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落葵嫩茎高效再生体系建立的研究



全 文 :作者简介:孙晓昕(1986-),女 ,辽宁大连人 ,辽宁师范大学生命科学学院在读本科生。 *为通讯作者  收稿日期:2007-09-29
落葵嫩茎高效再生体系建立的研究
孙晓昕 吕 博 高 嵩 徐 娜 姜长阳*
(辽宁师范大学生命科学学院 ,辽宁大连  116029)
摘 要:以落葵的嫩茎为外植体 , 在附加不同浓度的 BA、NAA、IAA、2, 4-D的 MS、1/2MS培养基上进行离体培养 ,诱
导嫩茎形成愈伤组织 , 并分化形成不定苗 , 建立起嫩茎高效再生体系。结果表明:MS+BA0.6 mg.L-1 +2, 4 -D1.2
mg.L-1是诱导嫩茎愈伤组织培养的理想培养基;MS+BA0.6 mg.L-1 +NAA0.1 mg.L-1是愈伤组织和不定芽分化培
养的理想培养基;1/2 MS+NAA0.6 mg.L-1是落葵生根试管苗的理想培养基;试管苗移栽 、扦插的理想基质是炉灰渣;
移栽的试管苗生长旺盛。
关键词:落葵;组织培养;愈伤组织;无性系
中图分类号 S512.01   文献标识码 B   文章编号 1007-7731(2007)19-66-03
EstablishmentofRegenerationCloneofBaselarubra
SunXiaoxinLuBoGaoSongXuNaJiangChangyang* (ColegeofBiologyScientific, LiaoningNormalUniversity
Dalian116029, China)
Abstract:ThetenderstemsofBasellarubrawereusedastheexplantandwereculturedMS, 1/2MSmediumsupplemented
withBA, NAA, IAA, 2, 4-Dofdiferentconcentrationstostudybudinductionanddifferertiation.Theregenerationclones
ofBaselarubrawereestablishedsuccessfuly.TheresultsshowedthatthemediumMS+BA0.6 mg· L-1 +2, 4-D1.2 mg
· L-1 wasthebestforinducingcalus, mediumMS+BA0.6 mg· L-1 +NAA0.1 mg· L-1 wasthemostsuitableforbud
diferentiation, medium1/2MS+NAA0.6 mg· L-1 wastheoptimumforrooting.Theidealtransplantationmatrixfortube
plantletswasthefurnaceashes.Thetransplantedplantletsgrewvigorously.
Keywords:Basellarubra;Tissueculture;Callus;Clone
  落葵(Baselarubra)属落葵科植物 ,又名胭脂豆 、软姜
子 、藤菜等 , 分布于亚洲 、非洲和美洲。落葵为一年生缠
绕草本 , 紫红色茎叶 , 淡红色花朵和紫黑色果实 、颇为可
爱 ,适用于庭院 、窗台阳台和小型篱栅装饰美化。幼苗或
肥大的叶片和嫩梢作菜食用 ,口感鲜嫩软滑 ,营养丰富 ,有
清热解毒 、利尿通便 、健脑 、降低胆固醇等作用。由于落葵
既可食用 ,又可观赏 ,还具有一定的药用价值 ,近年来辽宁
南部地区多有栽培 。在栽培中偶尔可以发现生长非常旺
