全 文 :湖 北 农 业 科 学 2011 年
收稿日期:2010-05-20
基金项目:吉林省重大科技项目(20060222)
作者简介:宋雪莲(1981-),女,吉林长春人,在读硕士研究生,研究方向为植物组织培养,(电话)13756132353(电子信箱)lianzi2353@yahoo.com.cn;
通讯作者,顾德峰,教授,(电子信箱)gu.df@163.com。
第 50 卷第 2期
2011年 1月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 50 No.2
Jan.,2011
在园林植物中,通常将呈现出不同程度的黄色
叶片植物定为金叶植物(Golden-leaf plant),并冠名
为 Aurea[1],这类植物在园林景观色调上可起到良好
的调节作用,因此,金叶接骨木(Sambucus canadensis
L. cv. Aurea)开始在中国园林市场走俏。 2003年洛
阳市、2007 年银川市先后引进了金叶接骨木, 两地
分别从药用价值和园林栽培的角度出发进行了研
究,并证明了其具有广泛的园林应用前景和产业化
开发潜力 [2,3]。 金叶接骨木的引进,为园林彩叶树种
的应用添加了新的物种,也造就了市场上其苗木供
不应求的局面。 以往有人通过组织培养技术对金叶
接骨木进行了快速繁殖 [4,5],对当地的金叶接骨木苗
木供应紧张起到了有效的调节作用。 本试验从繁殖
快、成本低、见效快、性状稳四个角度出发,也采用
组织培养技术对金叶接骨木进行了快速繁殖,希望
以此满足金叶接骨木在吉林省的市场需求。
1 材料与方法
1.1 供试材料
所选材料是已发芽的金叶接骨木枝条,采枝时
间为 2009 年 5 月中旬至当年 9 月, 主要以金叶接
骨木的幼嫩茎尖为培养材料。 MS、1 / 2MS和 N6培养
基按要求自配,所用的植物生长调节剂 6-苄氨基嘌
呤(6-BA)、吲哚乙酸(IAA)、吲哚丁酸(IBA)、赤霉
素(GA3)、6-糠氨基嘌呤(KT)、玉米素(ZT)以及升
汞、吐温-80、活性炭等试剂或添加剂均为实验室自
备。
1.2 研究方法
1.2.1 外植体灭菌 在 5 月中旬枝叶稍展开时,选
取 3~5 cm 长的幼嫩茎尖为外植体,先用自来水冲洗
干净后剪去叶片,留茎尖 3~4 cm,用流水冲洗 1 h左
右,可加入少许洗衣粉除尘。 接着在超净工作台上
金叶接骨木离体快繁的研究
宋雪莲,林 颖,赵和祥,董 然,顾德峰
(吉林农业大学园艺学院,长春 130118)
摘要:以金叶接骨木(Sambucus canadensis L. cv. Aurea)的幼嫩茎尖为试材进行组织培养研究,建立其快
繁体系。 结果表明,芽诱导的最适培养基为 MS+6-BA 4.0 mg / L+IAA 0.2 mg / L+GA3 0.2 mg / L,其萌芽率
为 94.17%;最适增殖培养基是 MS+6-BA 0.5 mg / L+NAA 0.05 mg / L,其增殖系数为 6.1。 生根培养基以
MS+NAA 0.1mg / L+6-BA 2.0 mg / L 的长势最好,生根率达到了 97%。
关键词:金叶接骨木;茎尖;组织培养
中图分类号:S687;Q943.1 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2011)02-0416-04
Tissue Culture Research of Sambucus canadensis L. cv. Aurea
SONG Xue-lian,LIN Ying,ZHAO He-xiang,DONG Ran,GU De-feng
(College of Horticulture, Jilin Agricultural University,Changchun 130118,China)
Abstract: The tissue culture system of the Sambucus canadensis L. cv. Aurea was established using stem apex as the
material. The results showed that, the optimum medium for shoot induction was MS +6-BA 4.0 mg / L+IAA 0.2 mg / L+GA3
0.2 mg / L, germination rate was 94.17% ; optimal proliferation medium was MS +6 -BA 0.5 mg / L +NAA 0.05 mg / L, the
multiplication coefficient was 6.1. The rooting medium was MS+NAA 0.1mg / L +6-BA 2 mg/L, growth was the best and the
rooting rate was 97%.
