全 文 :第 19卷 第 2期 天 津 农 学 院 学 报 Vol. 19,No. 2
2012年 6月 Journal of Tianjin Agricultural University June,2012
收稿日期:2012-05-08
基金项目:天津市科技支撑计划项目“非洲紫罗兰新品种的引进及培育技术的研究”(09ZCKFNC01600);天津市滨海新区科技计
划项目“名贵花卉、苗木新品种引进、快繁及设施栽培技术的研究”(2010-BK130049);天津农学院大学生科技创新
活动项目“菩提树组织培养无性快速繁殖技术的研究”(无编号)
作者简介:王雅稚(1990-),女,天津市人,本科在读,主要从事种子科学与工程方面的研究。联系电话:(022)23781298。
通信作者:孙宁(1979-),女,河北承德人,高级实验师,硕士,主要从事植物细胞工程方面的研究工作。E-mail:sning79@sina.com。
文章编号:1008-5394(2012)02-0030-04
菩提树组织培养技术研究
王雅稚1,孙宁1,通信作者,张磊1,陈小强1,许燕萍2
(1. 天津农学院 农学系,天津 300384;2. 天津滨海中新生态农业发展有限公司,天津 300480)
摘 要:以菩提树的带芽茎段为外植体,研究了不同外植体消毒时间及外源激素水平对菩提树组织
培养的影响。试验结果表明,外植体以0.1%的HgCl2消毒10 min可获得较低的污染率和较高的成活率;
初代培养与分化增殖均采用MS为基本培养基,适宜的激素组合分别为NAA 0.1 mg/L+6-BA 1.0
mg/L、NAA 0.3 mg/L+6-BA 1.0~2.0 mg/L;试管苗生根培养以1/2 MS+NAA 0.5 mg/L为最佳,生根
率达92.5%,植株生长健壮,适于移栽。污染的试管苗在移栽前进行灭菌药剂浸根处理,也可达到
较高的成活率,可避免种苗的浪费。
关键词:菩提树;茎段;组织培养
中图分类号:S722.37;Q949.737.4 文献标识码:A
Tissue Culture of Ficus religiosa
WANG Ya-zhi1, SUN Ning1, Corresponding Author, ZHANG Lei, CHEN Xiao-qiang1, XU Yan-ping2
(1. Department of Agronomy, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China; 2. Tanjin Binhai New Ecological
Agriculture Development CO., LTD, Tianjin 300480, China)
Abstract: Selecting the stem segment with buds as explants, the tissue culture technologies of Ficus religiosa were studied in the
experiment. The results show that the optimum doused time was 8 to 10 min in 0.1% HgCl2, MS+NAA 0.1 mg/L+6-BA 1.0
mg/L was the best medium for inducing axillary buds, the proliferation coefficient was 4.5 on the medium of MS+NAA 0.3
mg/L+6-BA 1.0~2.0 mg/L, the suitable medium for rooting was 1/2 MS+NAA 0.5 mg/L, and the rate of rooting was 92.5%.
The higher survival rate could be obtained, with the roots of contaminative plantlets being immersed in sterilized pharmaceutics
before transplantation.
Key words: Ficus religiosa; stem segment; tissue culture
菩提树(Ficus religiosa L.),为桑科榕属植物。
菩提树的梵语原名为“毕钵罗树”(Pippala),因
佛教的创始人释迦牟尼在菩提树下悟道,才得名
为菩提树(梵bodhivrksa),“菩提”(梵bodhi)意
为“觉悟”[1]。作为佛教圣树,菩提树又有“身是
菩提树,心是明镜台。时时勤拂拭,勿使惹尘埃”
的文化意蕴,受到人们的尊崇和喜爱;其树形美
观,兼叶雅致,又宜做行道树、庭阴风景树及大
型室内观赏树种[2];其对SO2、Cl2抗性中等,对HF
抗性强,宜作污染区的绿化树种。在北方较寒冷
地区,菩提树还可开发为大、中、小型盆栽,供
室内观赏或寺院及佛教人士供奉。菩提树枝干上
