免费文献传递   相关文献

基于均匀设计法优化长白瑞香离体培养及种质试管保存体系



全 文 :基于均匀设计法优化长白瑞香离体培养及种质试管保存体系
顾地周1,高捍东2,王玉方3,姜云天1,朱俊义1
( 1.通化师范学院生物系,吉林 通化 134002; 2.南京林业大学森林资源与环境学院,江苏 南京 210037;
3.农业部特种经济动植物及产品质量监督检验测试中心,吉林 吉林 132109)
摘要:以长白瑞香嫩茎为外植体,应用均匀设计法筛选其离体培养和种质试管保存最适合的培养基。结果表明,
长白瑞香组织培养的不同阶段需要不同的培养基。最适合的嫩茎基部直接再生芽苗培养基为: N - 68 + 2ip 3.
56 mg /L + NAA 0. 03 mg /L,诱导率为 93. 5% ; 生根培养基为: 1 /2MS + 6 - BA 0. 04 mg /L + IAA 0. 08 mg /L,
生根率达 99%以上; 试管保存培养基为: N -68 + KT0. 02 mg /L +根皮苷 2. 00 mg /L,保存时间可达 30 个月以上,
常温条件下,宜采取“延缓生长”的方法在试管内保存长白瑞香种质。成功建立了长白瑞香的离体培养和种质
试管保存体系。
关键词:长白瑞香;离体培养; 种质试管保存;均匀设计
中图分类号: S722. 5 文献标识码: A 文章编号: 1000 - 2324( 2011) 01 - 0023 - 07
收稿日期: 2009 - 10 - 12
基金项目:吉林省科技厅资助项目( 200705C05)
作者简介:顾地周( 1973 - ) ,男,讲师,主要从事长白山区珍稀濒危植物和药用植物研究。
UNIFORM DESIGN FOR IN VITRO CULTURE AND GERMPLASM PESERVATION
IN VITRO SYSTEM OF DAPHNE KOREANA NAKAI.
GU Di - zhou1,GAO Han - dong2,WANG Yu - fang3,JIANG Yun - tian1,ZHU Jun - yi1
( 1. Department of Biology,Tonghua Normal University,Tonghua 134002,China;
2. College of Forest Resources and Environment Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,China;
3. Supervision and Testing Center for Special Economic Animal and Plant Product Quality Ministry of Agriculture P. R. China,Jilin 132109,China)
Abstract: The tender stem of Daphne koreana Nakai was used as explant and it suitable medium composition-
s were screened through uniform design experiments. The results show tissue culture of Daphne koreana Na-
kai required different kinds of culture medium in different phases. The most suitable culture mediums were as
follows: N - 68 + 2ip 3. 56 mg /L + NAA 0. 03 mg /L for shoots regeneration immediately at base of tender
stem,the rate of induction was 93. 5% ; 1 /2MS + 6 - BA 0. 04 mg /L + IAA 0. 08 mg /L for rooting,the rate
of rooting was more than 99% ; N - 68 + KT0. 02 mg /L + phlorizin2. 00 mg /L for germplasm preservation in
vitro for 30 months. The method of “defering growth”was utilized for germplasm peservation in vitro at normal
temperature. In vitro culture and germplasm peservation in vitro system of Daphne koreana Nakai. have been
successfully established.
