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圆齿野鸦椿种子外植体的快繁体系



全 文 :福建农林大学学报(自然科学版) 第 39卷 第 5期
JournalofFujianAgricultureandForestryUniversity(NaturalScienceEdition) 2010年 9月
收稿日期:2009-12-23  修回日期:2010-09-10
基金项目:福建省教育厅资助项目(JA07079).
作者简介:李玉平(1982-),男 ,硕士研究生.研究方向:森林培育.通讯作者邹双全(1963-), 男 ,教授级高级工程师.研究方向:森林培育.
Email:zou3789230@yahoo.com.cn.
圆齿野鸦椿种子外植体的快繁体系
李玉平 1 , 邹双全 2 , 何碧珠 3
(1.福建农林大学林学院;2.福建农林大学科技开发总公司;3.福建农林大学园艺学院 ,福建 福州 350002)
摘要:以圆齿野鸦椿的成熟种子为外植体 , 研究组培繁殖育苗技术 , 以筛选最适的培养基配方.结果表明:(1)激素种类和
含量对种子无菌株系建立的影响不同 , BA含量为 0.5-2.5mg· L-1时 ,种子的成活率随 BA含量的升高而下降 ,而 NAA对
其影响不大 , 种子无菌株系建立的最佳培养基为 MS+0.5 mg· L-1 BA+0.3mg· L-1 NAA+7.5g· L-1琼脂 +20 g· L-1蔗
糖;(2)在细胞分裂素含量相同的情况下 , 芽的增殖系数随着生长素含量的增加呈先增大后减小的趋势 , 在 MS+1.0 mg·
L-1 BA+0.5 mg· L-1 NAA+1.0mg· L-1 IAA+7.5 g· L-1琼脂 +20 g· L-1蔗糖培育基上 , 发芽率达 50%, 增殖系数为
3.70,芽饱满健壮;(3)细胞分裂素和生长素适当的配比是芽增殖的关键 ,最佳培养基为 MS+2.0 mg· L-1 BA+0.3 mg·
L-1 NAA+1.0 mg· L-1 IAA+7.5 g· L-1琼脂 +20g· L-1蔗糖 , 增殖倍数达 5.0;(4)一定含量的 NAA有利于诱导长根 , 而
IBA则不同 ,培养基中 NAA的含量为 0.1 mg· L-1 , IBA的含量为 0.5 mg· L-1时 , 生根率达 95%,根长为 3.51 cm.
关键词:圆齿野鸦椿;成熟种子;组培育苗
中图分类号:S686 文献标识码:A 文章编号:1671-5470(2010)05-0480-04
RapidpropagationsystemofexplantsofEascaphiskonlshliseeds
LIYu-ping1 , ZOUShuang-quan2 , HEBi-zhu3
(1.CollegeofForestry;2.ScienceandTechnologyDevelopmentCompany;3.CollegeofHorticulture,
FujianAgricultureandForestryUniversity, Fuzhou, Fujian350002, China)
Abstract:Thisexperimentstudiedtheseedlingtechniquesoftissueculture, whichusedthematureseedsofEascaphiskonlshli
Hayataasexplants, selectingouttheoptimummediumformula.(1)Establishmentofasepticstrain:theconcentrationofBAwas
0.5-2.5 mg· L-1 , thesurvivalratedeclinedwiththerisingofconcentration, butitwasinsignificantlyinfluencdbyNAA, the
mostsuitablemediumwasMS+0.5mg· L-1 BA+0.3mg· L-1 NAA+7.5 g· L-1 agar+20 g· L-1 sucrose;(2)Budinduced:
undertheconditionofthesamecellmitogenconcentration, proliferationcoeficienttendedtofirstlyincreaseandthendecreasefol-
lowingtheincreaseofauxinconcentration, MS+1.0mg· L-1 BA+0.5mg· L-1 NAA+1.0mg· L-1 IAA+7.5 g· L-1 agar+20
g· L-1 sucrosewasthemostsuitablebudinducingmedium, thegerminationpercentagewas50%, theproliferationcoeficientwas
3.70 andthebudwasinperfectcondition;(3)Shootproliferation:thekeyofproliferationwasthesuitablematchingpercentageof
cytokininandauxin, MS+2.0 mg· L-1 BA+0.3mg· L-1 NAA+1.0 mg· L-1 IAA+7.5 g· L-1 agar+20 g· L-1 sucrosewas
thebestshootproliferationmedium, andtheproliferationmultiplewouldbe5.0;(4)Rooting:theparticularconcentrationofNAA
wasgoodforinducinglongrootwhileIBAnot, usinghormonecombination(0.1 mg· L-1 NAA+0.5 mg· L-1 IBA), therooting
ratewouldbe95% andtheaveragelengthwouldbe3.51 cm.