Key words: Sambucus canadensis L. cv. Aurea; stem apex; tissue culture
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2011.02.040
第 2 期
表 1 植物生长调节剂对金叶接骨木幼芽萌发的影响
培养基
代号
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8
C9
C10
C11
C12
C13
C14
IAA
mg/L
0.6
0.1
0.1
0.2
0.2
0.2
0.2
0.3
0.5
0.5
0.6
0.6
0.6
1.0
6-BA
mg/L
4.0
0
2.0
0
2.0
4.0
6.0
2.0
3.0
4.0
2.0
4.0
6.0
2.0
GA3
mg/L
0.6
0
0
0
0
0.2
0.6
0
0
0
0.2
0.6
0
0.6
KT
mg/L
0
0
0
3.0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
接种外植体数
块
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
萌芽外植体数
块
60
52
49
97
45
113
56
67
57
88
79
53
42
61
萌芽率
%
50.00
43.33
40.83
80.83
37.50
94.17
46.67
55.83
47.50
73.33
65.83
44.17
35.00
50.83
成活率
%
50.00
46.15
44.90
64.95
44.44
100
51.79
46.27
35.09
51.14
49.37
32.08
45.24
32.79
死亡率
%
49.15
55.56
59.17
19.17
60.87
5.83
52.94
44.17
51.70
26.67
34.17
55.83
64.71
49.17
生长状态
长势较弱,节间较短,叶片卷曲
长势较弱,节间较短,叶片卷曲
长势弱,节间短,叶片卷曲
长势较弱,节间长,容易落叶
长势较弱,节间较短,叶片卷曲
长势较强,节间正常,叶片平展
长势弱,节间较短,叶片卷曲
长势弱,节间较长,叶片卷曲
长势弱,节间较短,叶片卷曲
长势弱,节间短,有黄化现象
长势强,节间短,容易落叶
长势较弱,节间较短,叶片卷曲
长势较弱,节间较短,叶片卷曲
长势较弱,节间较短,叶片卷曲
用无菌水冲洗 3~4遍, 放入 0.1%的升汞中灭菌,并
加入吐温-80以加强洗涤效果。在升汞中灭菌 6 min
后,再用无菌水冲洗 5~6 次,切掉茎尖基部,使茎尖
长度控制在 2 cm,然后接种于培养基中。
1.2.2 芽的诱导 把获得的无菌材料茎尖接种到
不同的处理组合组成的诱导培养基中,进行芽的诱
导。各诱导培养基的配比组合见表 1。接种后置于培
养室内光照培养,光照时间为 10~12 h / d,光照强度
为 2 000 lx,培养室温度 25℃±2℃。每种处理接种 10
瓶,每瓶接种 4 个初代外植体,重复 3 次;培养 35 d
后,观察其生长状态,统计其萌芽率、成活率及死亡
率,以筛选出芽诱导的最适培养基。 萌芽率=(萌芽
数 /接种的外植体数)×100%;成活率=(成活数 /萌芽
数)×100%; 死亡率=(死亡数 /除污染外接种的外植
体数)×100%
1.2.3 芽的继代与增殖 经过芽的诱导后,切取健
壮植株的茎尖,接种到增殖培养基中,各增殖培养
基的配比组合见表 2。 每处理接种 10 瓶,每瓶接种
4 个继代外植体, 重复 3 次;35 d 后统计其平均株
高、 平均叶片数及增殖系数, 平均株高=苗的总高
度 /苗的总数;平均叶片数=叶片总数 /苗的总数;增
殖系数=增殖后的幼芽数 /接种的外植体数。
1.2.4 生根培养 从增殖的植株上切取健壮的单
芽,接种到生根培养基中进行生根培养,各生根培
养基的配比组合见表 3。 每处理接种 10 瓶,每瓶接
种 4 个单芽,重复 3 次;35 d 后统计其平均根数、平
均根长、平均株高及生根率。 平均根数=生根总数 /
接种外植体数; 平均根长=根的总长度 /根的总数;
生根率=(生根的外植体数 /接种的外植体数 )×
100%。
2 结果与分析
2.1 植物生长调节剂对金叶接骨木组织培养幼芽
萌发的影响
试验在以 MS 培养基为基本培养基的基础上,
添加不同浓度的植物生长调节剂。 为了筛选出金叶
接骨木芽诱导的最适培养基, 设置了 14 种不同浓
度、配比的植物生长调节剂处理组合,结果见表 1。
从表 1 可见,在 14 种处理组合培养基诱导后,都能
够促使金叶接骨木初代外植体萌芽, 但以在 C6 处