Key words: Daphne koreana Nakai. ; in vitro culture; germplasm peservation in vitro; uniform design
长白瑞香( Daphne koreana Nakai. ) 又称辣根草、祖师麻,是瑞香科瑞香属的落叶灌木。我国东北地区
珍贵稀有植物。《吉林省野生动植物保护管理暂行条例》中定其为省级一类重点保护植物。长白瑞香全
草及根茎药用,根含白瑞香素,具有温中散寒,行淤止痛功能,治冠心病,心绞痛等症;现已被列为珍稀濒危
药用植物。全株具有芳香气味,可试提芳香油;早春开小花,枝叶翠绿,果实红艳,果期长,盆栽,绿化及开
发为鲜切花饰品。近年来,由于旅游设施及道路的修建等人为因素的干扰,其生境遭到严重破坏,需加强
保护。另外,长白瑞香的天然更新能力非常弱,又因扦插成活率很低,种子萌发率亦很低,靠常规繁殖非常
山东农业大学学报 ( 自然科学版) ,2011,42 ( 1) : 23 - 29
Journal of Shandong Agricultural University ( Natural Science)
困难,使其开发及利用受到极大限制。因此,在保护好现有野生资源的同时,本研究以长白瑞香新生嫩茎
为外植体,利用植物组织培养方法,采用均匀设计法,以期筛选出长白瑞香嫩茎离体培养和种质试管保存
各阶段的培养基。目前,与其同属的其它种植物的离体培养已有报道,但关于长白瑞香离体培养和种质试
管保存方面的系统性研究迄今未见。
1 材料与方法
1. 1 外植体材料的处理
2005 年 8 月于吉林省长白山国家级自然保护区内海拔 1500 m的针阔混交林下采长白瑞香新生鲜嫩
枝条,将嫩枝条切割成 2 ~ 3 叶一段,在超净工作台上用体积分数 75%酒精涮洗 10 s,用含质量浓度为 3%
青霉素的次氯酸钠( 质量浓度为 3% ) 溶液浸泡 6 min,无菌水冲洗 8 次,无菌滤纸吸干表面水分,切除灭
菌剂损伤的部分并切割成一叶一段后作为外植体备用[1]。
1. 2 长白瑞香嫩茎基部直接再生芽苗诱导培养基的筛选
以 N -68 为基本培养基[2],内含蔗糖 20 g /L,琼脂粉 7. 5 g /L,再附加不同质量浓度的细胞分裂素
ZT( 由预试验确定为 2. 30 ~ 3. 20 mg /L) 和生长素 IAA( 由预试验确定为 0. 03 ~ 0. 07 mg /L) ,调节 pH为
5. 6,外植体在温度( 23 ± 2) ℃、光照强度 1 100 lx、光照周期 10 h /d 条件下培养,为了提高长白瑞香再
生芽苗的速度和诱导率,采用均匀设计法[3 - 4],每个处理接种茎段数为 10,重复 3 次取平均值,均以重复
后的差异不显著为准( 下同) ,选用 U10 ( 10
2 ) 均匀表( 表 1) ,考察 ZT和 IAA不同质量浓度交叉配比对诱导
率的影响。嫩茎培养 50 d统计诱导率,筛选最适合长白瑞香嫩茎基部再生芽苗的诱导培养基。
表 1 长白瑞香嫩茎基部直接再生芽苗诱导培养基的 U10 ( 10
2 )因素及水平设计
Table1 U10 ( 10
2 ) Factors and levels design for media for shoots regeneration
immediately at base of tender buds of Daphne koreana Nakai
水平
Levels
因素 Factors / ( mg·L -1 )
ZT IAA
X1 X2
1 2. 30 0. 03
2 2. 40 0. 04
3 2. 50 0. 05
4 2. 60 0. 06
5 2. 70 0. 07
6 2. 80 0. 03
7 2. 90 0. 04
8 3. 00 0. 05
9 3. 10 0. 06
10 3. 20 0. 07
1. 3 长白瑞香再生芽苗生根培养基的筛选
以 1 /2MS为培养基,加入蔗糖 15 g /L,琼脂 7. 0 g /L,并附加不同浓度的 6 - BA( 由预试验确定为 0.
