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小叶杜鹃组培繁殖技术的研究



全 文 :孙盛年 ,李 霞 ,郭太君. 小叶杜鹃组培繁殖技术的研究 [ J ] . 江苏农业科学 ,2011 , 39(5 ):52 - 54.
小叶杜鹃组培繁殖技术的研究
孙盛年 , 李 霞 , 郭太君
(吉林农业大学园艺学院 ,吉林长春 130118)
  摘要:以小叶杜鹃新梢为材料 , 进行组织培养试验研究。结果表明 , 外植体表面用 0. 1%氯化汞灭菌 2. 5 min 效
果较好 ,自然条件下外植体较适宜的采集时间为 7 月中旬 , 最适基本培养基为 Read , 初代及增殖培养基为 Read +ZT
0. 5 mg / L +NAA 0. 05 mg /L ,生根培养基为 Read +NAA 0. 2 mg / L +AC(活性炭)2 g / L。
  关键词:小叶杜鹃;组织培养;快速繁殖
  中图分类号:S685. 210. 36  文献标志码:A  文章编号:1002 -1302(2011)05 -0052 -02
收稿日期:2010 -10 - 27
作者简介:孙盛年(1984— ),男 ,河南许昌人 ,硕士研究生 , 主要从事
园林植物种质资源的研究。 E - mail:sunshengnian@163. com。
通信作者:郭太君 ,教授 ,主要从事园林植物种质资源与栽培生理生
态的研究。 E - mail:guoguo5557@126. com。
  小叶杜鹃 (Rhododendron parvifolium Adams)别称山荆子 、
鞑子香等 ,是杜鹃花科杜鹃花属的常绿小灌木 ,分布于中国东
北 、内蒙古与朝鲜等地 [1 ] 。小叶杜鹃是优良的早春观花园林
植物 ,其叶片 、嫩枝皆具有药用价值 ,有祛痰 、止咳 、平喘的功
效 ,可用于治疗慢性支气管炎 、咳嗽痰多 、咳喘等 [2 ] ,其叶及
嫩枝可以提取芳香油 [3 ] 。由于数量稀少 ,分株 、扦插繁殖增
殖率较低 ,野生资源破坏严重 ,在《吉林省野生动植物保护管
理暂行条例》中被定为省级一类重点保护植物 ,是亟待拯救
的濒危种 。
对杜鹃花的组织培养研究 ,国外开始得很早 ,Anderson于
1975年首次对杜鹃花进行组培研究 ,我国于 1985年对皋月
杜鹃进行了组培研究 [4 ] 。目前已经对长白山区的野生杜鹃
如牛皮杜鹃 (Rhododendron chrysanthum Pall)、迎红杜鹃 (Rho-
dodendron mucronulatum )展开了研究 [5- 6 ] 。关于小叶杜鹃组
织培养方面的研究 ,顾地周等报道了离体快繁体系建立及种
质试管的保存研究 [7- 8 ] 。而采用组织培养的方式快速繁殖小
叶杜鹃苗木技术 ,鲜见报道 。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
试验材料采自吉林省长春动植物园 。
1. 2 试验方法
分别于 2009年 5—9月每月的 15 日从田间采集小叶杜
鹃新梢 ,选取中上部切成带有 1 ~2 个腋芽的茎段 ,置流水下
冲洗 20 min后 ,用 0. 1%氯化汞灭菌 。初代培养培养基包括
1 /4MS 、1 /2MS 、改良 MS 和 Read , 外加 ZT 0. 5 mg /L +NAA
0. 05 mg/ L。增殖和生根培养选取带有 2 ~3 张叶片的试管苗
茎段 ,基本培养基为 Read。增殖培养另添加 ZT 和 NAA , ZT
质量浓度为 0. 3 、0. 5 、0. 8 、1. 0 mg/ L ,NAA 质量浓度为 0. 03 、
0. 05 、0. 08 、0. 1 mg/L 。生根培养另添加0. 1 ~0. 2 mg/ L NAA