理中的效果最为显著,其萌芽率达到 94.17%,成活
率为 100%,死亡率只有 5.83%,且植株生长健壮、节
间正常、叶片平展。 在 C4 处理中,其萌芽率虽然达
到了 80.83%,但是植株长势较弱,容易落叶而导致
植株死亡。 在 C10处理中,伴有黄化现象发生,且在
基部出现大块褐色愈伤组织而导致植株生长瘦弱
甚至死亡。 在其他处理组合中,植株生长势没有达
到预期效果。 因此,金叶接骨木最合适的芽诱导培
养基组成为 MS+6-BA 4.0 mg / L+IAA 0.2 mg / L+
GA3 0.2 mg / L。
2.2 植物生长调节剂对金叶接骨木增殖培养的影
响
在 MS 培养基中添加不同浓度的植物生长调节
剂 NAA、IAA、6-BA、ZT 对金叶接骨木的带芽茎段
进行增殖培养,培养 35 d 后的统计结果见表 2。 从
表 2 可见 , 在附加 NAA 0.05 mg / L 和 6-BA 0.5
mg / L 的 Z4 处理中,金叶接骨木的长势最好,平均
株高 9.75cm, 平均叶片数 6.37 片, 增殖系数达到
6.1,显著高于其他处理(图 1)。 因此金叶接骨木的
最佳增殖培养基组成为 MS+NAA 0.05 mg / L+6-BA
宋雪莲等:金叶接骨木离体快繁的研究 417
湖 北 农 业 科 学 2011 年
表 2 植物生长调节剂对金叶接骨木增殖培养的影响
培养基代号
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
Z6
Z7
Z8
NAA//mg/L
0
0
0
0.05
0.06
0
0.20
0
IAA//mg/L
0
0.02
0.04
0
0
0.08
0
0.40
6-BA//mg/L
0
0
0
0.5
0.6
0
2.0
0
ZT//mg/L
0.6
0.2
0.4
0
0
0.8
0
2.0
平均株高//cm
3.39 eD
3.31 eD
3.70 eD
9.75 aA
8.60 bB
3.56 eD
7.63 cB
4.78 dC
平均叶数//片
3.00 eC
3.00 eC
3.07 eC
6.37 aA
5.43 bB
3.03 eC
4.90 cB
3.53 dC
增殖系数
0.87 fE
1.27 eE
2.67 dD
6.10 aA
4.77 bB
1.37 eE
3.80 cC
1.07 efE
注:同列中不同英文小写字母表示在 P<0.05 水平上的差异显著性,不同大写字母表示在 P<0.01 水平上的差异显著性,下同。
表 3 生长调节剂对再生苗诱导生根的影响
培养基
代号
G1
G2
G3
G4
G5
G6
G7
G8
G9
G10
G11
基本
培养基
1/2MS
1/2MS
1/2MS
N6
MS
MS
MS
MS
MS
MS
MS
NAA
mg/L
0.20
0.40
0
0.10
0
0
0.05
0.05
0.10
0.10
0.50
6-BA
mg/L
0
0
0
2.0
0
0
0
0.5
2.0
3.0
0
ZT
mg/L
0
0
0
0
0.6
0.6
0.3
0
0
0
0
IAA
mg/L
0
0
0
0
0
0.04
0
0
0
0
0
IBA
mg/L
0
0
0.2
0
0
0
0
0
0
0
0
活性炭
g/L
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
平均根数
条
1.27 dD
1.37 dD
1.23 dD
0.63 eD
1.07 deD
1.33 dD
1.17 deD
0.83 deD
6.73 aA
2.33 cC
3.83 bB
平均根长
cm
2.98 eDE
3.13 eDE
3.48 deDE
2.82 eE
3.55 deDE
4.67 cdCD
3.51 deDE
3.25 eDE
11.87 aA
5.51 cBC
6.92 bB
生根率
%
30 dCD
28 dD
30 dCD
13 fE
22 defDE
29 dD
24 deDE
17 efDE
97 aA
43 cC
75 bB
平均株高
cm
3.43 cdC
3.71 cdC
4.08 cC
3.32 cdC
3.24 dC
3.57 cdC
3.45 cdC
4.02 cdC
9.59 aA
6.22 bB
5.52 bB
0.5 mg / L。 从表 2 中我们还发现,Z4、Z5 和 Z7 处理
的数值显著高于其他处理,而在它们当中,有一个
共同的特点就是生长素与分裂素的比值为 1 / 10;当
处在这个比值时,增殖效果显著,而当比值发生改
变后,增殖效果也随之下降。在 NAA浓度为 0.05 mg /
L、6-BA浓度为 0.5 mg / L 时,增殖系数达到最大值,
