*+,$


小结
-&++优良赤桉无性系造林是当今人工丰产林的发展趋
势! 组织培养是优良株系保持优良性状及快速繁殖的
最有效手段-但每种植物的培养都有其个体差异!要研
究一套适合其快速繁殖的培养体系致关重要*
-2++笔者通过对赤桉优选系的再生培养和快繁技术研
究认为! 选出最适培养基类型和生长调节物质浓度及
配比是组培快繁的关键! 光照%>? 值和移栽基质也是
不可忽视的重要因子* 试验表明+外植体以第 &1 芽
段 诱 导 率 高 ! 最 适 诱 导 培 养 基 为 )@9AB3-
59CBB3-29D#( 增 殖 培 养 为 )@9AB3-59CBB+
3-&9EAB3-2+( 壮苗培养基为 )@9CBB+3-&9EAB3-2(生
根培养基为 &’2)@9CBB3-&9EAB3-5(太阳闪射光和壮
苗培养有利于赤桉生长根(最适 >? 为 5-0F6-3(组培苗
移栽基质以 37泥炭土 9437黄心土成苗率最高* 通
过对繁殖技术的研究和优化! 现在已达到年产 &33 万
组培苗的规模*
-++每种植物组织培养的影响因子都是广泛而复杂
的!笔者研究的只是部分因子!其生理因子和其它的培
养因子对离体快繁的影响还有待进一步探索*
参考文献
&++饶红欣,蒋利援,陈灵,等-湖南耐寒赤桉工厂化育苗组培繁技术研究GHI-
++++湖南林业科技,2332,2.!2%/(14
2++彭信海-耐寒赤桉组培无性系简报GHI-湖南林业科技,233&,20!&%/2(125
++周维燕-植物细胞工程原理与技术G)I-中国农业出版社,233&-0310&
表 # 移栽基质对成苗的影响
++++注+233 年 5 月!平均月温为 2J*
&上接第 !$页’
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
林业科学 !#- .