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桑芽体组培快繁技术的研究



全 文 :2004年第41卷第2期 广西蚕业 Guangxi Sericulture Vol.41 No.2,2004
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桑芽体组培快繁技术的研究
孙琳霞1 ,李玉红1 ,刘忠坤2
(1山东省丝绸工业学校 淄博周村 255300;2 新泰市宫里镇政府)
[摘 要] 利用植物组织培养原理,探讨了桑树的芽体快繁技术。研究表明:(1)利用0.1%氯化汞
消毒2分钟,对建立无菌体系有利。(2)利用正交试验对影响其生长、分化的诸因素进行研究得知:
MS+1.2mg/L6-BA+0.1mg/L2,4-D+6.5琼脂的培养基适合桑树芽分化。(3)1/2MS+0.1mg/LNAA利于生
根,激素对不同品种桑树的分化影响不大。生根瓶苗需要适应外部环境才能栽培到基质中,栽培基质
是珍珠岩。
[关键词] 桑树;组织培养;快繁
[中图分类号] S888.3; [文献标识码]A; [文章编号] 1006-1657(2004)02-0004-5
新桑品种主要通过嫁接和育实生苗来繁殖获取优良桑苗,但培育桑苗所需周期相对较长,
不利于优良桑树品种的快速繁殖和推广。利用组织培养法——芽体快繁技术,可加速桑树优良
无性系的繁殖,实行工厂化育苗,为生产提供无毒、优质的桑苗开辟了一条全新的捷径。本试
验对10个桑树品种进行了试验,初步探索出一套桑树芽体组培快繁的方法。
1 材料和方法
1.1 供试材料 品种为9801、8004、1100、1350、红2、g、8002、T41、8008、9802,
共10个。
1.2 培养基 基本培养基为MS,附加蔗糖45g/L,以琼脂为固定剂,121℃,1.05mPa条件
下高温、高压消毒15分钟。
1.2.1 桑树冬芽诱导分化培养
基 MS基本培养基中分别加入
不同浓度的6-BA(6-苄氨基嘌
呤)、NAA(萘乙酸)、2,4-D
(2,4-二氯苯氧乙酸)、琼脂
(其各自水平见表1),将各
种成分混匀后,调pH值至5.8。
1.2.2 继代培养基 同诱导桑树冬芽分化的培养基。
1.2.3 生根培养基 1/2MS培养基中分别加入不同浓度的NAA、IBA(吲哚丁酸)、6-BA的
混合物,调pH值至5.8。
1.3 培养条件 无菌培养,光照强度为3000lx,每天光照时间10h,温度23~27℃。
1.4 试验方法
1.4.1 无菌体系的建立 切去桑树枝条中部的饱满芽,去除桑芽基部的鳞片,于无菌室内,
科学研究
[收稿日期] 2004-4-28 ;[修订日期] 2004-5-15
水平 NAA(mg/L) 琼脂(g/L)
1 0 6.5
2 0.05 7.5
1.2 0.1
0.6 0.05
3 0.1 8.5
6-BA(mg/L) 2,4-D(mg/L)
0 0
表1 培养基类型(不同的激素、浓度及琼脂用量)
2004年第41卷第2期 广西蚕业 Guangxi Sericulture Vol.41 No.2,2004
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放入无菌瓶,用70%~75%的酒精消毒30秒,无菌水冲洗3遍。0.1%的氯化汞分别消毒1分
钟、2分钟、3分钟,后用无菌水冲洗3~4遍,分别接种于不同激素组合的培养基中,观察消
毒时间对建立无菌体系的影响。
1.4.2 诱导分化培养 以MS为基本培养基,6-BA(6-苄氨基嘌呤)、NAA(萘乙酸)、2,4-
D(2,4-二氯苯氧乙酸)、琼脂为4因素,3个水平进行正交试验设计。观察桑冬芽的生长
高度和分化芽数的情况,选出效果较好的培养基;同时得出4种物质对桑冬芽诱导分化的影