01 ~ 0. 05 mg /L) 、IAA( 由预试验确定为 0. 10 ~ 0. 50 mg /L) 和 NAA( 由预试验确定为 0. 01 ~ 0. 06 mg /
L) ,调节 pH为 5. 6,将再生芽苗切割成 1 ~ 3 叶一段[5 - 6],茎段在温度( 23 ± 2) ℃、光照强度 1 100 lx、光照
周期 8 h /d条件下培养。为了提高长白瑞香的生根率,采用均匀设计法,每个处理接种茎段数为 10,重复
3 次取平均值,选用 U10 ( 10
3 ) 均匀表( 表 2) ,考察生长素 6 - BA、IAA 和 NAA 不同质量浓度交叉配比对生
根率的影响。再生芽苗茎段培养 35 d统计生根率,筛选最适合长白瑞香组培苗生根的培养基。
·42·
山东农业大学学报( 自然科学版) 第 42 卷
表 2 长白瑞香再生芽苗生根培养基的 U10 ( 10
3 )因素及水平设计
Table 2 U10 ( 10
3 ) Factors and levels design for media for shoots rooting
of Daphne koreana Nakai
水平
Levels
因素 Factors / ( mg L -1 )
6 - BA IAA NAA
X1 X2 X3
1 0. 01 0. 10 0. 01
2 0. 02 0. 20 0. 02
3 0. 03 0. 30 0. 03
4 0. 04 0. 40 0. 04
5 0. 05 0. 50 0. 05
6 0. 01 0. 50 0. 06
7 0. 02 0. 40 0. 04
8 0. 03 0. 30 0. 03
9 0. 04 0. 20 0. 02
10 0. 05 0. 10 0. 01
1. 4 长白瑞香种质的试管保存
采用“延缓生长”的方法[5 - 6],以 N -68 为基本培养基,加入蔗糖 20 g /L,并附加不同质量浓度的激动
素 KT( 由预试验确定为 0. 05 ~ 0. 12 mg /L) 和生长延缓剂根皮苷( 由预试验确定为 1. 50 ~ 2. 00 mg /L) 。
在温度为( 20 ± 2) ℃,光照强度 900 lx,光照周期 8 h /d条件下,对基部含有少量芽锥的长白瑞香丛生芽团
进行试管保存。为了摸索长白瑞香试管保存时 KT和根皮苷质量浓度的最佳配比,采用均匀设计法,每个
处理数为 30,重复 3 次取平均值,选用 U10 ( 10
8 ) 均匀表( 表 3) ,考察 N - 68 培养基中不同质量浓度的 KT
和根皮苷交叉配比对生长率( 生长长度与生长后总长度的比值) 的影响,筛选最适合长白瑞香丛生芽团的
试管保存培养基。
表 3 长白瑞香种质试管保存培养基的 U10 ( 10
2 )因素及水平设计
Table 3 U10 ( 10
2 ) Factors and levels design for media for germplasm
preservation in vitro of Daphne koreana Nakai
水平
Levels
因素 Factors / ( mg·L -1 )
KT 根皮苷 Phloridzin
X1 X2
1 0. 05 1. 50
2 0. 06 1. 60
3 0. 07 1. 70
4 0. 08 1. 80
5 0. 09 1. 90
6 0. 10 2. 00
7 0. 11 1. 70
8 0. 12 1. 80
9 0. 06 1. 90
10 0. 05 2. 00
1. 5 数据处理与分析
采用均匀设计法进行初步规律设计性试验,数据分析处理应用均匀设计软件( Uniform Design 3.
0V) 。
·52·
第 1 期 顾地周等: 基于均匀设计法优化长白瑞香离体培养及种质试管保存体系
2 结果与分析
2. 1 N - 68 培养基中不同质量浓度 ZT和 IAA配比对长白瑞香嫩茎基部直接再生芽苗的影响
表 4 长白瑞香嫩茎基部直接再生芽苗诱导培养基的 U10 ( 10
2 )均匀设计试验安排与结果
Table 4 U10 ( 10
2 ) Uniform design test plan and result for media for shoots regeneration
immediately at base of tender stems of Daphne koreana Nakai
处理号
Treatment code
因素 Factors / ( mg·L -1 )
X1 X2
诱导率 Y /%
The rate of induction /%
1 2. 30 0. 04 63. 0
2 2. 40 0. 05 72. 0
3 2. 50 0. 07 58. 0
4 2. 60 0. 03 78. 0
5 2. 70 0. 04 77. 0
6 2. 80 0. 06 75. 0
7 2. 90 0. 07 73. 0
8 3. 00 0. 03 89. 0
9 3. 10 0. 05 84. 0
10 3. 20 0. 06 79. 0
a. 嫩茎基部直接再生芽苗的诱导培养; b. 嫩茎基部直接再生的芽苗; c. 生根培养; d. 移栽; e. .种质试管保存; f. 解除保存后生长情况。
a. Cultivated for induction shoots at base of tender stem; b. Shoots of regeneration immediately at base of tender buds; c. Cultivated for rooting;
d. Transplanted; e. Germplasm preservation in vitro; f. Conditions of growing after preservation.