或 IBA ,附加添加物为 AC 2 g/L 。在温度 (25 ±1 )℃、光照时
间 24 h /d 、光强 2 000 lx的条件下进行培养 。
试管苗生根后 ,苗高约 3 cm时 ,在室内打开培养瓶瓶塞
于散射光下炼苗 7 d ,进行盆栽 。盆栽基质为草炭 ∶腐殖土
∶园土 =1 ∶1 ∶1 ,将盆栽试管苗罩上塑料袋置日光温室内养
护 。当盆栽试管苗有新叶片长出时去掉塑料袋 ,置温室内散
射光下进入日常养护管理 ,20 d后统计成活率 。
2 结果与分析
2. 1 不同灭菌时间对外植体成活率的影响
灭菌时间长短对外植体成活率具有重要的影响 。为了筛
选出合适的灭菌时间 ,分别进行了 1. 5 ~6. 5 min 的灭菌试
验 ,结果见表 1 。由表1 看出 ,除灭菌时间3. 5 min与 5. 5 min
的污染率差异不明显外 ,其他灭菌时间的各项指标间均差异
显著 。当灭菌时间为 1. 5 min时 ,污染率最高 ,达 50%,成活
率仅为 20%;灭菌 2. 5 min时污染率 、褐化率和死亡率较低 ,
成活率较高 ,达 60%。
表 1 不同灭菌时间对外植体接种效果的影响
灭菌时间
(min)
污染率
(%)
褐化率
(%)
死亡率
(%)
成活率
(%)
1 . 5 50 . 00 a 15 . 00e 15. 00e 20. 00 e
2 . 5 12 . 50 e 16. 67d 8. 33 f 60. 00 a
3 . 5 15 . 38d 7. 69f 19. 23 d 57 . 69b
4 . 5 18 . 18b 18 . 18c 22. 73c 40. 91 c
5 . 5 15 . 00d 25. 00b 30. 00 b 30 . 00d
6 . 5 16 . 67 c 27 . 78a 38. 89a 16 . 67f
  注:同列数据不同小写字母代表在 0 . 05 水平上有显著差异;死
亡是指接种在培养基上的外植体不萌发 ,不污染 , 又不褐化 , 最后死
亡的情况。表 2 ~表 6 同。
2. 2 不同取材时间对外植体成活效果的影响
用 0. 1%氯化汞对外植体进行表面灭菌2. 5 min ,接种到
Read +ZT 0. 5 mg/ L +NAA 0. 05 mg /L培养基上 ,40 d后统计
污染率 、褐化率 、死亡率及萌发率 ,结果见表2 。由表 2 看出 ,
取材时间不同 ,外植体接种后的污染率 、褐化率 、死亡率 、发芽
率之间差异显著 。其中 ,7月15日采集的外植体接种后污染
率 、褐化率、死亡率最低 ,发芽率最高 , 达 60%;5月 15 日和
9月 15日的处理污染率和死亡率较高 ,褐化较严重 , 发芽率
较低 ,分别为 37. 01%和 34. 62%。
—52— 江苏农业科学 2011 年第 39 卷第 5 期
DOI 牶牨牥牣牨牭牳牳牴牤j 牣i ssn牣牨牥牥牪牠牨牫牥牪牣牪牥牨牨牣牥牭牣牨牭牳
表 2 不同取材时间对外植体接种效果的影响
时间
(月 -日)
污染率
(%)
褐化率
(%)
死亡率
(%)
发芽率
(%)
05 -15 18 . 52 c 14. 81b 29. 63a 37 . 01 d
06 -15 21 . 43 a 7. 14d 21. 43c 50. 00 c
07 -15 13 . 33d 6 . 67e 20. 00 d 60. 00 a
08 -15 10 . 71 e 14 . 29c 21. 43c 53 . 57 b
09 -15 19 . 23b 19 . 23a 26. 92 b 34. 62 e
2. 3 不同基本培养基对外植体分化的影响
外植体接种于初代培养基上约 20 d 后 ,外植体开始萌
动 ,腋芽逐渐膨大伸长 ,有嫩叶生出 ,40 d后长成健壮的无菌