盛的植株。但是 ,由于落葵用种子繁殖存在着繁殖率低 、
出苗不整齐 、种子贮藏易于丧失发芽力 、实生苗由于分离
作用无法保持其优良性状等问题 ,使优良变异植株的优良
性状无法保存 。为此。我们对落葵进行了组织培养及无
性系建立的研究 ,以期达到使优良性状得到保存 、在短期
内提供大量一致的种苗 ,满足人们的需要的目的。
1 材料与方法
1.1 材料及灭菌 将生长非常旺盛的落葵采回来后 ,剪
成长 4-5cm的茎段 ,并放到 500ml的磨口广口瓶中 ,用自
来水振荡洗涤 5次 ,每次持续约 4 -5min;接着用 0.05%
安利洗涤剂洗涤 5 -10min,再用自来水漂洗到无泡沫时
转移到超净工作台上 ,用 75%酒精灭菌 30s左右 ,迅速倒
入无菌水 ,洗涤 2次 ,再加 0.05%HgCl2振荡灭菌 2min,再
用 0.25%HgCl2振荡灭菌 12min,接着用无菌水洗涤 5次 ,
即获得无菌材料。
1.2 培养条件 以 MS或 1/2MS为基本培养基 ,附加不
同浓度的 BA、NAA、IAA、2, 4-D。以 MS为基本培养基加
蔗糖 30g·L-1 ,以 1/2MS为基本培养基加蔗糖 15g·L-1 。
培养基胨力强度为 180g/cm2 , pH为 5.8 -6.0。培养温度
24℃,光照强度 3000LX,光照时间 12h/d。
2 结果与分析
2.1 愈伤组织诱导培养  将无菌嫩茎剪成长 0.2 -
0.3cm的茎段后 ,接种到以 MS为基本培养基 ,附加不同
浓度植物激素的培养基上 ,进行愈伤组织诱导培养 。培养
20d左右 ,有的培养基上培养材料两端切口开始形成淡黄
色的愈伤组织。随后 ,愈伤组织迅速生长 ,并逐渐生长成
绿色的颗粒状愈伤组织 。培养到 70d时统计观察 。由表 1
可见 ,在不加激素和只加浓度 0.2 mg.L-1 (单位下同略)、
0.6的 BA培养基上不能诱导形成愈伤组织;在不同浓度
BA与 IAA配合使用时 ,也难以诱导形成愈伤组织。而在
BA与 NAA或 2, 4-D配合使用时 ,均能诱导形成愈伤组
织。尤其是在 BA浓度为 0.6mg.L-1 , 2, 4-D为 1.2的培
养基上 ,不仅愈伤组织的诱导率达到了 96.7%,而且所诱
导的愈伤组织颜色嫩绿 、外形光滑 、呈颗粒状 。这样的愈
伤组织具有分化能力。把在 MS+BA0.6 +2, 4-D1.2这
一培养基上诱导落葵嫩茎愈伤组织 ,接种到相同的培养基
上进行愈伤组织的继代培养 , 50 d培养 1代 ,连续培养 10
代 ,不仅愈伤组织形态性状保持不变 ,而且颗粒的生长增
66 安徽农学通报 , AnhuiAgri.Sci.Bul.2007, 13(19):66-68
DOI :10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2007.19.069
殖速度达到 38倍。这说明 MS+BA0.6 +2, 4-D1.2这
一培养基为诱导落葵嫩茎愈伤组织培养的理想培养基 。
表 1 不同浓度激素对落葵愈伤组织诱导的影响
浓度(mg/L)
BA NAA 2, 4-D IAA
愈伤组织
诱导数
诱导率
(%) 长势
0 0 0 0 0 0
0.2 0 0 0 0 0
0.6 0 0 0 0 0
0.2 0.4 0 0 4 13.3 +
0.4 0.8 0 0 12 40.0 +
0.6 1.2 0 0 21 70.0 ++
0.8 1.6 0 0 26 86.7 ++
0.2 0 0.4 0 14 46.7 ++
0.4 0 0.8 0 24 80.0 ++
0.6 0 1.2 0 29 96.7 +++
0.8 0 1.6 0 24 80.0 ++