而且培养苗长势良好,并能正常地发育。
2.3 植物生长调节剂对金叶接骨木组培再生苗诱
导生根的影响
在 1 / 2MS、MS 和 N6培养基中添加不同浓度的
植物生长调节剂 NAA、6-BA、ZT、IAA和 IBA, 对金
叶接骨木的带芽茎段进行生根培养, 培养 15 d 左
右, 可见带芽茎段逐渐从基部开始产生了不定根,
培养 35d后统计其生根情况,结果见表 3。从表 3可
见,11 种处理组合均可使金叶接骨木带芽茎段生
根, 但 1 / 2MS 和 N6为基本培养基的处理组合生根
率均很低,最高仅在 30%。在 MS为基本培养基的处
理组合中,G11 加入了活性炭后, 生根率达到了
75%。 验证了活性炭不但可以防止外植体褐化 [6],而
且可以刺激胚胎发生[7],促进生根及其生长[8]。 虽然
加入活性炭的目的在于促进茎段生根, 提高生根
率,但是其植株长势随着培养苗的生长逐渐变得较
弱,出现枯死现象,这一点要引起重视。 综合而言,
在所有处理组合中以处理 G9 的效果最为显著,其
主根粗壮、须根较多,培养苗整体长势较壮,叶片平
展,叶色淡黄色,生根率达到了 97%(图 2)。因此,金
叶接骨木最适生根培养基的组成为 MS+NAA 0.1
mg / L+6-BA 2.0 mg / L。
3 小结
用金叶接骨木的幼嫩茎尖作为外植体,接种在
适宜的诱导培养基上进行快速繁殖,其消毒方法简
单方便,并可减少母株本身的剪枝量,这对于引进
稀少植物的规模化生产繁殖十分有利。 在金叶接骨
木的组织培养中,芽诱导以 MS+6-BA 4.0 mg / L+
图 1 增殖培养 15 d 后的生长状态
418
第 2 期
图 2 生根培养 20 d 后的生长状态
IAA 0.2 mg / L+GA3 0.2 mg / L 为最适培养基, 其萌
芽率可达 94.17%; 最适增殖培养基是 MS+6-BA
0.5 mg / L+NAA 0.05 mg / L,其增殖效果均衡,增殖
系数达到最大; 生根培养基为 MS+NAA 0.1 mg / L+
6-BA 2.0 mg / L,其生根率达到 97%,试管苗的长势
达到了预期效果。
参考文献:
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(责任编辑 王 珞)
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创 075 为创世纪转基因技术有限公司选育。 品种来源为
创 91[(豫棉 19×中 11)×中 21]×创 927(豫棉 19×GK19)。
特征特性:转抗虫基因中熟杂交品种,长江流域棉区春
播生育期 124 d。 出苗好,长势较强,整齐度好,易早衰,吐絮
畅。 株高 119.2 cm,株型松散,果枝较长、平展,茎秆较软、茸
毛较少,叶片中等大小、色淡绿,果枝始节位 6.2 节,单株结铃
27.8 个,铃卵圆形,单铃重 6.4 g。 衣分 42.2%,子指 10.8 g,霜
前花率 94.3%,僵瓣率 12.4%。 耐枯萎病,感黄萎病,抗棉铃
虫 。 HVICC 纤维上半部平均长度 29.6 mm, 断裂比强度
29.0cN / tex,马克隆值 5.0,断裂伸长率 6.5%,反射率 74.6%,
黄色深度 8.0,整齐度指数 84.5%,纺纱均匀性指数 138。
产量表现:2007~2008 年参加长江流域棉区中熟品种区
域试验,两年平均子棉、皮棉和霜前皮棉单产(公顷产量,下
同)分别为 3 636、1 535 和 1 451 kg,分别比对照湘杂棉 8 号
增产 3.2%、10.0%和 12.1%。 2009 年生产试验,子棉、皮棉和
霜前皮棉单产分别为 3 806、1 584 和 1 521 kg,分别比对照鄂
杂棉 10 号增产 2.9%、1.8%和 3.0%。
栽培技术要点:①长江流域棉区育苗移栽 4 月初、地膜
覆盖 4 月上旬、露地直播 4 月中下旬播种。 ②中等肥力田块
每公顷种植 27 000 株左右,宜采用宽行栽培。③重施有机肥,
早施花铃肥,早施重施盖顶肥,增施钾肥。 ④根据棉花长势及
天气情况,合理化控,每次用量相对要小。 ⑤一、二代棉铃虫
不需防治,三、四代棉铃虫当百株二铃以上幼虫超过 5 头时
应及时防治,苗期注意防治蚜虫、红蜘蛛、甜菜夜蛾及盲椿象
等其他害虫。
适宜范围:适宜在江苏省淮南沿海、沿江及宁镇丘陵棉
区,安徽省江淮丘陵及沿江棉区,江西省鄱阳湖棉区,湖北省
江汉平原、鄂北岗地及鄂东南岗地棉区,湖南省洞庭湖棉区,
四川省丘陵棉区,河南省南襄盆地棉区,浙江省沿海棉区春
播种植, 并不得超出农业转基因生物安全证书允许的范围。
枯、黄萎病重病地不宜种植。
棉花品种创 075
宋雪莲等:金叶接骨木离体快繁的研究 419