芽 。从表 3 中可以看出 , Read +ZT 0. 5 mg/ L +NAA
0. 05 mg/ L培养基的诱导率最高 ,达 62. 96%,长势也最健壮 ,
与其他处理相比差异显著 。其他培养基上的外植体长势较
弱 ,叶片发黄 ,最终逐渐枯黄死亡 。
表 3 不同基本培养基对外植体分化的影响
培养基 诱导率(%) 外植体生长情况
1 /4 MS +ZT 0. 5 mg /L +NAA 0. 05 mg /L 46. 15c 长势弱 ,叶片发黄
1 /2 MS +ZT 0. 5 mg /L +NAA 0. 05 mg /L 36. 00d 长势较弱 ,叶片发黄
改良 MS +ZT 0. 5 mg / L +NAA 0. 05 mg / L 53. 84b 长势较弱 ,叶片翻卷
Read +ZT 0. 5 mg / L +NAA 0. 05 mg / L 62. 96a 长势良好 ,叶片舒展 、绿色
2. 4 植物生长调节剂对继代增殖的影响
以初代培养获得的无菌苗为外植体 ,接种到 Read基本培
养基上 ,50 d后观察统计增殖的情况 ,结果见表 4 。由表 4可
以看出 ,随着 ZT和 NAA浓度增加 ,小叶杜鹃的增殖倍数逐渐
增加 ,各处理间的增殖倍数差异显著 ,但增殖苗的健壮程度逐
渐下降 。当 ZT和 NAA浓度均添加到0. 1 mg/L时 ,小叶杜鹃
的平均增殖倍数为 12 倍 ,但是增殖苗纤细柔弱 。当 ZT 和
NAA浓度均为 0. 5 mg /L 时 , 小叶杜鹃的平均增殖倍数为
5倍 ,且增殖苗生长健壮 ,整体长势较佳 ,适合小叶杜鹃继代
增殖培养 。
表 4 植物生长调节剂对小叶杜鹃继代增殖的影响
培养基 增殖倍数 外植体生长情况
Read +ZT 0. 3 mg / L +NAA 0. 03 mg / L 2. 5d 长势良好 ,增殖苗健壮
Read +ZT 0. 5 mg / L +NAA 0. 05 mg / L 5. 0c 长势良好 ,增殖苗健壮
Read +ZT 0. 8 mg / L +NAA 0. 08 mg / L 8. 0b 增殖苗丛生 ,较细弱
Read +ZT 1. 0 mg /L +NAA 0. 1 mg / L 12. 0a 增殖苗丛生 ,细弱
2. 5 不同生根调节物质对小叶杜鹃生根的影响
将增殖的无菌苗切下后 ,接于生根培养基上 ,60 d时观
察记录生根和组培苗生长状况 ,结果见表 5 。由表 5看出 ,
NAA对小叶杜鹃组培苗的生根和组培苗生长效果明显好于
IBA ,如 Read +NAA 0. 2 mg/ L处理 ,生根率 19. 23%、根系长
度 1. 85 cm 、苗高1. 85 cm;而 Read +IBA 0. 2 mg/ L处理分别
为 17. 91%、1. 36 cm 、1. 77 cm。同时 ,在含有相同激素的 Read
培养基中 ,添加活性炭 (AC)对生根和组培苗生长有显著的促
进作用 ,如 Read +NAA 0.2 mg/L +AC 2 g/L生根率 95. 23%、
根长 2. 50 cm 、苗高3. 53 cm;而 Read +NAA 0. 2 mg/L 处理的
上述指标依次为19. 23%、1. 85 cm 、1. 85 cm。
2. 6 不同生根培养基对试管苗移栽成活和生长的影响
由 表 6 看 出 , 以 Read +NAA 0. 2 mg/L +AC 2 g/L和
表 5 不同生根调节物质对小叶杜鹃生根的影响
培养基 生根率(%)
生根数
(条)
根长
(cm)
苗高
(cm )
Read +NAA 0. 1 mg / L +AC 2 g /L 70. 00c 2b 1. 50c 2. 55d
Read +NAA 0. 2 mg / L +AC 2 g /L 95. 23a 4a 2. 50a 3. 53a