0.2 0 0 0.4 3 10.0 +
0.4 0 0 0.8 0 0
0.6 0 0 1.2 11 36.7 +
0.8 0 0 1.6 5 16.7 +
  注:接种数量为 30;++较好;+一般。
表 2 不同浓度的激素对嫩茎愈伤组织分化的影响
浓度(mg/L)
BA NAA 2, 4-D IAA
分化不定芽
总数(个)
平均分化不
定芽个数(个)长势
0 0 0 0 0 0
0.2 0.1 0 0 246 8.2 ++
0.4 0.1 0 0 288 9.6 ++
0.6 0.1 0 0 396 13.2 ++
0.8 0.5 0 0 110 3.7 +
1.0 0.5 0 0 56 1.5 +
1.2 0.5 0 0 0 0
0.2 0 0.1 0 0 0
0.4 0 0.1 0 87 2.9 +
0.6 0 0.1 0 111 3.7 +
0.8 0 0.5 0 0 0
1.0 0 0.5 0 0 0
1.2 0 0.5 0 0 0
0.2 0 0 0.1 0 0
0.4 0 0 0.1 0 0
0.6 0 0 0.1 0 0
0.8 0 0 0.5 0 0
1.0 0 0 0.5 0 0
1.2 0 0 0.5 0 0
  注:接种数量为 30;++为长势较好;+为长势一般。
2.2 愈伤组织分化及增殖继代培养 将上述继代培养的
愈伤组织 ,接种到以 MS为基本培养基 ,附加不同浓度的
BA、IAA、NAA和 2, 4 -D的培养基上进行愈伤组织的分
化培养 。培养到 25d时可见开始分化 , 60 d时观察统计。
由表 2可见 ,在不添加激素的培养基上和在 BA与 2, 4-D
配合使用时 ,愈伤组织不能分化;在 BA与 IAA配合使用
时诱导愈伤组织不分化或分化率较低;而在 BA与 NAA配
合使用时 ,颗粒状愈伤组织几乎都能分化 ,并且分化率较
高;其中在 BA浓度为 0.6 , NAA浓度为 0.1时 ,不仅颗粒
状愈伤组织的分化率为 99%,而且每个愈伤组织颗粒不
定芽的分化数达到了 13.2个 。观察还表明 , 在 MS+
BA0.6+NAA0.1这一培养基上培养到 60 d时 ,愈伤组织
表面能分化成密密麻麻的丛生不定芽 ,并且不定芽长势较
好。把在这一培养基上分化培养的不定芽从基部剪下 ,接
种到相同的培养基上 ,进行不定芽的分化培养 ,培养到 60
d时 ,就会形成长势较好 、高约 1cm不定芽丛 ,平均每个不
定芽能分化成 12.4不定芽 。连续继代培养 10代 ,其分化
率及分化丛生不定芽的长势保持不变。这不仅说明 MS+
BA0.6+NAA0.1是落葵嫩茎愈伤组织分化和不定芽分化
培养的理想培养基 ,同时也证明 MS+BA0.6 +NAA0.1是
落葵嫩茎再生体系的理想培养基。
2.3 生根培养 将上述培养的高 1cm左右的不定苗从基
部剪掉下后 ,插于以 1/2 MS为基本培养基 ,分别附加不同
浓度 IAA、NAA和 2, 4-D生根培养基中进行生根培养 。
培养到 10d左右时 ,在有的培养基上能形成可见根原基 。
培养 25d时观察统计。由表 3可见 ,在不加生长素和附加
2, 4-D的生根培养培养基中上 ,不能诱导生根或生根率
很低;在 IAA浓度大于 0.8 时 ,也不能诱导生根;而在
NAA浓度为 0.6的培养基上 ,不仅生根率达 95%,而且平
均生根数也达到 7.8条 /株。观察还表明 ,在 NAA浓度为
0.6生根培养基上 ,不仅生根率高 、根数多 ,而且试管苗长
势旺盛 ,培养至 25d时 ,可以长成株高为 5cm左右 、具有 7
-8条根的旺盛试管苗。将在这一培养基上生长的试管
苗剪成具有一个生长点 、长 1cm左右的茎段 ,接种于相同