图 1 长白瑞香离体培养各阶段的培养物形态
Fig. 1 Form of in vitro culture and germplasm peservation in vitro system of Daphne koreana Nakai. in various stages
由表 4 试验结果可得回归方程 Y =24. 7 + 24. 8X1 - 364X2,经计算,复相关系数 R = 0. 9412,剩余标准
差 s = 3. 50,检验值 Ft = 27. 18,临界值 F( 0. 01,2,7) = 9. 547,Ft > F( 0. 01,2,7) ,表明回归方程有意义。对各方程项
进行显著性检验可知:各方程项对 Y影响均显著。根据回归方程求出 Y的最优组合为: X1 = 3. 20,X2 = 0.
03,在此组合基础上求得最优解: y = 93. 3,此解为回归方程的解析解,需按公式 Y = y ± uα·s( 其中 uα为正
态分布的双侧分位数,s为剩余标准差) 计算出优化值区间估计为 Y = 93. 3 ± 12. 2,即 81. 1% ~ 105. 5%。
通过表 4 试验结果和回归方程及芽苗诱导情况可知,ZT超过 3. 10 mg /L 时芽苗诱导率下降,IAA 与诱导
率呈负相关,以免 ZT在 3. 00 ~ 3. 10 mg /L之间有较高芽苗诱导率的峰值,又以 ZT为 3. 01、3. 02、3. 03、3.
·62·
山东农业大学学报( 自然科学版) 第 42 卷
04、3. 05、3. 06、3. 07、3. 08、3. 09 和 3. 20 mg /L,IAA 0. 03 mg /L 做了 10 个处理的试验,重复 3 次取平均
值,发现 ZT在 3. 04 mg /L 时芽苗诱导率最高。因此,将长白瑞香嫩茎接种到附加 ZT 3. 04 mg /L 和
IAA 0. 03 mg /L的 N -68 培养基上进行再生芽苗诱导培养,培养 15 d,基部产生颗粒状突起; 继续培养
至 25 d,颗粒状突起变为锥形突起( 图 1a) ;培养至 40 d,锥形突起并逐渐伸长为芽苗并形成丛生状,再
生芽苗可生长至 1. 50 cm以上,且苗壮而整齐( 图 1b) ,芽苗诱导率达 93. 5%以上,在估计区间内,且比表
4 中 10 个处理的诱导率均高。因此,长白瑞香嫩茎直接再生芽苗的最佳诱导培养基为: N - 68 + ZT3.
04 mg /L + IAA 0. 03 mg /L。
2. 2 1 /2MS培养基中不同质量浓度生长素配比对长白瑞香再生芽苗生根的影响
表 5 长白瑞香再生芽苗生根培养基的 U10 ( 10
3 )均匀设计试验安排与结果
Table 5 U10 ( 10
3 ) Uniform design test plan and result for media for shoots rooting of Daphne koreana Nakai
处理号
Treatment code
因素 Factors / ( mg·L -1 )
X1 X2 X3
生根率 Y /%
The rate of rooting /%
1 0. 01 0. 50 0. 04 64. 0
2 0. 02 0. 10 0. 03 88. 0
3 0. 03 0. 40 0. 01 72. 0
4 0. 04 0. 20 0. 06 85. 0
5 0. 05 0. 30 0. 02 78. 0
6 0. 01 0. 30 0. 02 74. 0
7 0. 02 0. 20 0. 05 82. 0
8 0. 03 0. 40 0. 01 72. 0
9 0. 04 0. 10 0. 03 92. 0
10 0. 05 0. 50 0. 04 69. 0
根据表 5 试验结果可得回归方程 Y =91. 4 + 125X1 - 58. 5X2,经计算,复相关系数 R = 0. 9940,剩余标
准差 s = 1. 11,检验值 Ft = 287. 9,临界值 F( 0. 01,2,7) = 9. 547,Ft > F( 0. 01,2,7) ,显著,说明回归方程有意义。对
