免费文献传递   相关文献

细叶野牡丹的组培快繁



全 文 :第 40 卷 第 9 期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol. 40 No. 9
2012 年 9 月 JOURNAL OF NORTHEAST FORESTRY UNIVERSITY Sep. 2012
1)重庆市自然科学基金(CSTC,2011BB1001)、长江师范学院科
研启动基金。
第一作者简介:杨利平,男,1962 年 2 月生,长江师范学院生命
科学与技术学院,教授。
收稿日期:2011 年 11 月 30 日。
责任编辑:任 俐。
细叶野牡丹的组培快繁1)
杨利平 刘桂芳 刘雪凝
(长江师范学院,重庆,408100)
摘 要 细叶野牡丹(Melastoma intermedium Dunn)是我国特有的野生花卉,自然界种群数量少、种子繁殖效
率低。组织培养方法是其开发利用的有效技术手段。在 MS 培养基上,细叶野牡丹的茎段腋芽可以直接诱导萌
发,其中 MS+6-BA1. 0 mg·L-1 +NAA0. 5 mg·L-1 的诱导率达到 80%。经过 MS+6-BA0. 5 mg·L-1 +NAA0. 05 mg
·L-1 和 MS+6-BA0. 5 mg·L-1 +NAA0. 1 mg·L-1 继代培养,83%直接在接种芽的基部形成丛生芽,平均每月芽增
殖倍数可达 3. 6。在生根培养 1 个月后,生根率达 100%,其中 1 /2MS+NAA0. 1 mg·L-1 根系生长状态最好。幼苗
移栽到灭菌的栽培基质 V(草炭)∶ V(珍珠岩)∶ V(腐叶土)= 1 ∶ 1 ∶ 1 中,成活率为 87%。
关键词 细叶野牡丹;组织培养;快速繁殖;野生花卉
分类号 S685. 11;Q943. 1
Tissue Culture and Rapid Propagation of Melastoma intermedium /Yang Liping,Liu Guifang,Liu Xuening(College of
Life Science and Technology,Yangtze Normal University,Chongqing 408100,P. R. China)/ / Journal of Northeast For-
estry University. -2012,40(9). -25 ~ 27
An experiment was conducted to study the tissue culture and rapid propagation of Melastoma intermedium Dunn,an
epidemic species of wild flowers in China. Results showed that the axillary buds of cultured stem segments of M. intermedium
were germinated on MS medium. The induction rate on MS medium supplemented with 6-BA 1. 0 mg·L-1 and NAA 0. 5
mg·L-1 was 80% . Eight-three percent of clustered buds were formed at the base of inoculated buds after subculture on
MS containing 6-BA 0. 5 mg·L-1 and NAA 0. 05 mg·L-1 or MS containing 6-BA 0. 5 mg·L-1 and NAA 0. 1 mg·L-1 .
The proliferation coefficient per month was 3. 6. The rooting rate reached 100% after rooting culture for one month. The
optimal medium for rooting was 1 /2MS supplemented with NAA 0. 1 mg·L-1 . The rooted seedlings were transplanted into
the culture substrate containing peat,perlite and humus soil at a volume ratio of 1 ∶ 1 ∶ 1,and the average survival rate
was up to 87% .
