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甜叶菊种子丛生芽诱导和植株再生



全 文 :甜叶菊种子丛生芽诱导和植株再生
袁学军 ,陈光宙 ,李艳丽
(海南琼州学院 生科院 ,海南 三亚 572000)
  摘要:以甜叶菊种子为外植体 ,成功建立了快繁再生体系。基本培养基为 MS ,在添加了 6-BA 1.0
mg/L 和 NAA 0.5 mg/L 的培养基上最适于丛生芽诱导 ,诱导率为 98.6%;最佳壮苗培养基为 MS+6-
BA 0.5 mg/L+KT 0.5 mg/ L+GA 0.2 mg/L+NAA 0.1 mg/L;试管苗最佳生根培养基为 MS+NAA
0.2 mg/L ,生根率达到99.5%;生根的试管苗移栽到装有田园土的土盆中 ,其存活率达到 82.4%。本试
验为甜叶菊快速繁殖工作奠定了良好的实验基础 。
  关键词:甜叶菊;种子;丛生芽;快繁
  中图分类号:S 567  文献标识码:A  文章编号:1009-5500(2010)06-0055-03
  甜叶菊(Stevia rebaudiana)为菊科多年生草本
植物 ,其叶中含有甜菊糖苷 ,又名甜叶菊糖苷 、甜叶菊
糖等[ 1] 。甜菊糖苷易溶于水 ,甜度约为蔗糖的 300 倍 ,
其热能仅为蔗糖的 1/300 ,甜味接近蔗糖 ,味道好 ,安
全无毒 ,可取代糖精 、甜蜜素和部分蔗糖 ,广泛应用于
食品 、饮料 、餐桌佐料 、酱菜加工[ 2] ,还有防治糖尿病 、
肥胖症 、小儿龋齿和高血压等疾患的药用价值 ,被誉为
最有发展前途的新糖原 ,是继蔗糖 、甜菜糖的第 3 种天
然糖原[ 3 , 4] ,因而日益引起人们的关注和重视。
  虽然以茎尖为外植体进行甜叶菊组织培养已有报
道[ 4-6] ,但直接以种子为外植体进行丛生芽诱导的研
究较少 ,试验以种子为外植体 ,建立高效快繁体系 ,为
甜叶菊快速繁殖技术体系的建立提供参考依据。
1 材料和方法
1.1 材料
  甜叶菊种子 ,由山东济宁甜叶菊研究中心提供 。
1.2 方法
1.2.1 材料准备 选择饱满的种子 ,用流水冲洗 30
min , 75%酒精消毒 50 s ,再用 0.2%升汞消毒 15 min ,
  收稿日期:2010-06-09;修回日期:2010-09-29
  作者简介:袁学军(1967-),男 , 山东单县人 ,博士 , 副教授 ,
主要从事植物逆境生理 、组织培养和遗传转化
的工作。
E-mail:yuanxuej@163.com
用无菌水冲洗 5次 。
1.2.2 丛生芽诱导 基本培养基为 MS ,诱导培养基
中 6-BA 的浓度为 1.0 mg/L , NAA 的浓度为 0.1 、
0.3 、0.5 、0.7和 0.9 mg/L ,每个处理10瓶 ,每瓶10粒
种子 。培养基在灭菌之前将 pH 调至 6.5 ,再装入 240
mL 的塑料瓶中 ,每瓶 33 mL , 121 ℃灭菌 20 min 。将
准备好的外植体接种于丛生芽诱导培养基上 ,培养条
件为温度 25±1 ℃、光照强度 100 μmol/(m2 · s),光
照时间 12 h/d ,培养 32 d ,观察起始丛生芽诱导时间 ,
统计丛生芽诱导率 ,玻璃化苗率和愈伤诱导率 ,选择出
最佳丛生芽诱导培养基 。
1.3 壮苗
  将 1.5 cm高的丛生苗单独分开 ,然后转接到壮苗
培养基上 ,培养基中激素浓度分别为:KT(1.0 、2.0 、
3.0 和 4.0 mg/L);6-BA(1.0 、2.0 和 3.0 mg/L)+
NAA 0.1 mg/ L;6-BA(0.5和 1.0 mg/L)+KT(0.5
和 1.0 mg/ L)+GA(0.2和 0.5 mg/L)+0.1 mg/L ,
每个处理 8瓶 ,每瓶 3个芽。在温度 25±1 ℃、光照强
度 100 μmol/(m2 · s)和光照 12 h/d 的条件下培养 ,
26 d后 ,观察叶尖的颜色 ,测量植株长度和苗的直径 ,
求出平均值 ,选择出最壮苗培养基 。
1.4 试管苗的生根和移栽
  5.0 ~ 6.0 cm 高的试管苗转接到添加激素 NAA
的生根培养基上 , NAA 设置的浓度梯度为 0 、0.1 、
0.2 、0.3和 0.4 mg/ L ,每个修理 10瓶 ,每瓶 4株试管