的生根培养上进行生根继代培养 。 25 d时又可长成高 5
-6cm的生根试管苗。连续 7代生根继代培养 ,不仅生根
试管苗的长势非常旺盛 ,每代的繁殖系数达到了 3.4,而
且用这种生根基代培养所繁殖的试管苗几乎没有无效苗 。
这表明 1/2 MS+NAA0.6这一培养基是落葵生根试管苗
的理想培养基。
表 3 不同生长素对生根的影响
浓度(mg/L)
NAA IAA 2, 4-D
接种数
(个)
生根数
(个)
生根率
(%)
生根
总数
平均每苗
生根数
0 0 0 40 0 0 0 0
0.4 0 0 40 28 70 144 3.6
0.6 0 0 40 38 95 312 7.8
0.8 0 0 40 10 25 58 1.5
1.0 0 0 40 4 10 6 0.2
0 0.4 0 40 10 25 40 1.0
0 0.6 0 40 6 15 24 0.6
0 0.8 0 40 0 0 0 0
0 1.0 0 40 0 0 0 0
0 0 0.4 40 0 0 0 0
0 0 0.6 40 0 0 0 0
0 0 0.8 40 0 0 0 0
0 0 1.0 40 0 0 0 0
2.4 试管苗的移栽和扦插 将生根苗培养瓶瓶塞打开 ,
置于约 5000lx的光照下炼苗 3-4d后 ,用镊子将苗取出 ,
洗去基部培养基 , 把试管苗移栽到表层为约 6cm厚的炉
灰渣 、园土 、河砂 、1/2河砂 +1/2园土 、1/2炉灰渣 +1/2
园土 ,下层为肥沃园土的温室苗床中 。然后弥雾浇透水 ,
保持湿度 90%以上 ,温度 22℃以上 ,没有直射条件 。将根
67
系生长旺盛的试管苗剪成至少具有 2个生长点和一片正
常叶子 、长 1.5 cm左右的茎段后 ,把下部切口置于浓度为
100的 IAA溶液中处理 3min,扦插到事先已经浇透水并打
上了深约 1cm小孔的 、其他与移栽条件相同的温室苗床
中 ,并按照与移栽试管苗相同的条件进行管理 。 20d后成
活并正常生长 。由表 4可见 ,以河沙 、炉灰渣为移栽 、扦插
基质成活率较高 ,且长势较好 。观察还表明 ,以炉灰渣为
移栽扦插基质时 ,不仅成活率最高 ,而且成活苗长势也最
好 。这说明炉灰渣是落葵试管苗移栽和扦插的理想基质。
把移栽和扦插成活并正常生长落葵试管苗 ,于 5月上
旬移植到田间中 ,移植的成活率几乎为 100%。与于 4月
份播种的实生苗相比 ,试管苗具有生长非常旺盛 、整齐 、秋
天枯萎时间延长 20d左右 、根系相当于实生苗 2倍的特
点 。
表 4 试管苗的移栽和扦插
基质 移栽数(扦插数)
成活数
(扦插成活数)
成活率
扦插(%)
园土 30(30) 0(0) 0(0)
炉灰渣 30(30) 26(21) 86.7(72.4)
河砂 30(30) 25(23) 83.3(76.7)
1/2河砂 +1 /2园土 30(30) 2(1) 7(3.3)
1/2炉灰渣 +1 /2园土 30(30) 3(1) 10(3.3)
3 讨论
到目前为止 ,虽然已有落葵组织培养的报道 ,但未见
对落葵嫩茎愈伤组织高效无性系建立的报道。本研究以
落葵嫩茎为外植诱导形成愈伤组织分化的方法 ,且能以较
高分化率分化出不定芽证明 ,作为非分生组织的落葵嫩
茎 ,在离体条件下仍具有很强的分化能力 ,这说明落葵非
分生组织也具有较强的全能性。
用生根继代培养方法对落葵进行繁殖 , 25 d时繁殖系
数为 3.4,按照这个速度对落葵进行繁殖 ,每年可繁殖出
3.4棵植株 ,完全达到建立起高效再生体系 、满足人们工
厂化育苗的需要 。
把移栽和扦插试管苗与实生苗相比 ,具有生长非常旺
盛 、整齐 、秋天枯萎时间延长 20d左右 、根系相当于实生苗
