全 文 ：第 21卷　第 2期
2000年 6月
内 蒙 古 农 业 大 学 学 报
Journal o f Inner Mongo lia Ag ricultural Univ er sity
Vo l. 21　 No. 2
Jun. 2000
文章编号: 1009- 3575( 2000) 02- 0058- 05
臭柏愈伤组织的诱导
李春艳 1 ,　王林和1 ,　慈忠玲 2
( 1　内蒙古农业大学生态环境学院 ; 2　农学院 ,呼和浩特　 010018)
摘要: 　在离体培养条件下 ,取当年生臭柏 ( Sabina vulgaris )茎尖、茎段、叶及根尖为外植体 ,在 SH、 M S培养基
上获得愈伤组织。结果表明: 在试验的 4种外植体中 ,以茎尖脱分化能力最强 ,并筛选出愈伤组织最佳培养基为: SH
+ BA0. 5mg /L+ NAA1. 0mg /L+ IBA0. 5mg /L.植物本身的生态生物学特性与臭柏的愈伤组织的诱导成功与否有
很大关系。
关键词: 　臭柏 ;　组织培养 ;　愈伤组织
中图分类号: 　 S722. 3+ 7　　文献标识码:　 A
INDUCTION OF CALLUS OF Sabina vulgaris
LI Chun- yan
1 ,　WANG Lin- he1 ,　 CI Zhong- l ing2
( 1　 Co lleg e o f Ecolog y and Envir onment, Inner Mongolia Ag ricultural Univ ersity;
2　 Colleg e o f Ag ronomy　 Hohhot　 010018)
Abstract: 　 The callus is ini tiated in th ree media ( SH, M S, 1 /2M S) f rom the shoot tips, stem segments,
leav es and roo t tip of Sabina vulgaris. The result show s that i t is easier to ini tiated the callus from the
shoot tips than o ther three explants. The SH medium with 6- BA 0. 5mg /L, N AA1. 0mg /l , a nd EBA. 5mg /
l is selected as the best mediutn fo r callus cul ture. It is found that the cul ture is inf luenced by the plants
speci f ic property of eco logy and biolo gy.
Key words:　 Sabina vulgaris ; Tissue culture; Callus
臭柏 ( Sabina vulgaris )是我国固定 ,半固定沙地适应性很强的防风固沙常绿匍匐灌木 ,是重要的园林
绿化树种 ,还可提炼芳香油和油脂。 臭柏由于自然分布区的生态条件恶劣 ,造成结实量低 ,种源奇缺 ,且种质
差 ,种子空粒多 ,种皮坚硬 ,发芽率低 ,播种后有隔年出苗的习性 ,靠种子繁殖困难 ,利用扦插繁殖存在着年龄
效应 ,位置效应及取材困难等诸多问题〔 1〕。 组织培养技术对裸子植物无性繁殖有极大潜力〔 2〕 ,能够保持亲本
特性并在短期内快速繁殖〔 3〕 ,还可通过愈伤组织诱导产生无性系变异 ,其优良变异还可固定 ,为育种提供一
种有效的方法〔 2〕 ,因此利用生物技术对人工造林种质材料进行有目的的品种改良在防风固沙上具有十分重
要的意义。关于松科中许多植物如长白落叶松、白皮松、金钱松和兴安落叶松 ,柏科中的金黄球柏、侧柏的组
织培养国内外均有报道〔 4～ 9〕。但臭柏的组织培养方面的工作尚未见报道。本文对臭柏的组织培养进行了初步
收稿日期: 　2000- 04- 24基金项目: 　国家自然科学基金资助项目 ( 39460066)作者简介: 　李春艳 ( 1973— ) ,女 (蒙古族 ) ,硕士研究生 ,从事沙生植物的研究 .
