全 文 :香草兰组织培养新方法
冯仁军 1 ,卢利方 2, 3 ,张丽丽1, 3 ,张银东1, 3* (1.中国热带农业科学院热带生物技术研究所农业部热带作物生物技术重点开放
实验室 ,海南海口 571101;2.海南科技职业学院 ,海南海口 571126;3.海南大学农学院 ,海南海口 570228)
摘要 [目的 ]降低生产成本 ,简化生产步骤。 [方法]将 3种培养基合并成一种培养基 ,对香草兰进行组织培养。 [结果]采用该方法 ,
既可节约成本 ,又可简化培养步骤。 [结论 ]该研究成功地运用“简化培养基”进行香草兰的组织培养。
关键词 香草兰;节段;组织培养;不定芽
中图分类号 S59 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2010)25-13607-02
NewMethodofinvitroTissueCultureinVanillaplanifolia
FENGRen-junetal (KeyLaboratoryofTropicalCropBiotechnology, MinistryofAgriculture, InstituteofTropicalBioscienceandBio-
technology, ChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences(CATAS), Haikou, Hainan571101)
Abstract [ Objective] Theresearchaimedtoreduceproductioncostsandsimplifytheproductionsteps.[ Method] Threekindsofculture
mediawerecombinedintooneculturemediumtoachievethetissuecultureofVanilaplanifolia.[ Result] Themethodcouldnotonlysave
costs, butalsosimplifythecultureprocess.[Conclusion] ThestudysucceededinusingsimplifiedmediatocultureVanillaplanifolia.
Keywords Vanillaplanifolia;Nodalsegments;Tissueculture;Adventitousshoots
基金项目 中央级公益性科研院所基本科研业务费项目(ITBBZD0931)。作者简介 冯仁军(1977-),男 ,四川广安人 ,博士 ,助理研究员 ,从事热带作物生物学研究。*通讯作者 ,博士 ,教授 ,博士生导师 ,从事植物发育生物学研究 , E-mail:zhang yd1029@hotmail.com。收稿日期 2010-05-17
香草兰是一种具有很高经济价值的香料作物 ,起源于南美湿润的热带雨林 。从香草兰中提取的香兰素除被广泛用于蛋
糕 、糖果 、巧克力 、冰淇淋 、饮料等食品生产外 ,还用于化妆品和香料等工业生产 [ 1] 。一般 ,香草兰的繁殖采用茎插条扦插的方
法 。这种繁殖方法费工 、耗时 ,并且从母株截取插条后 ,往往会影响其生长 、发育 [ 2-3] 。传统扦插的方法很难满足生产上对香
注:A.腋芽启动;B.不定芽的形成;C.小苗
生根培养。
Note:A.Initiationofaxilarybuds;B.Adven-
titousshootsformation;C.Rootingcul-
tureofplantlets.
图 1 香草兰组组织培养的不同阶段
Fig.1 Diferentstagesoftissuecultureof
Vanillaplanifolia
草兰幼苗的需求 ,因此对香草兰进行快繁十分必要。香草兰组织培养的外植体一般有
愈伤组织 [ 4] 、原球茎 、根尖 [ 5]和侧芽 [ 6-8] 。利用这些外植体成功进行香草兰组织培养
的报道有不少 [ 2 -10] 。但是 ,这些报道都使用了启动或诱导培养基 、增殖培养基和生根
培养基。笔者将这 3种培养基合并成一种培养基去进行香草兰的组织培养 ,并命名这
种培养基为简化培养基。
1 材料与方法
1.1 材料 供试香草兰植株种植于热带农业科学院热带生物技术研究所大棚内 ,水
肥供给充足。
1.2 方法
1.2.1 外植体的获得。切取香草兰茎节段 ,用已加入洗洁精的自来水浸泡 10 min,自
来水冲洗至无泡沫为止 ,吸水纸吸干水分 ,在超净台上再用浓度 0.1%升汞浸泡 10
min,期间搅动几次 ,然后用灭菌水冲洗 5次 ,最后将消毒好的材料置于无菌滤纸上吸
干水分 ,备用。
1.2.2 启动培养。将消毒好的材料接种到简化培养基上 。该培养基以 MS[ 11]为基本
培养基 ,包含 30 g/L蔗糖和 0.6%琼脂 ,并添加不同浓度的 IBA、6-BA和 300 mg/L水
解酪蛋白 ,调 pH值到 5.8±0.1。每个处理设 10个重复。将各处理置于人工气候箱
(26℃、2 000 lx)中 ,每天连续光照 12 h。