Read +NAA 0. 2 mg / L 19. 23e 3ab 1. 85b 1. 85e
Read +IBA 0. 1 mg / L +AC 2 g / L 65. 93d 2b 1. 20d 2. 65c
Read +IBA 0. 2 mg / L +AC 2 g / L 84. 52b 3ab 1. 50c 2. 75b
Read +IBA 0. 2 mg / L 17. 91f 3ab 1. 36c 1. 77f
表 6 不同处理生根苗对移栽的影响
培养基 成活率(%) 生长情况
Read +NAA 0. 1 mg / L +AC 2 g /L 82. 22b 长势良好 ,叶片绿
Read +NAA 0. 2 mg / L +AC 2 g /L 96. 15a 长势健壮 ,叶片大 、绿
Read +NAA 0. 2 mg /L 60. 00e 长势一般 ,叶片小 ,老叶发黄
Read +IBA 0. 1 mg /L +AC 2 g / L 74. 14c 长势良好 ,叶片绿
Read +IBA 0. 2 mg /L +AC 2 g / L 95. 71a 长势健壮 ,叶片大 、绿
Read +IBA 0. 2 mg / L 66. 67d 长势一般 ,叶片小 ,老叶发黄
Read +IBA 0. 2 mg/L +AC 2 g/L 处理移栽成活率相似 ,明显
高于其他处理 ,且幼苗长势健壮 。培养基中添加活性炭可明
显提高组培苗移栽成活率和幼苗生长势 ,如 NAA 、IBA 浓度
为 0. 2 mg/L处理时 ,添加活性炭的成活率分别为 96. 15%、
95. 71%, 而不添加活性炭的成活率分别为 60. 00%、
66. 67%。
3 结论与讨论
以新梢进行小叶杜鹃组织培养育苗时 ,外植体的采集时
间以 7月中旬效果最好 ,接种外植体为新梢中上部带叶和芽
的茎段 ,用 0. 1%氯化汞表面消毒 2. 5 min ,最适基本培养基
为 Read;适宜的初代及增殖培养基为 Read +ZT 0. 5 mg/L +
NAA 0. 05 mg/L 、生根培养基为 Read +NAA 0. 2 mg /L +AC
2 g/L 。顾地周等研究结果表明 , 培养基 DR +反式 ZT
3. 0 mg/L对小叶杜鹃嫩芽基部直接再生芽苗的诱导效果最
好 ,培养基MS (改良 )+IAA 0. 50 mg/ L +IBA 0. 10 mg /L +
KT 0. 10 mg/L较适合于小叶杜鹃生根 [7 ] 。小叶杜鹃增殖培
养过程中 ,随着 ZT浓度增大 ,小叶杜鹃的增殖倍数也相应增
加 ,在 ZT 添加量为 1. 0 mg/L时 ,增殖倍数为 12倍 ,但是增殖
苗较细弱 ,不适合进一步应用 。何芳兰在培养高山杜鹃中认
为 ZT添加量为0. 6 mg/ L时 ,增殖效果最佳 [9 ] ,与本试验结果
相似 。在小叶杜鹃生根培养过程中 ,AC具有重要的作用 ,一
般认为 AC在组织培养 ,尤其是生根培养中的积极作用一是
提供了黑暗条件 ,二是吸附了有害物质 [10 ] 。在组织培养过程
中 ,如果培养基出现了褐化现象 ,一般是植物自身产生了有害
物质 [11 ] 。在小叶杜鹃生根培养过程中 ,很少出现褐化现象 ,
所以可能是小叶杜鹃生根培养需要黑暗条件 ,而 AC可以提
供黑暗条件 ,所以促进了生根 。如果调整 AC的用量 ,生根效
果是否会发生改变 ,还有待进一步研究 。
参考文献:
[ 1 ]柏广新 ,崔成万 ,王永明. 中国长白山野生花卉 [M ] . 北京:中国
林业出版社 , 2003:114 .
(下转第 54页 )
—53—孙盛年等:小叶杜鹃组培繁殖技术的研究
米佳丽 ,曹有龙 ,王 俊. 枸杞胚乳离体培养技术体系的建立 [ J ] . 江苏农业科学 ,2011 , 39(5 ):54 - 57.