Keywords Melastoma intermedium;Tissue culture;Rapid propagation;Wild flowers
野牡丹属(Melastoma)植物为野牡丹科(Melas-
tomataceae)多年生常绿灌木或小灌木,集中分布在
热带或亚热带,在我国有 9 种,主要产于华南和西南
地区[1]。细叶野牡丹(Melastoma intermedium Dunn)
茎半匍匐生长,植株低矮,茎叶紧密,花期较长[2],
不仅可作为高档的地被材料,也是盆栽垂吊植物的
优良新种质。我国野牡丹属的大多数种类分布较
广,种群数量大,有些种类已经被广东省的一些城市
引种应用,其景观地方特色明显[3]。野牡丹属植物
的组培扩繁研究工作涵盖了该属的大部分种
类[4-12],为野牡丹的广泛园林应用作了必要的基础
工作。由于细叶野牡丹在自然界的种群数量少[13],
要作为园林植物利用,首先要解决其扩繁技术。目
前,细叶野牡丹繁殖研究仅限于枝条扦插[9],必要
的组培快繁工作还未见开展。本研究以细叶野牡丹
枝条为材料,对其组培快繁中的一些基本问题进行
试验分析,为细叶野牡丹的进一步规模化工厂育苗
提供依据。
1 材料与方法
细叶野牡丹采集于广东省韶关市的芙蓉山。取
当年生半木质化枝条,剪除叶片后剪成 10 cm 长的
茎段,置于烧杯中,软刷沾洗洁精清洗茎表,再流水
冲洗 30 min,75%酒精浸泡 20 s,无菌水冲洗 2 次,
0. 2%升汞消毒 12 min,无菌水洗 5 次,吸干表面水
分。将枝条切成 1. 5 cm单芽茎段为外植体,接种到
初代诱导培养。待芽诱导成功后,将芽转到继代培
养基中继代增殖培养;待芽的数量达到要求后,将芽
转入生根培养基中生根培养。分别统计起始萌动时
间、诱导率、平均芽(枝)长、增殖倍数、芽生长状况
和生根率、根的生长状况等。
培养条件以 MS为基本培养基。诱导芽萌发及
分化培养基为 MS+6-BA(0. 5,1. 0,1. 5,2. 0)mg·
L-1 +NAA(0. 1,0. 5,1. 0)mg·L-1 共 9 种培养基;芽
的生长增殖培养基为MS+6-BA(0. 1,0. 3,0. 5,0. 7,
1. 0)mg·L-1+NAA(0. 01,0. 05,0. 1,0. 15,0. 2)mg·L-1
共 20 种培养基;生根培养基为 1 /2MS+NAA(0. 1,
0. 2,0. 3,0. 4,0. 5)mg·L-1 共 5 种培养基。所有培
养基均含 3%蔗糖和 0. 8%琼脂,pH = 5. 6。培养温
度为(25 ±1)℃,光强为 3 000 lx,光照时间 14 h·
d-1。
生根后移栽到泥瓦盆中栽培,基质为消毒的 V
(草炭)∶ V(珍珠岩)∶ V(腐叶土)= 1 ∶ 1 ∶ 1 混合
基质。日常管理至开花。
2 结果与分析
2. 1 初代诱导培养
外植体在诱导培养基上培养 12 d 后,有些腋芽
开始萌动,40 d 后节间部位可分化出 1 ~ 3 个不定
芽,同时,有少量茎段基部切口部位形成黄绿色愈伤
组织(图 1-A、B)。所选用的培养基对芽诱导率一
般在 50%以上,最高可达到 80%。对诱导率和芽的
生长状况而言,培养基 MS + 6 - BA1. 0 mg· L-1 +
NAA0. 5 mg·L-1 效果明显好于其他的,培养基 MS+
6-BA0. 5 mg·L-1 +NAA0. 1 mg·L-1 的诱导效果最
差(表 1)。由于细叶野牡丹茎段生有细毛,易造成
离体繁殖的污染。本试验的外植体清洗和消毒方法
可使初代培养的污染率控制在 15%。
A、B.初代培养;C.继代培养的丛生芽;D.生根;E.移栽;F.开花。
图 1 细叶野牡丹组培快繁
表 1 激素质量浓度配比对细叶野牡丹诱导的影响
序号
激素质量浓度
配比 /mg·L-1
接种芽
数 /个
芽起始萌
动时间 /d
诱导出
芽数 /个
诱导
率 /%
平均芽
(枝)长 /cm
1 MS+6-BA0. 5+NAA0. 1 15 15 7 46. 67 4. 0
2 MS+6-BA0. 5+NAA0. 5 15 15 8 53. 33 4. 2
3 MS+6-BA0. 5+NAA1. 0 15 17 8 53. 33 3. 8
4 MS+6-BA1. 0+NAA0. 1 15 14 10 66. 67 5. 2
5 MS+6-BA1. 0+NAA0. 5 15 15 12 80. 00 5. 2
6 MS+6-BA1. 0+NAA1. 0 15 15 11 73. 33 4. 5
7 MS+6-BA1. 5+NAA0. 1 15 12 10 66. 67 5. 0