各方程项进行显著性检验可知: X1和 X2方程项对 Y影响均显著。根据回归方程求出 Y的最优组合为: X1
=0. 05,X2 = 0. 10,在此组合基础上求得最优解: y = 91. 8,此解为回归方程的解析解,同理,按公式 Y = y ±
uα·s计算出优化值区间估计为 Y =91. 8 ± 3. 90,即 87. 90% ~95. 70%。通过表 5 试验结果和回归分析结
果可知,X1和 X2方程项对回归的贡献( 按偏回归平方和降序排列) 率为: U( 2) = 684,U( 2) /U = 95. 6% ; U( 1)
= 31. 3,U( 1) /U = 4. 37%,即 IAA对生根率 Y的贡献远远大于 6 - BA,又因 6 - BA质量浓度为 0. 05 mg /L
时,生根率 Y值降低,IAA的质量浓度与生根率呈负相关,因此,猜测 6 - BA质量浓度在 0. 04 mg /L ~ 0. 05
mg /L之间和 IAA质量浓度在 0. 10 mg /L以下时有较高的生根率,又以 IAA质量浓度为 0. 10、0. 09、0. 08、
0. 07、0. 06、0. 05、0. 04、0. 03、0. 02、0. 01 和 0. 00 mg /L,以及 6 - BA 质量浓度为 0. 040、0. 041、0. 042、0.
043、0. 044、0. 045、0. 046、0. 047、0. 048、0. 049 和 0. 050 mg /L做了 11 个处理的试验,重复 3 次取平均值,
发现 6 - BA质量浓度为 0. 04 mg /L 和 IAA 质量浓度为 0. 08 mg /L 时再生芽苗茎段生根率最高且生根
速度快。即待嫩茎基部分化产生的再生芽苗长至 2. 00 cm 时,将生长健壮的苗切下,将其接种到附加 6
- BA 0. 04 mg /L和 IAA 0. 08 mg /L的 1 /2MS培养基中,培养 10 d 发现茎段基部近切口的茎部有 2 ~ 3
个独立的锥形颗粒出现,继续培养至 22 d,颗粒由锥形状逐渐伸长为肉质的不定根 ( 图 1c ) ,培养至
30 d,不定根可生长至 1. 00 cm以上,根和苗的形态、发育均正常,生根率达 95. 5%以上。在估计区间
内,且比表 5 所列 10 个处理的生根率均高。可见,长白瑞香组培苗的最佳生根培养基为: 1 /2MS + 6 - BA
0. 04 mg /L + IAA 0. 08 mg /L。
再生植株生根后,待根长至 1. 00 cm,苗高达 2. 00 cm以上时,从培养瓶中取出再生植株,在含有 5 mg
·L -1高锰酸钾溶液中洗去肉质根上残留的琼脂,然后植入经 200 倍杀毒矾消毒过的腐烂松针和河砂( 4:
1) 混合的基质中,用透光好的塑料薄膜覆盖以保湿保温,湿度保持在 70%,温度控制在( 16 ± 2 ) ℃,每天
自然光照 7 h,每天通风换气一次,7 d后可揭去薄膜,每天傍晚喷洒清水 1 次[7 - 8]。成活率达 90% 以上
·72·
第 1 期 顾地周等: 基于均匀设计法优化长白瑞香离体培养及种质试管保存体系
( 图 1d) 。
2. 3 N - 68 培养基中不同质量浓度 KT和根皮苷配比对长白瑞香种质试管保存的影响
表 6 长白瑞香种质试管保存培养基的 U10 ( 10
2 )均匀设计试验安排与结果
Table 6 U10 ( 10
2 ) Uniform design test plan and result for media for germplasm
preservation in vitro of Daphne koreana Nakai
处理号
Treatment code
因素 Factors / ( mg·L -1 )
X1 X2
生长率 Y /%
The rate of growing /%
1 0. 05 1. 70 4. 15
2 0. 06 1. 70 4. 28
3 0. 07 2. 00 3. 60
4 0. 08 2. 00 3. 72
5 0. 09 1. 60 4. 84