响及各品种间的差异。
1.4.3 生根培养 大约一个月后,继代培养分化的桑芽生长到3~5厘米后,将芽接种到含
不同激素种类和浓度的生根培养基中,每瓶接种3株,诱导不定根,观察不同种类和浓度的
激素对不同品种生根的影响。
1.4.4 炼苗 将生根小苗连同培养瓶一起放置室外的70%的遮阳网下7~8天,然后取出小
苗,洗去培养基,栽植于盛有珍珠岩的营养杯中,放置于塑料大棚中,保持相对湿度80%左右。
1.4.5 移栽 当组培苗长出新根后,移栽于50%的腐质土和50%的河沙土混合均匀的基质中,
一段时间后,便可移入大田。
2 结果与分析
2.1 氯化汞不同消
毒时间对无菌体系建
立的影响 结果见表
2。
由表2可知,利用0.1%的氯化汞消毒1分钟的成活率最高,但无菌体系的建成率最低;
消毒3分钟,无菌体系的建成率也较低;消毒2分钟,桑冬芽的成活率和建成率都比较高。
因此0.1%的氯化汞消毒2分钟较好。
2.2 桑树冬芽组织培养高生长的影响因素 不同激素配比及浓度对组织培养桑树冬芽高生长
的影响结果见表3。
时 间
(分 )
接种数
(株)
成活数
(株)
污染数
(株)
死亡数
(株)
无菌芽数
(株)
成活率
(%)
建成率
(%)
1 10 10 8 0 2 100 20
2 10 9 3 1 6 90 60
3 10 5 2 3 5 50 50
表2 氯化汞不同消毒时间对建立无菌体系的影响
注:桑品种为9801。
6-BA2,4-D琼脂
(mg/L)(mg/L)(g/L)a
1 0 0 6.5 0 逐渐黄化,冬芽高度不增长。
2 0 0.057.5 0 有黄色愈伤组织,高度不变。
3 0 0.1 8.5 0 产生大量愈伤组织,高度不变。
4 0.6 0.058.5 1.8 叶片绿色,长势相对较好。
5 0.6 0.1 6.5 2.1 叶片绿色,长势相对较好
6 0.6 0 7.5 0.8 高度增长缓慢,叶子有萎蔫现象。
7 1.2 0.1 7.5 2.6 叶片浓绿、肥厚,长势较好。
8 1.2 0 8.5 1.1 高度增长较慢,叶片淡绿色。
9 1.2 0.056.5 1.6 叶色绿中带黄,长势不旺。
处理 平均高度(cm)总计 生长情况
b c
0 0 0
0 0 0
0 0 0
1.6 2 5.4
1.9 2 6
0.80.8 2.4
1.61.3 4.5
2.42.5 7.5
1 0.9 3
表3 桑树冬芽诱导生长情况
2004年第41卷第2期 广西蚕业 Guangxi Sericulture Vol.41 No.2,2004
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处理
1 0 0 0 6.50 0 0 0 0
2 0 0.050.057.50 0 0 0 0
3 0 0.10.18.50 0 0 0 0
4 0.60 0.058.51 2 3 6 2
5 0.60.050.16.53 1 2 6 2
6 0.60.1 0 7.52 1 0 3 1
7 1.20 0.17.53 4 5 12 4
8 1.20.050 8.51 1 1 3 1
9 1.20.10.056.52 3 1 6 2
表4 激素对桑树冬芽分化影响的正交表
6-BA的水平冬芽的平均高度(cm) Xt-0Xt-5
X3 7 7** 2**
X2 5 5**
X1 0
表5 6-BA不同浓度的桑冬芽分化数的比较
表6 NAA不同浓度的桑树冬芽分化数比较
NAA的水平冬芽的平均高度(cm) Xt-3 Xt-3
X1 6 3** 3**
X2 3 0
X3 3
对桑树高生长进行方差分析可知,培养基中6-BA、NAA、2,4-D的浓度对组织培养的桑
树冬芽的高生长都存在着显著的差异,而琼脂的多少对桑树的高生长影响无显著差异。MS+1.