8 MS+6-BA1. 5+NAA0. 5 15 14 10 66. 67 4. 4
9 MS+6-BA1. 5+NAA1. 0 15 12 10 66. 67 4. 8
2. 2 继代增殖培养
嫩芽在继代培养基上培养 10 d左右,有约 17%
长出黄绿色的愈伤组织,25 d 左右在愈伤组织的表
面直接分化出丛芽,其余近 83%直接在接种芽的基
部形成丛生芽。丛芽分割成单芽在培养基上继代培
养快速增殖,在大多数芽的基部重新形成丛生芽,只
有少量经过愈伤组织途径再分化出大量的丛芽(图
1-C)。待不定芽长到 6 ~ 8 cm 时,将其叶片去除,
根据节间长短切割成 1 cm左右的单芽或 2 芽茎段,
不断在增殖培养基上继代培养,每 30 d 继代 1 次,6
个月时统计,平均每月可增殖 3. 2 倍。在所有培养
基中 MS附加 0. 5 6-BA mg·L-1 与低质量浓度的
NAA配比的芽增殖效果较好,其中 MS+6 -BA0. 5
mg·L-1 +NAA0. 05 mg·L-1 和 MS+6-BA0. 5 mg·
L-1 +NAA0. 1 mg·L-1 的平均每月芽增殖倍数为 3. 6。
该激素配比下生长的芽颜色正常,但芽状体态显得
不如 MS附加 0. 7 6-BA mg·L-1 的粗壮(表 2)。随
着继代培养时间延长至 45 ~ 55 d 不转瓶,在丛生芽
的基部可直接长出根系,但根系较短,且细弱。
2. 3 生根培养
将芽切成 4 ~ 5 cm 长,转入到生根培养基上培
养,1 周后可见到基部根的形成,1 个月后生根率
100%。其中,主根 1 ~ 3 条,而须根则较丰富(图 1-
D)。低质量浓度的 NAA 对诱导根系生长效果最
好,根长、粗壮且侧根丰富(表 3)。
2. 4 出瓶培养
温室炼苗 3 d,将试管苗从培养瓶中取出,用自
来水冲洗干净后,将幼苗移栽到灭菌的 V(草炭)∶
62 东 北 林 业 大 学 学 报 第 40 卷
V(珍珠岩)∶ V(腐叶土)= 1 ∶ 1 ∶ 1 的栽培基质中,
并在温室中生长,注意遮阴,3 个月后统计成活率,
87%以上的移栽植株能够成活(图 1-E)。第二年
5—6月份开出紫红色花朵,单朵花开放时间为1 d,从
花蕾现色到花朵脱落的可观赏期约为 7 d(图 1-F)。
表 2 激素质量浓度配比对细叶野牡丹继代增殖的影响
序号
激素质量浓度配比 /
mg·L-1
接种芽
数 /个
月平均
芽数 /个
月增殖
倍数
芽生长
状况
1 MS+6-BA0. 1+NAA0. 05 15 44 2. 9 浅绿色,较弱
2 MS+6-BA0. 1+NAA0. 1 15 45 3. 0 绿色,较弱
3 MS+6-BA0. 1+NAA0. 15 15 48 3. 2 绿色,较弱
4 MS+6-BA0. 1+NAA0. 2 15 45 3. 0 黄绿色,较粗壮
5 MS+6-BA0. 3+NAA0. 05 15 47 3. 1 绿色,较粗壮
6 MS+6-BA0. 3+NAA0. 1 15 47 3. 1 绿色,较粗壮
7 MS+6-BA0. 3+NAA0. 15 15 50 3. 3 绿色,较粗壮
8 MS+6-BA0. 3+NAA0. 2 15 52 3. 5 绿色,较粗壮
9 MS+6-BA0. 5+NAA0. 05 15 54 3. 6 绿色,较粗壮
10 MS+6-BA0. 5+NAA0. 1 15 54 3. 6 绿色,较粗壮
11 MS+6-BA0. 5+NAA0. 15 15 53 3. 5 绿色,较粗壮
12 MS+6-BA0. 5+NAA0. 2 15 52 3. 5 绿色,较粗壮
13 MS+6-BA0. 7+NAA0. 05 15 50 3. 3 绿色,粗壮
14 MS+6-BA0. 7+NAA0. 1 15 49 3. 3 绿色,粗壮
15 MS+6-BA0. 7+NAA0. 15 15 49 3. 3 绿色,粗壮
16 MS+6-BA0. 7+NAA0. 2 15 47 3. 1 绿色,较粗壮
17 MS+6-BA1. 0+NAA0. 05 15 50 3. 3 浅绿色,较弱
18 MS+6-BA1. 0+NAA0. 1 15 48 3. 2 绿色,较粗壮
19 MS+6-BA1. 0+NAA0. 15 15 44 2. 9 绿色,较弱
20 MS+6-BA1. 0+NAA0. 2 15 45 3. 0 黄绿色,较粗壮
表 3 激素质量浓度配比对细叶野牡丹生根的影响
序号
激素质量浓度
配比 /mg·L-1
接种
数 /个
生根

生根
率 /%
根生长状况
1 1 /2MS+NAA0. 1 15 15 100 长,粗壮,侧根多
2 1 /2MS+NAA0. 2 15 15 100 长,粗壮,侧根较多