6 0. 10 1. 90 4. 38
7 0. 11 1. 90 4. 56
8 0. 12 1. 50 6. 20
9 0. 06 1. 80 4. 05
10 0. 05 1. 80 3. 94
根据表 6 试验结果可得回归方程 Y =8. 50 + 17. 6X1 - 3. 08X2,经计算,复相关系数 R = 0. 9838,剩余
标准差 s = 0. 151,检验值 Ft = 105. 3,临界值 F( 0. 01,2,7) = 9. 780,Ft > F( 0. 01,2,7) ,表明回归方程显著。对各方
程项进行显著性检验可知:各方程项对 Y影响均显著。根据研究目的( 反向优化) 和回归方程求出 Y的最
优组合为: X1 = 0. 05,X2 = 2. 00,将其代入方程,求得 y = 3. 21,此解为回归方程的解析解,按公式 Y = y ± uα
·s计算出优化值区间估计为 Y =3. 21 ± 0. 528,即 2. 682% ~ 3. 738%。通过表 6 试验结果和回归分析结
果可知,X1和 X2方程项对回归的贡献( 按偏回归平方和降序排列) 率: U( 2) = 2. 31,U( 2) /U = 48. 0% ; U( 1) =
1. 73,U( 1) /U = 35. 9%,说明根皮苷对生长率 Y的贡献远远大于 KT,又因 KT的质量浓度与生长率呈正相
关,因此,猜测 KT质量浓度在 0. 05 mg /L以下时有更低的生长率,又以根皮苷质量浓度为 2. 00 mg /L,KT
质量浓度为 0. 05、0. 04、0. 03、0. 02、0. 01 和 0. 00 mg /L做了 6 个处理的试验,重复 3 次取平均值,发现 KT
质量浓度为 0. 02 mg /L时丛生芽团上的芽苗茎生长率最低( 重复后的生长率差异不显著) 。将丛生芽团
接种到附加 KT0. 02 mg /L和根皮苷 2. 00 mg /L的 N -68 培养基上进行种质保存的验证试验,保存 12 个
月丛生芽团上的苗平均生长率仅为 2. 23%,继续保存至 30 个月后( 中间只需更换 1 次培养基) ,测其平均
生长率为 2. 71%以下,在估计区间内,且比表 6 中所有的生长率均低。因此,长白瑞香丛生芽团的最佳试
管保存培养基为: N -68 + KT0. 02 mg /L +根皮苷 2. 00 mg /L。即采用“延缓生长”的方法,在常温条件下,
长白瑞香种质保存时间长达 38 个月以上,芽苗的形态、质量等均无明显变化( 图 1e) 。
经 38 个月的保存后,将长白瑞香丛生芽团上的芽苗切割成一叶一段,转接到嫩茎基部直接再生芽苗
培养基 N -68 + ZT3. 04 mg /L + IAA 0. 03 mg /L上进行解除保存培养,培养 15 d后,嫩茎恢复迅速生长
状态;继续培养至 38 d,嫩茎基部再次分化出大量芽苗,诱导率达 96. 5%,且苗生长旺盛,形态和发育均
未出现异常( 图 1f) 。对保存后基部再生的芽苗进行生根试验发现,培养 7 d 在苗近切口的茎部产生根
锥,18 d后根长可达 1. 00 cm以上,比未保存前的生根速度快,且生根率达 97%。
3 讨论
本试验结果表明,培养基 N -68 + ZT3. 04 mg /L + IAA 0. 03 mg /L对长白瑞香嫩茎基部直接再生芽
苗的诱导效果最好。当 ZT质量浓度低于 2. 30 mg /L嫩茎基部几乎不分化芽苗,超过 3. 04 mg /L时芽苗
诱导率下降,诱导率均在 48%以下,说明过高的 ZT 浓度对基部直接再生芽苗起抑制作用; IAA 质量浓度
低于 0. 03 mg /L时嫩经基部产生的芽苗生长极其缓慢,超过 0. 07 mg /L 时嫩芽基部产生愈伤组织,为确
保长白瑞香经组培快繁后有较好的遗传稳定性,不采取愈伤组织再分化产生芽苗的方式,长白瑞香离体培
·82·
山东农业大学学报( 自然科学版) 第 42 卷
养采取新生嫩茎基部直接再生方式,速度快、芽苗诱导率高。培养基 1 /2MS + 6 - BA 0. 04 mg /L + IAA 0.