的探讨 ,为今后扩大臭柏的繁殖系数和通过基因工程改良树种提供理论基础和技术资料。
1　材料和方法
试验材料来自于内蒙古农业大学东区温室塑料大棚内 3年生的臭柏扦插苗。从 3月中旬开始到 11月下
旬结束 ,每月不定期截取臭柏树冠主枝顶部的当年生刺叶茎段 ,用自来水冲洗干净 ,切成 3cm左右的小段 ,
用 70%酒精浸泡 30s,再用 0. 1%氯化汞消毒 5min,无菌水冲洗 5次～ 6次后备用。分别切取 4mm以下的茎
尖 ,茎段和用消毒过的镊子撕离下的幼叶为外植体。根尖外植体取自同处的实生苗幼嫩根尖 ,消毒方法同上。
获得外植体后接种于 MS, SH的各个培养基上 ,置于温度为 25℃+ 2℃ ,光照每天 12h～ 14h,光强为
2500Lux的荧光灯下培养。
2　结果与分析
2. 1　不同外植体诱导愈伤组织能力的差异
臭柏不同外植体: 茎尖、茎段、叶及根尖 ,在附加 6- BA0. 5mg /L+ N AA1. 0mg /L+ IBA0. 5mg /L的
SH培养基上进行培养 ,结果如表 1
表 1　不同外植体对诱导愈伤组织的影响
Table 1　 Effect of differ ent explants on the ca llas induction
外植体 接种数 (个 ) 产生愈伤组织的外植体数 (个 ) 出愈率 (% ) 愈伤组织生长量
Explant Numbe r of
Segments
No. o f explants
gr ow ing ca llus
Induc tiv ity
(% )
Grow th amount
o f the callus
茎尖　 Stem tip 24 24 100 + +
茎段　 Stem segment 27 16 59 +
叶　 Leaf segment 24 16 67 +
根尖　 Roo t tip 10 0 0 *
　　* 无愈伤组织 　+ 少量愈伤组织 　+ + 愈伤组织较多 　+ + + 大量愈伤组织
* Lit tle callus　 + A little ca llus　+ + Much callus　 + + + Great callus
从表 1可看出 ,除根尖外 ,臭柏的茎尖、茎段和叶均具有形成愈伤组织的能力 ,茎尖的出愈率最高 ,达
100% ,且愈伤组织较多 ,叶和茎段次之 ,分别为 67%和 59%。自然生长状态下的臭柏根尖很难诱导出愈伤组
织。
2. 2　同一外植体不同培养基对诱导愈伤组织的影响
以茎尖为材料 ,在 MS、 1 /2M S、 SH三种不同培养基培养 ,结果如表 2和表 3。
表 2　三种不同培养基及其激素浓度
Table 2　 Three different media and th eir pho toho rmone composition
培养基及编号
Medium and code
激素浓度　 Pho to thormone concentra tion
6- BA
( mg / L)
N AA( mg /L) IB A( mg / L) IAA( mg /L ) KT ( mg / L)
1　 1 /2MS 0. 5 2
2　 1 /2MS 0. 2 0. 5 0. 2
3　 M S 0. 2 0. 2 0. 1
4　 M S 0. 2 0. 2 0. 1
5　 M S 0. 2 0. 5 0. 2
6　 M S 0. 5 0. 5 0. 2
7　 M S 1. 2 0. 5 0. 5
8　 SH 1. 2 0. 5
9　 SH 0. 5 1. 0 0. 5
10 SH 1. 0 0. 1
59第 2期　　　　　　　　　　　　　　　李春艳等:　臭柏愈伤组织的诱导
表 3　三种不同培养基对诱导茎尖愈伤组织影响比较
Table 3　 Effec t of thr ee different media on the callus induction of stem tip
培养基及编号
Medium and code
出愈时间 ( d)
Time o f the ca llus
induction( Day)
愈伤组织生长量
Grow th amount
o f callus
愈伤组织增殖
Callus multiplica tion
1　 1 /2M S - - - - - -
2　 1 /2M S - - - - - -
3　 MS 26 0 △
4　 MS 31 + *
5　 MS 75 + *
6　 MS 75 + * *
7　 MS 52 + * *
8　 SH 63 + * *
9　 SH 21 + + + * * * *
10 SH 20 + *
　　 0极少一点点愈伤组织 + 愈伤组织生长量程度 △不生长 * 增殖程度
　　 0 Little ca llus+ Deg ree of g row th amount of callus△ No multiplica tion * Degree of multiplicatio
从表 3中可看出 , SH培养基中除 8号培养基的出愈时间为 63d,比 3号 MS, 4号 M S, 7号 MS培养基的
出愈时间长外 ,其它各个培养基 ,无论在出愈时间上 ,还是在愈伤组织状况 ,愈伤组织增殖速度都好于 MS、
1 /2M S培养基 , 1 /2M S培养基培养效果最差。 金黄球柏诱导愈伤组织较适合的培养基为 MS, W PM〔 8〕侧柏
的为 MS〔 9〕 ,二者在 SH培养基上培养效果较差 ,这与本研究中臭柏的离体培养恰好相反 ,究其原因可能与树
种不同有关。
2. 3　培养基的激素成分对诱导愈伤组织的影响
以筛选出的 SH培养基为基本培养基 ,激素组合见表 4。