2倍的特点。这一方面与研究所用的材料是生长非常旺
盛的植株有关 ,另一方面还与培养过程中使用了生长素 ,
在田间栽培中生长素仍在发挥着后效作用有关 。
参考文献
[ 1]中国科学院中国植物志编辑委员会 .中国植物志(第二十六卷)
[ M].北京:科学出版社 , 1996.44
[ 2]中国科学院植物研究所主编.中国高等植物图鉴(第一册)[ M]
.北京:科学出版社 , 1972.618
[ 3]江苏新医学院编 .中药大辞典 [ M] .上海:上海科学技术出版
社 , 1997.2322
[ 4]郑汉臣主编 .中国食用本草 [ M] .上海:上海辞书出版社 ,
2003.46-47
[ 5]姜长阳.植物组织培养培养基琼脂用量的商榷 [ J] .上海:植物
生理学通讯 , 1994, 28(4):56
[ 6]安利佳 ,姜长阳.植物组织培养导论 [ M] .大连 ,辽宁师范大学
出版社 , 1996:68-72
[ 7]胡尚连 ,王丹.植物生物技术 [ M].西安:西安交通大学出版社 ,
2004:35-40
[ 8]郭得平 ,徐斌.落葵的组织培养与植株再生 [ J].杭州:浙江农业
大学学报 , 2001, 13(1):16-18
[ 9]贺红.落葵的组织培养与植株再生 [ J].芜湖:现代中药研究与
实践 , 2003, 17(1):11-12
[ 10]宋明 ,宋洪元 ,郭余龙.落葵组织培养研究 [ J].西南农业大学
学报 , 1997, 19(2):118-120
(责编:周敏)
(上接 174页)植保 、种子包衣以及专项的管理上 ,形成一
整套的高产优质栽培技术模式 ,并对各个技术模块进行配
套集成 ,取得了成功的生产经验。
2.3 充分利用科技优势 ,不断培育新的生长点 ,使优质麦
走向可持续发展道路 根据国内外的小麦育种动态 ,丰富
优质麦的基因库 ,为下一世纪培育新一代高产 、优质 、多
抗 、高效的小麦品种做好了亲源 、技术上的准备工作 。同
时注意培育和提高农民的科技意识及生产技术 ,这是优质
麦生产的基础 。
2.4 利用网络信息优势 ,培育优质麦产 、加 、销的市场体
系 调整种植结构 ,发展订单农业 ,核心问题是供求信息。
只有充分了解和掌握大量的优质麦供求信息 ,才能有效地
实施基地建设 ,以销定产 ,发挥龙头企业的作用 ,进行深加
工 ,实现优质麦产品的优化升级 ,进而提高市场竞争力 ,真
正实现优质麦的产业化 ,促进本地区经济的协调发展 。依
据市场要求进行品种的优化布局 ,不但要从横向上考虑各
种不同用途专用麦的品种分布结构(以适应性好的地产优
质麦为主 ,以外引优质麦为辅较稳妥),又要从纵向上注重
同类品种搞好熟期搭配 ,做到同类品质的小麦种植在相同
(相似)的生态区内 ,并进行大规模的集约化生产 ,提高规
模效益 。
综上所述 ,黑龙江省春小麦优质高效生产势在必行 ,
而早熟高产优质是优质高效必由之路 ,品质改良是首要任
务。高产优质必须早熟 ,否则无优质高效可言 。同时 ,为
有效地解决本地区的小麦优质产业化问题 ,必须发挥自身
的优势 ,吸收国内外先进的生产 、管理经验 ,因地制宜地创
建自己的品牌 ,方能收到社会和经济效益俱佳的效果 ,从
根本上解决今后一定时期内小麦品质问题。
参考文献
[ 1]黄佩民.小麦生产要走高产 、优质 、高效之路 .第八次全国小麦
高产栽培研讨会论文(山东), 1998
[ 2]章练红等.小麦品质生态研究概述与展望.国外农学—麦类作
物 , 1996(6):42-44
[ 3]曹广才 ,王绍中 .小麦品质生态 .北京:中国科学技术出版社 ,
1994
(责编:周敏)
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