2mg/L6-BA+0.1mg/L2,4-D+6.5g/L琼脂为桑树冬芽高生长的最佳培养基。
2.3 影响桑树冬芽分化的因素 影响桑树冬芽分化的因素有多种,为了进一步弄清各种因子
的相互影响,进行正交试验,结
果见表4。
对表4进行方差分析得知,6-
BA和2,4-D的浓度对桑冬芽诱导
分化情况有显著性差异,即培养基
中6-BA和2,4-D的浓度对试验结
果有较大影响。NAA对桑树冬芽诱
导分化数影响也较大,且对桑树
冬芽的分化有抑制作用,故在培
养基不加NAA时最好。琼脂浓度对
桑树冬芽的分化数无显著性差异。
为了进一步弄清诸因素不同水
平的差异显著性,分别对不同6-
BA、NAA、2,4-D含量用邓肯
氏新复极差法分析,结果见表
5、6、7。
由表5可知:培养基中6-BA浓
度为1.2mg/L的对桑树冬芽分化
的影响最大,其作用极显著高
于6-BA浓度为0.6mg/L的处理,
同时添加6-BA(1.2mg/L或0.
6mg/L)处理的平均诱导芽数又显
著高于不加6-BA处理的。因
此,当培养基中6-BA的浓度为
1.2mg/L时,组织培养桑树冬芽的分化数最多。
由表6可知:不含NAA的培养基对桑树冬芽的诱导分化最为有利,故在桑树冬芽的分化培养
过程中不加NAA为最佳;同时说明了NAA对桑树冬芽的分化有抑制作用。
由表7可知:培养基中2,4-D的含量为0.1mg/L时的培养效果最佳,其平均诱导芽数极显
著的高于2,4-D含量为0.05mg/
L的处理,同时添加2,4-D(0.
05mg/L或0.1mg/L)的处理平均诱
导芽数又显著地高于不加2,4-
D的培养基。由此,说明2,4-
D对桑树冬芽的生长分化有促进
2,4-D的水平冬芽的平均高度(cm) Xt-3 Xt-3
X3 6 4** 2**
X2 4 2**
X1 2
表7 2,4-D不同浓度的桑树冬芽分化数比较
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作用。
综合以上结果和分析可知,诱导桑树冬芽分化诸因素的最佳组合为:MS+1.2mg/L6-BA+0.1mg/
L2.4-D+7.5g/L琼脂。但因琼脂对桑树冬芽分化的影响极不显著,其作用只是固定桑冬芽,
为了降低成本,使用琼脂6.5g/L为最佳,因此最佳培养基应为:MS+1.2mg/L6-BA+0.1mg/
L2,4-D+6.5g/L琼脂。
至此,无论从桑树冬芽的诱导生长,还是从诱导分化结果中,我们都可以得出MS+1.2mg/
L6-BA+0.1mg/L2,4-D+6.5g/L琼脂为桑树组织培养的最佳培养基。在继代培养中我们也选择
了这种培养基。
2.4 桑树品种对冬芽诱导生长分化的影响 本试验供试的10个桑品种的冬芽在MS+1.2mg/L6-
BA+0.1mg/L2,4-D+6.5g/L琼脂的培养基上生长分化都比较正常,品种之间的差异较小。
2.5 不同激素种类及浓度对桑树冬芽组织培养生根的影响 由表8可知:生根素对根的诱导非
常重要,激素浓度不同,诱导的根的平均条数也不同。1/2MS+NAA的处理对桑苗的生根比较
好,1/2MS+IBA的处理次之。不论6-BA的浓度高低,试验桑冬芽均没生根。激素浓度过高
(超过0.2 mg/L),供试桑苗也没生根。结果表明,以培养基中NAA浓度为0.1 mg/L时生
根最好,每个桑树冬芽的生根条数为5条。
2.6 不同桑树品种对组织培养冬芽生根的影响 由表9可知:10个桑树品种的组培苗在1/
2MS+0.1 mg/LNAA培养基中诱导出了不定根,品种间差异较小。
3 讨 论
从试验得知,在桑芽无菌体系建立的过程中,用0.1%HgCl2消毒2分钟时,其建成率和
成活率都比较高,过短和过长均不理想,其原因可能为:如消毒时间过短,不能够充分杀
死杂菌,因此造成污染率增高;如果消毒时间过长,则HgCl2会对冬芽造成毒害作用,因
此死亡率为最高。故采用0.1%HgCl2消毒2分钟为最佳。配置消毒液的蒸馏水需经过高温、