3 1 /2MS+NAA0. 3 15 15 100 长,较粗壮,侧根较多
4 1 /2MS+NAA0. 4 15 15 100 长,较粗壮,侧根较少
5 1 /2MS+NAA0. 5 15 15 100 长,根较细,侧根较少
3 结论与讨论
本研究在总结前人工作基础上,设计出以 6 -
BA和 NAA为生长调节剂的诱导培养基和继代培养
基激素配比。在 MS 培养基上,细叶野牡丹茎段腋
芽可以直接诱导萌发,其中 MS+6-BA1. 0 mg·L-1 +
NAA0. 5 mg·L-1 的诱导率达到 80%。经过 MS+6-
BA0. 5 mg·L-1 +NAA0. 05 mg·L-1 和 MS+6-BA0. 5
mg·L-1 +NAA0. 1 mg·L-1 继代培养,平均每月芽增
殖倍数最高。在生根培养 1 个月后,全部生根,其中
1 /2MS+NAA0. 1 mg·L-1 根系生长状态最好。细叶
野牡丹组培生根中发现了有趣的现象,几乎所有细
根呈现等距均匀排列高密度区,根尖橙红色(图 1-
D)。这一现象在野牡丹属组培研究中未见报道,可
能与该种细根中内含物种类与分布有关。
在一定时间内扩繁出健康正常芽的数量是衡量
组培快繁体系的重要指标。继代培养半年后统计,
细叶野牡丹平均每月芽增殖可达到 3. 2 倍,略高于
印度野牡丹(Melastoma malabathricum)[8]、紫毛野牡
丹(Melastoma penicillatum)[11]和展毛野牡丹(Melas-
toma normale)[12]。可见,细叶野牡丹的高效组培体
系已经基本成功建立。
细叶野牡丹生根率与展毛野牡丹一样,均可达
100%,稍高于伍成厚等[8]、彭东辉等[11]对印度野牡
丹和紫毛野牡丹的研究结果。组培苗产业化的主要
指标之一是移栽成活率,本研究的细叶野牡丹生根
率为 87%,与印度野牡丹基本一致[8],高于紫毛野
牡丹[11]。
盆栽垂吊花卉是室内盆花中的重要组成部分,
但其中的木本植物还不多见。细叶野牡丹枝条轻
盈、花朵直径较大、花色鲜艳、异型雄蕊奇特,是开发
垂吊花卉的新种质。同时,细叶野牡丹半匍匐生长
的特点,也可作为优良的地被植物。通常花卉扩繁
通过有性(种子繁殖)或无性方式来实现。自然环
境中细叶野牡丹个体数量少,不易得到,其种子萌发
率也不高[13],同时,种子萌发到植株开花至少需要
将近 4 a 的时间[5]。虽然扦插繁殖已经获得成功,
但繁殖系数较低[9]。相比之下,细叶野牡丹组培有
快繁容易、繁殖系数高及生育期缩短的明显优势,因
此,组培快繁为细叶野牡丹的产业化生产提供可行
的基础。
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 53 卷第 1
分册[M].北京:科学出版社,1984.
[2] 徐晓新,苏金强,黄阿凤,等.几种野牡丹科植物的物候期观测
[J].福建热作科技,2010,35(1) :6-7,15.
[3] 邓美红.野牡丹科植物在珠三角地区园林绿化上的应用[J].
花卉园艺,2010(2) :40-41.
[4] 马国华,林有润,简曙光,等.野牡丹和地稔的组织培养及植株
再生[J].植物生理通讯,2000,36(3) :233-234.
[5] 马国华,林有润,简曙光.华南野牡丹科野生花卉种质资源的
收集和繁殖[J].中国野生植物资源,2001,20(6) :72-74.
[6] 马国华,林静峰,刘念,等.从多花野牡丹和野牡丹花柄直接诱
导出芽[J].植物生理学通讯,2004,40(6) :719.
[7] 张朝阳,许桂芳.铺地锦的组织培养和快速繁殖[J].西北林学
院学报,2004,19(2) :75-76.
[8] 伍成厚,冯毅敏,陈妙贤,等.印度野牡丹茎段的培养与快速繁
殖[J].植物生理学通讯,2006,42(6) :1145-1146.
[9] 林秀香.细叶野牡丹扦插繁殖技术研究[J].西南林学院学报,
2009,29(1) :42-44.
[10] 何长信,代色平,马国华.毛菍组织培养和植株再生[J].植物
生理学通讯,2009,45(1) :49-50.
[11] 彭东辉,张启翔,陈龙菊.紫毛野牡丹组织培养与快速繁殖研
究[J].福建林学院学报,2010,30(1) :6-10.
[12] 唐艳,汪卫星,郭启高,等. 展毛野牡丹组培快繁技术的研究
[J].西南农业大学学报:自然科学版,2010,30(2) :122-124.
[13] 杨利平,庄斌,苏正华,等. 野牡丹属植物种子特征的初步研
究[J].植物遗传资源学报,2008,9(2) :248-252.
72第 9 期 杨利平等:细叶野牡丹的组培快繁