55第 30卷 第 6期           草 原 与 草 坪 2010年
苗。观察产生根的起始时间 , 24 d后 ,测量根的直径
和根的长度 ,统计生根率和每株的根数 ,选择出最佳根
培养基。生根的试管苗移栽到装有园土的土盆中进行
培养 。
1.5 数据分析  数据用 STS T 软件进行分析。
2 结果与分析
2.1 2 ,4-D对诱导休眠芽愈伤产生的影响
  6-BA和 NAA对丛生芽诱导具有明显的影响(表
1)。结果显示 , NAA 的浓度过高或过低 ,都降低丛生
芽诱导率 ,当 NAA 为 0.5 mg/L 时丛生芽诱导率最
高 ,达到 98.6%(图 1a);随着 NAA 浓度升高 ,愈伤诱
导率增大 ,玻璃化苗率升高。13 ~ 14 d后开始产生丛
生芽 ,随着培养时间的延长 ,丛生芽的数量逐渐增加 。
根据丛生芽诱导率和苗玻璃化程度 ,丛生芽诱导最佳
培养基为 MS+6-BA 1.0 mg/ L+NAA 0.5 mg/ L。
表 1 6-BA和 NAA对种子丛生芽诱导的影响(32 d)
Table 1 Ef fect of 6-BA and NAA on cluster buds induction
from seed
激素浓度
/ mg· L-1
6-BA NAA
始丛生芽
诱导时间/d
丛生芽诱导率玻璃化苗率愈伤诱导率
/ %
1.0 0.1 14a 68.4c 54.1d 0.0
1.0 0.3 14a 82.1b 58.4c 0.0
1.0 0.5 13b 98.6a 62.4b 52.8b
1.0 0.7 13b 24.6d 100.0a 84.4a
1.0 0.9 13b 4.5e 100.0a 86.5a
  注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05),下表同
2.2 不同激素对芽生长的影响
  不同激素对芽生长的影响(表 2)。当培养基中的
激素为 6-BA 和 NAA 的组合时 , 随着培养时间的延
长 ,株高减少 ,苗直径降低 ,除含 6-BA 0.1 mg/L 培养
基外 ,其他培养基上的叶尖逐渐变黄;当培养基中的激
素为 6-BA 、KT 、GA 和 NAA 的组合时 ,随培养时间的
延长 ,株高增加 ,直径增大 ,但只有 6-BA 0.5 mg/ L+
KT 0.5 mg/ L+GA 0.2 mg/L+NAA 0.1 mg/L 的组
合叶尖仍为绿色(图 1b);当培养基中只含有 KT 时 ,
植株均生长正常 ,其中 KT 1.0 mg/ L 效果最佳 。根据
株高 、直径和叶尖颜色 ,芽最佳生长培养基为 MS +
6-BA 0.5 mg/ L +KT 0.5 mg/L +GA 0.2 mg/L +
NAA 0.1mg/ L。
表 2 不同浓度 6-BA、KT、GA和 NAA对芽生长的影响(28 d)
Table 2 Effect of 6-BA ,KT,GA and NAA on plantlet growth
激素浓度/ mg· L -1
6-BA KT GA NAA

/cm
苗直径
/ mm 叶尖颜色
1.0 0.0 0.0 0.1 5.8b 1.2a 绿色
2.0 0.00 0.0 0.1 4.2g 1.0c 黄色
3.0 0.0 0.0 0.1 4.2g 1.0c 黄色
1.0 1.0 0.5 0.1 4.8d 1.1b 黄色
1.0 1.0 0.2 0.1 4.8d 1.1b 黄色
0.5 0.5 0.5 0.1 4.7 f 1.0c 黄色
0.5 0.5 0.2 0.1 5.9a 1.2a 绿色
0.0 1.0 0.0 0 5.8b 1.2a 绿色
0.0 2.0 0.0 0 5.4c 1.1b 绿色
0.0 3.0 0.0 0 5.3d 1.1b 绿色
0.0 4.0 0.0 0 5.4c 1.1b 绿色
2.3 试管苗的生根和移栽
  除无激素培养基外在所有生根培养基上试管苗的
生根率均比较高(表3),但根的质量差别很大 。根据
表 3 NAA对试管苗生根的影响(24 d)
Table 3 Effect of NAA on rooting
NAA 浓度
/ mg· L-1
产生根的起始
时间/ d
根直径
/ mm
根长
/ cm 根数
生根率
/ %
0.0 8a 0.8d 2.1a 5.5c 92.1d
0.1 6b 0.9c 1.8b 5.4a 97.6b