高压灭菌,但污染率仅能控制在30%左右,因此试验材料的消毒还需改进。
在诱导生长、分化过程中,本试验明确了培养基中的植物激素,尤其是6-BA、NAA、2,
4-D及琼脂的效果。其中6-BA在控制冬芽生长、分化上起决定作用,培养基中不含6-BA或
桑品种 980180029802T4113501100红2 8008G 8004
平均生根条数 5 4 5 4 5 5 4 5 5 5
表9 不同桑树品种诱导分化不定根的比较结果
处理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
NAA(mg/L)0.050.10.150.20 0 0 0 0 0 0 0
IBA(mg/L)0 0 0 0 0.050.10.150.20 0 0 0
6-BA(mg/L)0 0 0 0 0 0 0 0 0.050.10.150.2
生根条数 2 5 3 0 1 2 3 0 0 0 0 0
表8 NAA、IBA、6-BA不同浓度对诱导不定根的影响
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浓度不足时都会影响桑冬芽的分化、生长,6-BA浓度越高,桑树冬芽生长、分化就越好,
反之,则不理想。NAA对桑冬芽生长、分化有抑制作用,随着NAA浓度的增加,桑冬芽生
长、分化减弱,故不宜采用NAA。2,4-D对桑冬芽的生长、分化有促进作用,随着2,
4-D浓度的增加,桑冬芽生长、分化作用增强。琼脂浓度增高,桑冬芽生长、分化呈下降
趋势,而且考虑到经济因素,一般宜采用6.5g/L的琼脂条。另外,为了验证试验中编号7
的处理组合是否最佳,本试验又稍微调整了激素浓度,分别为MS+1.4mg/L6-BA+0.1mg/L2,
4-D+6.5g/L琼脂和MS+1.2mg/L6-BA+0.12mg/L2,4-D+6.5琼脂,发现生长高度、分化芽
数都少于编号7。由此可知MS+1.4mg/L6-BA+0.1mg/L2,4-D+6.5g/L琼脂是目前组织培养桑
冬芽的最佳培养基。但是否还存在更好的培养基,有待于进一步研究。
在生根培养过程中,当生长素浓度过高,根的诱导数为0。大概是因为生长素浓度过高抑
制了桑树的韧皮组织转化为生根组织。作为细胞分裂素的6-BA对根的诱导效果是不明显的,
说明桑树苗根源基分化能力强,生根比较容易。
供试的10个桑品种在组培桑冬芽生长、分化、生根方面都没有较大差异,这大概是因为
10个桑品种同属于桑科桑属,而在同一属的植物在生理要求方面比较相似的缘故。这与以前
的研究报道结果相反,可能与供试材料不同有关。其它的品种之间是否存在差异,还有待
于进一步的研究。
本试验对组织培养法快速繁育的桑树的植株的适应性及生长速度、产叶量等性状都没有统
计,这些都需要经过大田栽培进一步研究。
如果用一个桑冬芽做接种材料,繁殖一代按3株为一簇,每一株又可切成带芽的2个切片,
一年繁殖7代的话,即可炼苗27万株。这尽管是个理论上的计算,但其说明组培法繁育桑苗快
且多,充分证明了其用在实践中的可能性。另外,通过各种激素的刺激作用,有可能发生苗木
变异,可为桑树育种提供试验材料。
[参考文献]
[1] 孔令汶.不同桑树品种的叶片培养及植株再生试验[J].蚕业科学,1990,(16):198-202.
[2] 谈建中.桑树组织培养研究综述[J].江苏蚕业,1991,(4):1-6.
[3] 林寿康.桑树组织培养概况[J].蚕桑通报,1992,(1):1-4.
[4] 王勇,陈爱玉,倪国孚,等.桑子叶不定芽形成的因素[J].蚕业科学,1996,(4):208-213.
[5] 孔令汶,谭智达,卞元生,等.影响桑树叶片培养不定芽形态分化主要因素的研究[J].蚕业科学,
1995,(21):67-70.
[6] 张和禹,李东生,赵正龙.利用正交法研究桑树叶片组织培养的影响因素[J].安徽大学学报,2000,
(1):82-85.