流出的乳状液汁,可提出硬性橡胶;枝叶可做象、
牛等牲畜的饲料;花供药用,可发汗镇痉,并有
解热之效;其木材适宜做砧板、包装箱板和纤维
板原料[3]。
菩提树目前的主要繁殖方法为种子实生繁殖
及扦插繁殖,繁殖速度慢、周期长[4]。为保持菩提
树优良的遗传特性及进行快速苗木繁殖,对菩提
树的组织培养研究正逐渐展开。邓正正等[5]用菩提
树叶片诱导愈伤组织并获得生根试管苗;亦有报
道[6]研究不同光质对菩提树组培苗生长发育的影
响,认为紫光和黄光可促进菩提树组培苗生物量
增重和不定芽分化,红光和橙光可提高组培苗株
高。此外,其它相关研究报道尚少。
本文以菩提树的带芽茎段为外植体,研究了
不同外植体消毒时间及外源激素水平在菩提树组
织培养过程中的影响,旨在为菩提树的组培快繁
生产和新品种培育等提供技术参考。
第 2期 王雅稚,等:菩提树组织培养技术研究
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1 材料及方法
1.1 实验材料
试材为由广州引进的菩提树3 a生种苗。
1.2 实验方法
1.2.1 外植体表面消毒处理
取菩提树当年嫩枝,剪切成1.5~2.0 cm带腋
芽茎段,置烧杯中加入少许洗衣粉,以流水冲洗
干净。在超净工作台中用70%酒精浸洗30 s后,于
0.1%氯化汞(HgCl2)溶液中分别消毒5、8、10、
15、20、25 min,无菌水冲洗3~5次。表面消毒后,
接种于无激素MS培养基中。培养条件温度为
(25±2)℃,光照12 h/d,培养基pH值为5.8~6.0
(以下培养条件相同)。
1.2.2 初代培养
将表面消毒后成活的茎段接入含6-BA和
NAA不同浓度配比的培养基中,以MS为基本培养
基,添加蔗糖3%、琼脂0.63%。
1.2.3 继代增殖培养
将初代培养诱导分化的侧芽切成1.5~2.0 cm
左右的茎段,接种至含有6-BA和NAA不同浓度配
比的继代增殖培养基中。以MS为基本培养基,添
加蔗糖3%、琼脂0.63%。
1.2.4 壮苗生根培养
将生长旺盛、生长势均一的试管苗从基部切
下2~3 cm的带顶芽茎段接种于生根培养基中。培
养基以1/2 MS为基本培养基,添加蔗糖2%、琼脂
0.63%,附加NAA 4个浓度处理。
1.2.5 驯化移栽
当试管苗长出4~6片成熟叶片,有4~6条
(>1 cm)根时进行驯化移栽培养。选用蛭石作
为基质,使用前用湿热法灭菌。
2 结果与分析
2.1 菩提树无菌株系的建立
2.1.1 表面消毒时间对外植体灭菌效果和成活的
影响
观察0.1% HgCl2溶液消毒5、8、10、15、20、
25 min对污染率及外植体污染、成活情况的影响。
结果见表1。
表 1 0.1% HgCl2不同消毒时间对外植体培养的影响
编号 消毒时间/min 污染率/% 成活率/%
1 5 75 20
2 8 38 54
3 10 22 67
4 15 18 36
5 20 16 28
6 25 11 13
用0.1% HgCl2处理不同外植体,在5~25 min
内,随着消毒时间的延长,茎段污染率呈下降趋
势,成活率先上升、后下降,而褐化死亡率呈上
升趋势,说明随着消毒时间的延长,对菌类的杀
伤力越来越强,而对茎段的伤害也越来越高。当
消毒时间为10 min时,带节茎段成活率达到最高值
67%。因此,对带节茎段的消毒时间以10 min为好。
2.1.2 外源激素对外植体侧芽萌发分化的影响
将未褐化成活的茎段接入初代培养基中,培
养8~9 d后,腋芽开始萌动,逐渐出现生长点,12
d后便长出幼芽,25 d后,侧芽长至2~3 cm。从表
2中可以看出,各处理间外植体的诱导效果有较大
差异。相同NAA浓度下,6-BA各处理诱导率的变
化无明显规律;而随着NAA浓度的升高,侧芽的
萌发率有下降趋势。其中,处理组4和6诱导侧芽
萌发率最高,且以NAA 0.1 mg/L+6-BA 1.0 mg/L
的激素组合处理产生的不定芽较为健壮。
表 2 不同激素浓度对菩提树外植体诱导效果
编号 激素浓度/mg·L
-1 接种数/个 萌发数/个 萌发率/% 生长状况 NAA 6-BA
1 0.05 0.5 15 6 40.0 愈伤组织少,芽较细弱
2 0.05 1.0 15 8 53.3 愈伤组织少,芽较细弱
3 0.05 1.5 15 9 60.0 愈伤组织少,芽较细弱
4 0.05 2.0 15 12 80.0 愈伤组织少,芽较细弱
5 0.10 0.5 15 10 66.7 愈伤组织较少,芽较健壮
6 0.10 1.0 15 12 80.0 愈伤组织较少,芽健壮
7 0.10 1.5 15 7 46.7 愈伤组织较多,芽健壮
8 0.10 2.0 15 6 40.0 愈伤组织较多,芽较健壮
9 0.15 0.5 15 5 33.3 愈伤组织较多,芽较弱
10 0.15 1.0 15 5 33.3 愈伤组织较多,芽较弱
11 0.15 1.5 15 4 26.7 愈伤组织较多,芽较弱
12 0.15 2.0 15 8 53.3 愈伤组织较多,芽较弱