Keywords:Eascaphiskonlshli;matureseeds;seedlingbreedingbytissueculture
圆齿野鸦椿(EascaphiskonlshliHayata)属省沽油科野鸦椿属 ,别名花溴木 ,是我国特有的乡土观赏树
种.圆齿野鸦椿高 3-8 m,胸径可达 20 cm,其冠形舒展 ,叶色浓绿 ,小枝和芽呈紫红色 ,红色的果成熟时沿
腹缝线开裂 ,与黑色的种子一起 ,犹如一只栩栩如生的红蝴蝶 ,极具观赏价值.圆齿野鸦椿的根 、花和干果
均可供药用 ,种子含脂肪油 25%-30%,可制皂 ,也可作其他工业用油 ,是一种良好的经济林树种.圆齿野
鸦椿的种壳坚硬 ,种子不易发芽或发芽时间长 ,播种繁殖比较困难 [ 1] ,如何缩短育苗时间 ,提高发芽率 ,并
能大批量生产种苗的问题至今还未得到很好的解决.迄今应用组织培养生产种苗的植物种类很多 [ 1-5] ,但
尚未见圆齿野鸦椿成熟种子组培育苗的报道.为解决圆齿野鸦椿种苗的繁育问题 ,本课题组开展了以成熟
种子为外植体进行组织培养繁育种苗的研究 ,旨在为圆齿野鸦椿工厂化育苗提供参考.
DOI :10.13323/j.cnki.j.fafu(nat.sci.).2010.05.013
1 材料与方法
1.1 材料
供试材料为圆齿野鸦椿的成熟种子 ,采自福建邵武市西南 50km肖家坊乡境内的将石自然保护区.种
子采集后置 4 ℃下保存.
1.2 方法
培养基中蔗糖含量为 20 g·L-1 ,琼脂含量为 7.5 g· L-1 ,培养温度为 23 -25 ℃,光照度为 1500-
2000lx,光照时间为 12 h·d-1.
1.2.1 无菌株系的建立 去外壳的种子用无菌水清洗后放在超净工作台上 ,用 75%酒精盖过 ,摇荡 , 3-5
s后倒掉酒精 ,用 0.1%升汞处理 10 min,再用无菌水冲洗数次.将灭菌处理后的种子接种在添加不同激素
种类和含量的 MS培养基上 ,每种培养基接种 10瓶 ,每瓶接 3粒 ,共 30粒种子.
1.2.2 诱导和分化培养 将建立的无菌株系接种在添加不同激素种类和含量的 MS培养基上诱导愈伤组
织.
1.2.3 丛生芽的诱导与增殖 将分化出芽的茎段接种在丛生芽培养基上 ,经过继代培养 ,诱导出丛生芽 ,
每丛生芽约有 3个芽 ,切割为芽数相等或相近的芽丛进行增殖培养 ,培养基中 BA的含量分别为 1.0、2.0、
3.0 mg· L-1 , NAA的含量分别为 0.5、0.3、0.5mg·L-1 , IAA的含量分别为 1.0mg·L-1.
1.2.4 生根 将经过壮苗培养后的无根苗转接到添加不同激素种类和含量的 1 /2MS生根培养基上.