枸杞胚乳离体培养技术体系的建立
米佳丽1 , 2 , 曹有龙2 , 王 俊1
(1.宁夏大学生命科学学院,宁夏银川 750021;2 .宁夏农林科学院枸杞工程技术研究中心 ,宁夏银川 750002 )
  摘要:以宁杞 1 号为试验材料 , 探讨枸杞胚乳离体培养中不同果期 、不同激素组合 、低温预处理 、不同蔗糖浓度 、
接种密度 、不同光照培养方式及胚因子对胚乳培养的影响。试验结果表明 , 最佳培养果期为色变期果;4 ℃下低温预
处理 3 ~ 4 d 可明显提高愈伤组织诱导率;激素组合 1. 0 mg /L 2 , 4 - D +0. 5 mg /L KT 诱导率最高 , 达 63. 3%,
0. 5 mg / L 2 , 4 - D +0. 5 mg /L KT激素组合中诱导率较高 , 达 58. 3%,且愈伤组织质地较好;培养基中蔗糖适宜浓度为
5%;接种密度在6 ~8 块 /瓶时 , 诱导率较高;光培养优于暗培养 , 胚存在可明显提高愈伤组织诱导率 , 在 GA3 代替胚
的培养下 ,愈伤组织诱导率也较高。愈伤组织转入分化培养基(MS +0. 2 mg /L6 - BA +0. 01 mg /LNAA)中分化出绿色
小芽 ,转入生根培养基(1 /2MS +0. 01 mg / L 6 - BA +0. 1 mg / L NAA)中诱导生根。
  关键词:枸杞;胚乳;离体培养;技术体系
  中图分类号:S567. 1 +90. 36  文献标志码:A  文章编号:1002 -1302(2011)05 - 0054 -04
(上接第 53页 )
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  胚乳是双受精产物之一 ,由 1个精核和 2个极核融合而
成 ,通常是三倍体组织 。由胚乳再生的植株通常也是三倍体 ,
有可能产生无子果实 [1 ] 。通过胚乳培养获得三倍体植株可
省去诱导四倍体及四倍体和二倍体杂交的步骤 ,技术要求不
高 ,三倍体得率高 ,嵌合体少 ,可缩短育种周期 ,是一种高效的
育种途径 [2 ] ,在理论和实践上具有重大意义 。我国自20世纪
80年代以来 ,顾淑荣等就通过枸杞胚乳离体培养得到了再生
植株 ,并初步鉴定了其再生植株染色体倍性 [3 - 4 ] , 20 世纪 90
年代初 ,顾淑荣等通过枸杞胚乳愈伤组织细胞悬浮培养获得
再生植株并进行细胞学观察 [5 ] 。本试验以宁杞 1号为材料 ,
系统地研究了果期 、激素 、蔗糖 、光照 、低温处理 、胚因子等多
种因素在胚乳愈伤组织诱导中的作用 ,以建立适合枸杞胚乳
培养再生植株诱导率较高的技术体系 ,为枸杞育种提供一种
行之有效的新手段 。
收稿日期:2010 -10 - 21
基金项目:国家自然科学基金 (编号:30760127 );国家科技支撑计划
(编号:2009BAI72B01)。
作者简介:米佳丽(1985— ),女 ,山西晋中人 ,硕士研究生 , 主要研究
方向为植物资源。 E - mail:mjl211@163. com。
通信作者:曹有龙 ,博士 ,研究员, 主要从事枸杞生物技术育种研究。
E - mail:youlongchk@163. com。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
以宁夏农林科学院枸杞工程技术研究中心培育的优质枸
杞新品种宁杞 1号为研究对象 。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 愈伤组织的诱导  采回新鲜果实 ,在超净工作台上 ,
用 70%乙醇浸泡30 s ,再用 0. 1%HgCl2 溶液浸泡并充分振
荡 6 ~7 min ,用无菌水冲洗 3 ~4 次 ,然后将果实放在覆有滤
纸的灭菌培养皿内 ,选取饱满的种子 ,沿背腹切开 ,用解剖针
将胚去掉 ,取出胚乳接种于 30 mL 的固体培养基中 。在光照
温度 (25 ±1) ℃、光照时间12 h/ d 、光照强度 2 000 lx条件下
培养 ,培养周期为 20 ~30 d ,25 d后统计愈伤组织诱导率。
1. 2. 2 愈伤组织的分化培养及植株再生 将初生愈伤组织
切成 0. 5 cm 转入分化培养基 (MS +0. 2 mg/ L 6 - BA +
0. 01 mg/L NAA +3%蔗糖 +0. 4%琼脂 )上 , 在光照温度
(25 ±1 )℃、光照时间 12 h/ d 、光照强度 2 000 lx 条件下培
养 ,40 d后统计愈伤组织分化率 ,将无根的幼苗切下 ,转入生
根培养基 (1/2MS +0. 01 mg /L 6 - BA +0. 1 mg/ L NAA +
3%蔗糖 +0. 4%琼脂上 )进行生根培养 。
—54— 江苏农业科学 2011 年第 39 卷第 5 期