天 津 农 学 院 学 报 第 19卷
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2.2 外源激素对菩提树不定芽分化增殖的影响
继代培养25 d后,新芽生长可至2~3 cm;60 d
后,有芽丛形成,具体观察结果见表3。
表 3 不同激素浓度对菩提树不定芽分化的影响
编号
激素浓度/mg·L-1
接种芽数/个 分化率/% 增殖倍数 芽健壮程度
NAA 6-BA
D1 0.1 0.5 40 52.2 2.0 +
D2 0.1 1.0 40 53.1 2.1 ++
D3 0.1 2.0 40 54.6 2.5 ++
D4 0.2 0.5 40 60.1 2.4 ++
D5 0.2 1.0 40 75.7 3.0 +++
D6 0.2 2.0 40 76.3 2.9 ++
D7 0.3 0.5 40 79.8 4.1 ++
D8 0.3 1.0 40 81.2 4.5 +++
D9 0.3 2.0 40 83.5 4.1 ++
D10 0.4 0.5 40 80.2 4.2 ++
D11 0.4 1.0 40 76.3 4.1 ++
D12 0.4 2.0 40 53.8 4.1 +
从表3中可以看出,在NAA浓度为0.1~0.3
mg/L各浓度梯度内,随6-BA浓度的增加,菩提树
的芽丛诱导率也随之提高;当NAA的浓度达到0.4
mg/L时,随6-BA浓度的增加,分化率反而下降。
NAA浓度在0.3~0.4 mg/L 范围内,各处理培养基
中菩提树的分化率和增殖倍数在较低浓度NAA
(0.1~0.2 mg/L)下均有明显提高,其中以NAA 0.3
mg/L+6-BA 1.0~2.0 mg/L的激素处理不定芽分化
率较高,增殖倍数最高达4.5,且芽生长较健壮,
比较适宜菩提树幼芽的继代增殖培养。
2.3 NAA对菩提树试管苗壮苗生根的影响
菩提树带顶芽茎段转入含各NAA浓度处理的
生根培养基中进行生根培养,接种6 d后,幼苗生
长状况良好;继续培养至25 d,可见苗有生根迹象,
有少数根生长出来;45 d后,大量根已经生长出来。
菩提树试管苗的生长状况见图1。
由表4可知,当NAA浓度为0.5 mg/L时,丛生
芽的生根率最高达到92.5%,所生根系发达、均匀,
而且侧根丰富,而随着所添加NAA浓度的增加,
试管苗的生根有逐步下降的趋势,且所生的根逐
渐缺少侧根。
表 4 不同浓度 NAA对菩提树试管苗生根的影响
处理 NAA浓度/mg·L-1 接种芽个数 生根苗数 生根率/% 平均根数 丛生芽生根情况
R1 0.2 40 35 87.5 4.1 根数多,根较粗,有侧根
R2 0.5 40 37 92.5 4.9 根数多,根粗,侧根多
R3 0.8 40 31 77.5 3.6 根数较多,根较细,侧根多
R4 1.1 40 25 62.5 2.9 根数较少,根较细,侧根较多
2.4 菩提树试管苗的驯化移栽
选择健壮生根试管苗,置于遮阴的温室或驯
化室里炼苗数日,将种苗根部培养基清洗干净。
清洗后的种苗放入代森锰锌溶液中浸根0.5 h,移
栽入营养钵中。将移栽后的试管苗放入温室中,
注意采取遮阴和保湿措施。移栽30 d后,试管苗的
成活率可达88.3%;研究中选用了在生根壮苗培养
过程中意外污染的部分生根试管苗,也有80%可
以成活(见表5)。
表 5 种苗质量对移栽成活率的影响(30 d)
种苗质量 移栽株数 成活株数 成活率/%
污染苗 25 20 80.0
无菌苗 60 48 88.3
第 2期 王雅稚,等:菩提树组织培养技术研究
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Ⅰ. 初代培养
Ⅱ. 继代增殖培养 Ⅲ. 生根培养
图 1 菩提树试管苗的生长状况图
3 小结
本文以菩提树的带芽茎段为外植体,系统研
究了灭菌时间、外源激素等因子对无菌系建立、
试管苗增殖、生根各方面的影响,以及试管苗驯
化移栽等快繁技术的关键环节。菩提树茎段外植
体以0.1%的HgCl2消毒10 min较好;初代培养基采
用MS+NAA 0.1 mg/L+6-BA 1 mg/L+蔗糖3%+
琼脂0.63%为宜,诱导率为80%。试管苗分化增殖
的最佳培养基为:MS+NAA 0.3 mg/L+6-BA 1.0~
2.0 mg/L+蔗糖3%+琼脂0.63%,分化率为
81.2%~83.5%,增殖倍数可达4.5,适宜菩提树试
管苗的快速繁殖。试管苗生根的最佳培养基配方
为:1/2 MS+NAA 0.5 mg/L+蔗糖3%+琼脂
0.63%,生根数多,且生根天数少,试管苗生根较
多、长度较整齐,着生须根也较多,生长健壮,
适于移栽,成活率高。选用蛭石作为菩提树试管
苗的移栽基质,在生根培养过程中如有部分试管
苗发生污染现象,亦不必直接丢弃,可在移栽前
对试管苗进行药剂浸根处理,也可获得成活的种
苗,从而避免种苗的浪费,降低成本。
参考文献:
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