2 结果与分析
2.1 激素种类和含量对无菌株系建立的影响
在组培苗无菌株系建立的过程中 ,种子的污染程度很高 ,与接种经验和操作水平有很大的关系.从表
1可以看出 , BA含量为 0.5-2.5 mg· L-1时 ,种子的成活率随 BA含量的上升而下降 ,而 NAA对其影响不
大.方差分析表明 ,不同激素组合对外植体的影响存在极显著差异(P<0.01).0.5 mg·L-1 BA+0.3 mg·
L-1 NAA组合除了与 0.5 mg· L-1 BA+0.1 mg·L-1 NAA、0.5 mg·L-1 BA+0.5 mg·L-1 NAA组合的差
异不显著(P>0.05)外 ,与其他组合的差异均达到显著水平(P<0.05),但与 0.5 mg·L-1 BA+0.1 mg·
L-1 NAA、0.5 mg·L-1 BA+0.5mg·L-1 NAA组合相比 ,该组合种子的成活率更高.可见 ,种子无菌株系
建立的最适培养基为 MS+0.5 mg· L-1 BA+0.3 mg·L-1 NAA+7.5 g·L-1琼脂 +20g· L-1蔗糖.
表 1 激素对无菌株系建立的影响
Table1 Efectsofdifferenthormoneontheestablishmentofsterilestrain
激素 /(mg· L-1)
BA NAA 接种数 污染数 成活率 /%
激素 /(mg· L-1)
BA NAA 接种数 污染数 成活率 /%
0.5 0.1 30 25 16.67 1.5 0.5 30 28 6.67
0.5 0.3 30 23 23.33 2.0 0.1 30 27 10.00
0.5 0.5 30 24 20.00 2.0 0.3 30 28 6.67
1.0 0.1 30 26 13.33 2.0 0.5 30 30 0
1.0 0.3 30 26 13.33 2.5 0.1 30 29 3.33
1.0 0.5 30 25 16.67 2.5 0.3 30 30 0
1.5 0.1 30 27 10.00 2.5 0.5 30 28 6.67
1.5 0.3 30 28 6.67
2.2 激素种类和含量对无菌株系诱导分化的影响
将诱导获得的无菌株系转接到诱导和分化培养基上 , 7 d后侧芽开始萌动 ,外植体切口处膨大并出现
白色愈伤组织.10d后将材料转接到与初代相同的培养基上 ,白色愈伤组织逐渐转变成绿色小突起并逐
渐分化出绿色小丛生芽 ,接种 15 d后统计分化的丛生芽数 、侧芽数(表 2).方差分析表明 ,不同激素组合
对发芽率的影响存在极显著影响(P<0.01).1.0mg·L-1 BA+0.5mg· L-1 NAA+1.0mg· L-1 IAA组合
除了与 1.0mg· L-1 BA+0.3 mg· L-1 NAA+0 mg· L-1 IAA、1.0mg· L-1 BA+0.5mg· L-1 NAA+0 mg
· L-1 IAA组合的差异不显著(P>0.05)外 ,与其他组合间的差异达到显著水平(P<0.05),而 1.0 mg·
·481· 第 5期 李玉平等:圆齿野鸦椿种子外植体的快繁体系
L-1 BA+0.5mg·L-1 NAA+1.0 mg·L-1 IAA组合的丛生芽数和增值系数较大.可见 , MS+1.0 mg· L-1
BA+0.5 mg· L-1 NAA+1.0 mg· L-1 IAA是较适合的培养基.从表 2可以看出 ,细胞分裂素与生长素按
一定的比例配比对侧芽数的诱导作用不同 ,但诱芽率差异不显著 ,这说明在发芽时主要是依靠消耗体内原
有的营养进行抽芽 ,抽芽后需激素的调控进行分化和生长.在细胞分裂素含量相同的情况下 ,增殖系数随
着生长素含量的增加呈先增大后减小的趋势(图 1A、1B).在 MS+1.0 mg· L-1 BA+0.5 mg· L-1 NAA+
1.0 mg· L-1 IAA培养基上 ,种子的发芽率为 50%,增殖系数为 3.70,分化的芽饱满健壮.