0.2 5c 1.1a 1.6c 6.8a 99.5a
0.3 5c 1.0b 1.4d 5.8b 97.3c
0.4 5c 1.0b 1.3e 5.4d 97.5d
图 1 丛生芽诱导及植株再生过程
Fig.1 Cluster buds induction and plant regeneration
  注:a 丛生芽诱导;b 壮苗;c 生根
56       GRASSLAND AND TURF(2010)            Vo l.30 No.6
根的数量 、长度和直径 ,最佳生根培养基为 MS+NAA
0.2 mg/L 。在最佳生根培养基 MS+NAA 0.2 mg/L
上 ,5 d后开始形成根原基 ,24 d后根长 、根直径和每株
根数分别可达到 1.6 cm 、1.1 mm 和 6 ~ 7条(图 1c)。
生根苗先移栽到营养钵 , 14 d后再移栽到土盆 ,移栽存
活率达到 82.4%。
3 结论
  在丛生芽的诱导过程中产生大量的丛生芽 ,且这
些丛生芽大部分玻璃化 ,但玻璃化芽通过壮苗都能恢
复正常生长。由于产生的丛生芽数量很大 ,要及时分
丛 ,且每丛不要带芽太多 ,否则由于拥挤和营养不良造
成芽不能正常生长 ,甚至死亡 。
  在有的激素组合的培养基上 ,丛生芽诱导过程中
产生明显的愈伤 ,这些愈伤继代后极易褐化 ,且芽分化
难度较大 。在本试验的基础上 ,利用愈伤组织途径建
立高效的再生体系也是以后需要研究的课题 。
  利用组织培养快繁技术 ,不仅可以提高种苗繁殖
速度和倍数 ,提高种苗质量 ,也是保持品种典型性的最
佳方式。在本试验快速繁殖过程中 ,外源激素的种类
及其浓度不同 ,对外植体的脱分化 、再分化 、增值和壮
苗等都有较大的影响 ,这与前人在白头翁和红景天等
所报道的结果一致[ 7-10] 。
  在本研究中 ,以甜叶菊种子为外植体成功地建立
了高效的快繁体系 ,丛生芽诱导率 、生根率和移栽成活
率都较高 ,但是丛生芽玻璃化较高 ,如何降低芽玻璃化
是以后继续研究的课题。本试验为甜叶菊的快繁技术
奠定了良好的实验基础。
参考文献:
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Development of a plant rapid propagation system from
seed-derived cluster buds of sweet Stevia rebaudianum
YUAN Xue-jun ,CHEN Guang-zhou , LI Yan-li
(College of L i fe S cience ,Qiongz hou Universi ty ,Sanya 572000 ,China)
  Abstract:Plant rapid propagation systems were successfully established wi th seed of Stevia rebaudianum as
explant .The opt imum medium for cluster buds induction w as MS medium w ith 6-BA(1.0 mg/L)and NAA(0.5
mg/L), and the cluster buds induction rate w as 98.6%;the opt imum medium fo r shoo t g row th w as M S medium
with 6-BA(0.5 mg/L),K T(0.5 mg/ L),GA(0.2 mg/L)and NAA(0.1 mg/L);The roo ting rate w as 99.5% on
optimum roo ting medium w ith NAA(0.2 mg/ L).The surviv al ra te o f t ransplanting plant w as 82.4% af ter
t ransferred to pots wi th garden soi l.
  Key words:S tev ia rebaudianum ;seed;cluster buds;plant rapid propagation
57第 30卷 第 6期           草 原 与 草 坪 2010年