1.2.3 增殖培养。当腋芽长出后 ,将其均切成数小块接入简化培养基(成分与启动培
养时相同)进行苗芽增殖。培养条件同 “1.2.2”。采用 SAS软件统计增殖率 。
1.2.4 生根培养。将长出的不定芽接种到简化培养基(成分与启动培养时相同)。
1.2.5 移栽。以椰糠 、蛭石为基质 ,高压灭菌后按椰糠 、蛭石 3∶1比例配成培养土 ,用
于生根苗移栽 。移栽后 ,应适度遮荫。统计移栽成活率 。
2 结果与分析
2.1 不同激素浓度配比对香草兰腋芽萌动和丛生芽增殖的影响 表 1表明 , MS+
IBA1.0mg/L+BA2.0 mg/L简化培养基对香草兰腋芽的启动效果最好 ,接种后腋芽
萌发快 ,但该简化培养基的增殖效果一般 ,苗芽增殖系数低 ,仅为 4.0。尽管在 MS+
IBA0.5mg/L+BA1.0mg/L简化培养基上腋芽萌发稍慢 ,但是增殖系数最高。由图
1可知 ,在该简化培养基上腋芽粗壮 。
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2010, 38(25):13607-13608 责任编辑 刘月娟 责任校对 傅真治
DOI :10.13989/j.cnki .0517-6611.2010.25.114
2.2 生根培养 香草兰不定芽接入新的简化培养基 15 ~
25d就能生根。不定芽在用于增殖的简化培养基中保留时
间稍长就能诱导出气生根 ,根系粗壮 ,生根率达 99%。
2.3 移栽 将香草兰生根苗从人工气候箱移至遮荫网下
炼苗 7 d,然后取出小苗移栽到以椰糠 、蛭石(3∶1)为基质的
苗床上 ,湿度以 80%为宜 ,移栽成活率达 95%以上。
表 1 不同激素浓度配比对香草兰增殖的影响
Table1 Effectofdiferentconcentrationsofphtohormonesonprolif-
erationofVanilaplanifoliaplantlets
激素浓度∥mg/LPhtohormonesconcentrations
IBA 6-BA
外植体Explants
增殖系数Multiplicationcoeficient
0.5 0.5 40 3.7
1.0 0.5 40 4.3
2.0 0.5 40 3.6
0.5 1.0 40 6.8
1.0 1.0 40 5.7
2.0 1.0 40 5.2
0.5 2.0 40 4.8
1.0 2.0 40 4.0
2.0 2.0 40 3.5
3 结论与讨论
国内外都有关于香草兰组织培养的报道 [ 2 -10] 。从简化
培养基和培养步骤入手 ,对培养基配方进行优化 ,摸索出一
种香草兰快繁新方法。该研究将启动培养基 、增殖培养基和
生根培养基简化成一种培养基 ,用于香草兰的组织培养 。结
果表明 , MS+IBA0.5mg/L+BA1.0 mg/L简化培养基最适
宜香草兰组织培养 ,腋芽生长健壮 ,不定芽增殖系数高 。该
研究还表明 ,尽管外植体的表面消毒彻底 ,但仍无法控制组
织培养过程中部分内生菌污染。为了有效抑制内生菌对香
草兰组织培养的影响 ,在简化培养基中加入 500 mg/L头孢
霉素 ,但苗芽的生长受到一定的影响。另外 ,在该研究中还
产生少量的愈伤组织 ,但对不定芽生长的影响不大。
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(上接第 13602页)
2.3 氟乐灵对辣椒细胞气孔面积的影响 [ 7] 细胞气孔明显
增大是辣椒多倍体的形态特征 ,可作为其形态上的标志。由图
2、图 3、图 4可知 ,在相同处理时间下气孔面积显著增加;在相
同浓度的氟乐灵溶液处理下 ,随着处理时间的延长气孔面积呈
增加趋势 ,但处理间差异不显著(P>0.05);另外 ,与 12h处理
相比 , 24和 48h处理效果更为显著 ,且这 2种处理的气孔面积
相接近。
2.4 变异植株的细胞学鉴定 经细胞学鉴定 ,辣椒的体细
胞染色体数目为 2n=24。加倍诱导后形成的嵌合体中四倍
体的染色体数是 2n=48,是原来二倍体的 2倍(图 5、图 6)。
没有观察到异形染色体的变化 ,也没有大小染色体发生交错
的现象 ,诱导后四倍体除倍性发生变化外 ,染色体结构特征
与二倍体一致 。
3 结论与讨论
(1)该研究表明 ,在氟乐灵使用浓度为 50 mg/L,处理时
间为 24 h时 ,获得了较好的辣椒根尖细胞染色体加倍效果;
氟乐灵的使用浓度与处理时间共同影响着辣椒的不定芽染
色体加倍诱导效果。
(2)关于氟乐灵诱导剂离体诱导多倍体在作物上的应用
研究很多 ,但在辣椒上的应用研究还比较少见。研究表明 ,通
过离体诱导获得同源四倍体受到植物基因型及器官组织等诸
方面因素的影响 ,因此 ,应当针对某种植物进行深入研究 ,并找
出适合该植物离体诱导的技术体系 ,才能诱导出更多的人工多
倍体植物来 [ 8] 。该试验只针对 1种辣椒品种进行了研究 ,局限
性较大。关于氟乐灵在更多辣椒品种离体组织染色体加倍上
的应用 ,仍需进一步研究。
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13608 安徽农业科学 2010年