表 2 激素对无菌株系诱导分化的影响
Table2 Efectsofdiferenthormoneonthediferentiationofsterilestrain
激素 /(mg· L-1)
BA NAA IAA
发芽率
%
丛生芽数

侧芽数

增殖
系数
激素 /(mg· L-1)
BA NAA IAA
发芽率
%
丛生芽数

侧芽数

增殖
系数
0.5 0.1 0 35 0.00 1.00 1.00 1.5 0.5 0 14 0.00 2.32 2.32
0.5 0.3 0 36 0.00 3.03 3.03 0.5 0.3 0.5 21 0.80 1.23 2.03
0.5 0.5 0 27 3.37 0.00 3.37 0.5 0.5 0.5 26 1.20 1.30 2.50
1.0 0.1 0 33 0.50 0.80 1.30 1.0 0.3 0.5 20 0.50 1.80 2.30
1.0 0.3 0 42 1.30 2.20 3.50 0.5 0.3 1.0 24 0.00 0.90 0.90
1.0 0.5 0 42 2.67 0.70 3.37 0.5 0.5 1.0 32 2.10 0.00 2.10
1.5 0.1 0 20 0.00 3.01 3.01 1.0 0.5 1.0 50 3.20 0.50 3.70
1.5 0.3 0 25 0.00 3.20 3.20
A.胚状体形成的芽苗;B.继代繁殖的胚芽组织;C.胚芽形成的丛生芽;D.形成根系的芽苗.
图 1 圆齿野鸦椿种子组培繁殖的芽苗
Fig.1 BudseedlingfromseedtissuecultureofE.konlshli
2.3 激素种类和含量对丛生芽增殖的影响
在继代增殖培养的过程中 ,切割后的丛生芽增殖很快 , 30 d后丛生芽的增殖状况见表 3.从表 3可见 ,
随着 BA含量的增加 ,丛生芽的增殖率上升 ,但 BA含量达到一定值(3.0 mg· L-1)时 ,丛生芽增殖率高但
有效芽苗数减少.BA含量相同时 ,丛生芽数随着 NAA含量的增加呈上升的趋势 ,但芽多呈现纤细 、徒长或
畸形的状况;NAA含量低(0.1 mg·L-1)时 ,丛生芽有效苗少 ,多数长势不好;NAA含量高(0.5 mg· L-1)
时 ,叶片深绿长势好 ,但有徒长的趋势.BA含量为 3.0 mg· L-1时 ,丛生芽增殖快 ,但芽苗生长细密 ,愈伤
组织基部芽苗畸形 ,叶片卷曲.可见 ,细胞分裂素与生长素适当的配比是丛生芽增殖的关键 ,在添加 2.0mg
· L-1 BA、0.3 mg·L-1 NAA和 1.0 mg· L-1 IAA的培养基上 ,丛生芽生长较快 ,增殖倍数达 5.0(图 1C).
2.4 激素种类和含量对试管苗生根的影响
培养基中添加一定含量的 NAA有利于诱导试管苗生根(表 4、图 1D).0.2mg· L-1 NAA有利于生根 ,
但同时添加 IBA则不利于生根 ,生根率下降显著;较低含量的 NAA(0.1 mg·L-1)和 IBA(0.5 mg·L-1)
有利于诱导生根 ,生根率达 95%,根长为 3.51cm.
方差分析表明 ,不同激素组合对试管苗生根率的影响差异达到极显著水平(P<0.01).0.1 mg· L-1
NAA+0.5mg· L-1 IBA组合除了与 0.2 mg·L-1 NAA+0.0 mg· L-1 IBA组合的差异不显著(P>0.05)
外 ,与其他组合的差异均达到显著水平(P<0.05).不同激素组合对试管苗根长的影响达到极显著水平(P
<0.01).0.1mg·L-1 NAA+0.5mg·L-1 IBA组合除了与 0.3mg·L-1 NAA+0.5mg· L-1 IBA组合的差
异未达到显著水平(P>0.05)外 ,与其他组合均达到显著水平(P<0.05).