表 4　不同激素组合对诱导愈伤组织的影响　 (单位 mg /L)
Table 4　 Effect o f different photohormone composition on th e callus induc tion( unit mg /L )
编号 　　　　激素浓度　 photohormone concentra tion　　　　
code 6- BA NAA IAA IBA KT
8 SH 1. 2 0. 5 0. 5
9 SH 0. 5 1. 0 0. 5
10　 SH 1. 0 0. 1
11　 SH 1. 0
12　 SH 0. 25 1. 0 0. 1 0. 5
13　 SH 1. 5 1. 0 0. 5
8号培养基接种后 ,茎尖伸长生长快 ,抽生新梢明显 ,出愈时间长 ,且愈伤组织较少。 9号培养基接种 8d,
茎尖开始生长 ,基部膨大 ; 11d茎尖切口着培养基部分往上约 2mm的茎段全部肉质化 ,颜色由原来的绿色变
为白色 ; 14d抽生出新的嫩梢 ,浅绿色 ; 21d茎尖长达 1. 2cm左右 ,基部产生浅绿色致密愈伤组织 ; 30d致密愈
伤组织变成绿色 ,表面有颗粒状的突起 ,有的上被一薄层白色毛状物。由于材料与培养基接触处产生大量愈
伤组织 ,使材料周边外卷 ,愈伤组织已增至原外植体体积的 10倍以上 ,长势最好 (见图 1)。 10号培养基接种
20d,倒置的茎尖切口处长出很少一点点浅绿色愈伤组织 ,愈伤组织呈毛状 ,覆盖于切口处 ;以后愈伤组织增
殖很慢。正直插茎尖不产生愈伤 ,而是伸长生长较快 ,抽生新梢明显。
在其它培养基上 ,发育状况较差 ,均未诱导出愈伤组织 ,因而确定 9号培养基为诱导臭柏愈伤组织发生
的最佳培养基。从培养基成分看 , 9号培养基用 6- BA取代 8号培养基的 K T,说明对臭柏来说 ,诱导愈伤组
60 内 蒙 古 农 业 大 学 学 报　　　　 　　　　　　　　 2000年
织 6- BA比 KT的作用显著。将 9号与 10, 11号培养基分别作比较 ,可以看到 IBA对臭柏愈伤组织的诱导
是必须的 ,在本项试验中 IBA的浓度以 5. 0mg /L左右为宜 ,而 NAA以 1. 0mg /L～ 1. 2mg /L为宜 ,不加
NAA或浓度太低都不利于愈伤组织的诱导。再将 9号与 12号 , 13号培养基作比较 ,可以看到 ,细胞分裂素 6
- BA浓度太高 ,太低也不利于愈伤组织的诱导和生长 , 6- BA的浓度以 0. 5mg /L较为合适。
图 1　 9号 SH培养基诱导的愈伤组织　　　　图 2　 9号 SH培养基愈伤组织诱导出根
2. 4　植物生态生物学特性对愈伤组织诱导 ,生长和分化的影响
实验过程中发现 ,植物的生态生物学特性对愈伤组织的诱导、生长及分化都有影响。表现在三方面:一方
面 ,臭柏茎尖及幼茎段、叶的脱分化不仅与培养基的种类、外源激素的种类及浓度有关 ,而且与取材时间有很
大关系。 4、 5、 6月份取材 ,接种 20d左右茎尖由绿色转变成黄色 , 22d～ 26d茎尖基部切口处产生少量愈伤组
织 ,长势较差或一般 ; 7月份取材 ,接种 21d,茎尖基部脱去分化状态 ,转变成绿色的愈伤组织 , 30d愈伤组织
增殖到原外植体的 5倍 ,长势一般 ;而在臭柏生长发育的另一个高峰期〔10〕 8月份取材 , 21d诱导出绿色的愈
伤组织 , 30d愈伤组织增殖到原外植体的 10倍以上 ,长势很旺 ; 9、 10月份取材 ,接种 14d抽生出新梢 , 28d左
右个别外植体诱导出绿色的愈伤组织 ,以后生长渐渐转黄。可以看出 , 8月份取材较易诱导愈伤组织形成 ,而
且外植体脱分化的速度 ,愈伤组织的增殖速度及长势都明显优于其它取材时间 ,而且诱导出的愈伤组织在原
培养基上易分化出不定根 (见图 2) ,而其它取材时间未见有不定根发生。Blanarikova和 Karacsonvi ( 1978)对
Populus.albs的研究表明 ,外植体诱导愈伤组织的发生频率在 3月份和 11月份最高。 慈忠玲 ( 1997)在珍稀
濒危植物的组织培养〔 11〕中发现樟子松在盛花期取材 ,半日花 8月份取材优于其它时间取材。 分析其原因可
能是外植体脱分化除需外源激素外 ,还与内源激素的水平有关 ,一年当中内源激素水平不断变化 ,脱分化对
取材时间的选择或许正反应了它对内源激素的依赖性 ;另一方面 ,外植体诱导出的愈伤组织继代后 ,愈伤组
织很快老化 ,褐化 ,要长时间适应后 ,才能在少数愈伤组织的内部或表面更新诱导出新的组织 ,新生的组织继
代后又会老化 ,给我们的研究工作带来了许多麻烦。
另外 ,对于 10号培养基 ,倒置的茎尖切口产生很少一点点愈伤组织 ,正直插的茎尖则不产生愈伤组织。
后两方面是否与臭柏的生长特性有关 ,还有待于我们进一步研究。
3　小结
3. 1　在试验的茎尖、茎段、叶及根尖 4种外植体中 ,以茎尖脱分化能力最强 ,可达 100% ,且愈伤组织较多 ,
叶和茎段次之 ,根尖最差。
3. 2　在 MS、 1 /2M S、 SH三种不同培养基及不同激素浓度中培养结果表明 ,愈伤组织最佳培养基为: SH+
61第 2期　　　　　　　　　　　　　　　李春艳等:　臭柏愈伤组织的诱导
BA0. 5mg /L+ N AA1. 0mg /L+ IBA0. 5mg /L。
3. 3　植物本身的生态生物学特性与臭柏的愈伤组织的诱导成功与否有很大关系。对于臭柏茎尖愈伤组织的
诱导 , 8月份取材较为合适。
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