08 mg /L较适合长白瑞香的生根,在培养基中附加较低浓度的细胞分裂素 6 - BA,加快了生根速度,可能
是在低浓度的细胞分裂素促进了细胞向根原基分化;通过预试验可知,控制范围内的最低质量浓度的三种
生长素同时使用( 或在范围内的最低浓度的任意两种同时使用) 均导致幼苗基部膨胀或产生愈伤瘤,继续
培养根从膨胀部或愈伤瘤上发出,且生根率均在 53%以下,这样的苗在移栽时根随愈伤瘤从苗基部脱落,
移栽成活率几乎为零,可能是根与苗茎的纤维疏导组织连接不完整所致。目前,国内外已有很多关于植物
种质保存方面的报道,大多采取低温处理、玻璃化、包埋、低温结合弱光照等方法[9 - 10]。本研究对长白瑞
香的种质保存采取“延缓生长”的方法,在 N -68 培养基中只需加入 KT 0. 02 mg /L和根皮苷 2. 00 mg /L,
即可对长白瑞香丛生芽团进行试管保存,由试验结果可知,KT质量浓度超过 0. 05 mg /L 时苗趋于明显生
长趋势;根皮苷质量浓度超过 2. 00 mg /L时芽苗很快变黄最终死亡,低于 1. 50 mg /L时保存 6 个月以后恢
复生长,该法可在常温下保存长白瑞香种质达 30 个月以上。通过对解除保存的长白瑞香丛生芽团上芽苗
的茎段进行诱导和生根试验证明:解除保存后丛生芽团上芽苗的茎段很快恢复生长,并能很快于基部再生
出芽苗且生长旺盛,形态和发育均未见异常,苗的生根速度和生根率也较保存前快而高,这可能是由于在
保存过程中,长白瑞香丛生芽团上的芽苗得到了充足的休眠,或产生了利于生长和促进生根的物质等原
因。另外,应用均匀设计法处理和分析数据,可大大缩短培养基配方的摸索时间。本研究结果证明:已成
功建立了长白瑞香高效离体快繁和种质试管保存体系,达到了预期目的。长白瑞香是我国珍稀野生植物
资源,至今未见推广应用,本研究结果为长白瑞香的开发利用、工厂化育苗和种质资源保存奠定了基础。
参考文献
[1]顾地周,何晓燕,朱俊义,等. 细叶杜香的组织培养和快速繁殖[J]. 植物生理学通讯,2007,43 ( 5) : 898.
[2]曹孜义,刘国民. 实用植物组织培养技术教程[M].兰州:甘肃科学技术出版社,2002
[3]顾地周,朱俊义,姜云天,等. 东北刺人参组培快繁培养基的筛选[J]. 林业科学研究,2008,21( 6) : 867 - 870.
[4]智翠梅. 均匀设计及优化[J]. 化工中间体,2007 ( 3) : 7 - 10.
[5] 艾鹏飞,罗正荣. 柿和君迁子试管苗缓慢生长法保存及其遗传稳定性研究[J]. 园艺学报,2004,31( 4) : 441 - 446
[6]顾地周,孙忠林,何晓燕,等. 牛皮杜鹃的组培快繁及种质试管保存技术[J]. 园艺学报,2008,35( 4) : 603 - 606
[7]顾地周,丛小力,宋利丽,等. 木通马兜铃的组织培养和快速繁殖[J]. 植物生理学通讯,2008,44( 1) : 136
[8]顾地周,丛小力,姜海智,等. 牛皮杜鹃的组织培养与快速繁殖[J]. 植物生理学通讯,2008,44( 2) : 300
[9] Shawky B. In vitro conservation of globe artichoke ( Cynara scolymus L. ) germplasm[J]. International Journal of Agriculture and Biology,
2007,9( 3) : 404 - 407
[10]Acedo V Z,Arradoza C. In vitro conservation of yam germplasm[J]. Philippine Journal of Crop Science,2005,30( 1) : 112
·92·
第 1 期 顾地周等: 基于均匀设计法优化长白瑞香离体培养及种质试管保存体系