·482· 福建农林大学学报(自然科学版) 第 39卷 
表 3 激素对丛生芽增殖的影响
Table3 Effectsofhormoneproportiononmultipleshoots
激素 /(mg· L-1)
BA NAA IAA 接种数 丛生芽数 生长状况
1.0 0.1 1.0 10 5 芽苗粗壮 ,少
1.0 0.3 1.0 10 5 芽苗粗壮
1.0 0.5 1.0 10 6 芽苗纤细徒长
2.0 0.1 1.0 10 7 芽多且长 ,长势欠佳
2.0 0.3 1.0 10 6 芽多且健壮 ,长势适中
2.0 0.5 1.0 10 7 芽苗纤细 ,节间长
3.0 0.1 1.0 10 6 芽多但纤细
3.0 0.3 1.0 10 7 生长旺盛但节间短
3.0 0.5 1.0 10 7 芽多但畸形
表 4 激素对试管苗生根的影响
Table4 Efectsofdiferenthormoneonrooting
激素 /(mg· L-1)
NAA IBA 株数
生根率
%
根长
cm
0.1 0 90 78.7 2.46
0.2 0 90 87.2 2.87
0.3 0 90 80.0 2.24
0.2 0.5 90 70.0 1.91
0.2 1.0 90 58.5 1.52
0.3 0.5 90 42.3 3.02
0.3 1.0 90 67.0 2.85
0.1 0.5 90 95.0 3.51
0.1 1.0 90 57.0 2.43
3 结论
(1)激素的种类和含量对种子无菌株系建立的影响不同.当 BA含量为 0.5mg·L-1 , NAA含量为 0.3
mg·L-1时 ,种子成活率较高 ,与其他激素组合的差异达到显著水平.经过筛选 ,种子无菌株系建立的最适
培养基为 MS+0.5mg·L-1 BA+0.3mg·L-1 NAA+7.5g· L-1琼脂 +20 g·L-1蔗糖.
(2)激素的种类和含量对种子的发芽率和丛生芽数均存在显著影响.1.0 mg· L-1 BA+0.5 mg· L-1
NAA+1.0mg· L-1 IAA组合的发芽率和丛生芽数均较高 ,因此 , MS+1.0mg· L-1 BA+0.5mg·L-1 NAA
+1.0 mg·L-1 IAA+7.5g· L-1琼脂 +20 g·L-1蔗糖是芽诱导分化最适的培养基 ,发芽率达 50%,增殖
系数为 3.70.
(3)细胞分裂素与生长素适当的配比是丛生芽增殖的关键.NAA含量上升时 ,叶片深绿长势好 ,但有
徒长的趋势.BA含量过高时 ,丛生芽增殖快 ,芽苗生长过密 ,愈伤组织基部芽苗呈畸形 ,叶片卷曲.芽增殖最
优的培养基为 2.0mg·L-1 BA+0.3mg· L-1 NAA+1.0mg·L-1 IAA+7.5g·L-1琼脂 +20g·L-1蔗糖.
(4)1 /2MS+0.5mg· L-1 IBA+0.1mg· L-1 NAA+7.5g· L-1琼脂 +20g· L-1蔗糖培养基适宜生根
培养 ,生根率达 95%,根长为 3.51 cm,根质量好.
参考文献
[ 1] 刘志云.利用茎尖培养马铃薯无毒苗技术的研究 [ J] .高师理科学刊 , 2003, 23(3):46-47.
[ 2] 叶露莹.君子兰组织培养与快繁技术研究进展 [ J] .亚热带农业研究 , 2006, 2(3):231-233.
[ 3] 吴金寿 , 胡又厘 ,林顺权 , 等.芳樟离体快繁与离体保存试管苗再生植株培养 [ J] .福建农林大学学报:自然科学版 ,
2005, 34(1):46-50.
[ 4] 高宇琼 , 赖钟雄.金花茶体胚和叶片愈伤组织培养 [ J] .亚热带农业研究 , 2010, 6(2):130-135.
[ 5] 覃嘉佳 , 龙云英.圆齿野鸦椿扦插繁殖技术 [ J] .林业科技开发 , 2007, 21(3):71-73.
[ 6] 郭彩霞 , 秦娜 ,迟晓.茎尖培养草莓无毒苗及其繁殖 [ J] .烟台果树 , 2001(2):28-29.
(责任编辑:施晓棠)  
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