全 文 :李 慧.彩叶树种火焰南天竹的离体快繁研究 [ J] .江苏农业科学 , 2010(1):74-76.
彩叶树种火焰南天竹的离体快繁研究
李 慧
(江苏联合职业技术学院淮安生物工程分院 ,江苏淮安 223200)
摘要:以火焰南天竹的幼嫩茎段作为外植体 , 进行组织培养快速繁殖研究。结果表明:芽诱导培养基以 MS+
1.5 mg/L6-BA+0.5 mg/LNAA、附加蔗糖 60g/L较为适宜;MS+1.0 mg/L6-BA+0.1mg/LNAA、pH值 5.8为较
理想的增殖培养基 ,芽诱导率达到 95%,且苗长势良好;NAA浓度 、培养基的无机盐和活性炭用量等因素对火焰南天
竹根的诱导存在一定影响 ,以 1/2MS+0.3 mg/LNAA、附加活性炭 4g/L促进生根最有利 , 诱导率达到 84%。
关键词:火焰南天竹;离体培养;快速繁殖;培养基;激素
中图分类号:S687.904+.3 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2010)01-0074-02
收稿日期:2009-04-30
基金项目:江苏省淮安市科技项目(编号:SN0860)。
作者简介:李 慧(1971—),女 ,江苏宿迁人 ,硕士 ,副教授 ,从事园艺
作物的组织培养研究。 E-mail:lihui710623@163.com。
火焰南天竹(Nandinadomestica`FirePower )是国外育成
的小檗科南天竹属园艺新品种 。火焰蓝天竹耐寒常绿 ,叶片
椭圆或卵圆形 ,与原种披针形叶有明显区别;春夏季淡绿色 ,
秋冬季火红色 ,红叶经霜不落 ,至隆冬初春似火焰迎风 ,这是
优于原种的重要性状;植株低矮 ,株型紧凑 ,生长较快 ,可以作
为地被和色块植物 。
火焰南天竹自然繁殖较为困难 ,繁殖周期长 ,繁殖率极
低 [ 1 ] 。目前 ,国内对火焰南天竹繁殖的研究报道很少 , 2000
年杜永芹等报道了上海植物园从欧洲引进火焰南天竹用作资
源收集 [ 2] , 2002年黄一青等虽通过诱导不定芽获得再生植
株 [ 3 ] ,但继代培养时间较长 ,一定程度上限制了火焰南天竹
试管苗的大面积推广 。为此 ,笔者对火焰南天竹进行离体培
养 ,筛选出效率高 、速度快的繁殖途径 ,为火焰南天竹工厂化
育苗提供技术支撑 。
1 材料与方法
1.1 材料
供试火焰南天竹于 2008年 2月引自江苏省常州绿扬园
艺有限公司 ,栽植于江苏联合职业技术学院淮安生物工程分
院花卉实训中心温室中 ,试验于 2008年 4— 10月进行 。
1.2 方 法
1.2.1 外植体消毒 选择无病毒 、生长健壮的当年生枝条 ,
截取上部幼嫩茎段 ,包于湿润的纱布中 ,用自来水冲洗干净
后 ,在无菌室内先浸入 75%酒精中 30 s,无菌水冲洗后置于
0.1%氯化汞中消毒 6min,无菌水冲洗 5次 ,用消毒过的滤纸
吸干水分 ,在超净工作台内无菌条件下将新梢切成 0.5 cm长
的小段 ,保持极性接入诱导培养基中 。
1.2.2 芽诱导培养基的筛选
1.2.2.1 不同激素组合对愈伤组织形成的影响 试验设置
6种 MS培养基 ,添加不同浓度的 6 -BA和 0.5 mg/LNAA,
6-BA浓度分别设 0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5mg/L。
1.2.2.2 蔗糖浓度对愈伤组织形成的影响 以上述试验中
最优组合为基本培养基 ,分别附加 15、30、60、90 g/L的蔗糖 。
培养基中添加 0.5%卡拉胶 ,调整 pH值为 5.8 ,培养温度为
(25±2)℃,每天光照 10 ~ 12 h,光强 1 200 lx,培养 30 d,统
计愈伤组织形成率及新梢形成量 。
1.2.3 增殖培养基的筛选 将高约 1.5 cm、带有 1 ~ 2个节
的无菌苗接种于添加了不同浓度 6-BA和 NAA组合的 MS
培养基上 , 并设置不同梯度的 pH值 , 每处理接种 10瓶 ,
2苗 /瓶 。40d后统计增殖芽数量 ,并观察苗的长势。
分别设 MS+0.5 mg/L6-BA+0.1 mg/LNAA、 MS+
0.5mg/L6-BA+0.5 mg/LNAA、MS+1.0 mg/L6-BA+
0.1mg/LNAA、MS+1.0 mg/L6-BA+0.5mg/LNAA、MS+
1.5mg/L6-BA+0.1 mg/LNAA、MS+1.5 mg/L6-BA+
0.5mg/LNAA等 6个处理研究不同配比的 6-BA和 NAA
组合对芽增殖的影响 。
将无菌芽转接于由上述试验筛选出的培养基中 (蔗糖
30 g/L、卡拉胶 5g/L),将培养基的 pH值用 0.1 mol/LNaOH
调整到 5个水平:5.4、5.6、5.8、6.0、6.2 ,探讨 pH值对芽增殖
的影响 。
1.2.4 生根培养基的筛选 取高约 3 ~ 4cm、带有 2 ~ 3个节
的无菌苗接种于添加了不同浓度 NAA的 1 /2MS培养基上 ,
培养 2 ~ 3周后 ,记录生根率及根的生长情况 。分别设 0.1、
0.2、0.3、0.4、0.5 mg/LNAA5个处理 ,探讨不同 NAA浓度
对生根的影响 。
设 MS和 1/2MS两种不同浓度无机盐的基本培养基 ,附
加 2、4、8g/L的活性炭 ,探讨不同浓度 MS无机盐与活性炭用
量对生根的影响 。
2 结果与分析
2.1 芽诱导培养基的筛选
2.1.1 不同激素组合对愈伤组织形成的影响 接种 2周后 ,
外植体基部分化出瘤状突起 ,转绿长高 ,培养 4周后腋芽分化
形成新梢 。表 1显示 , 火焰南天竹茎段在附加不同浓度
6-BA的培养基上均可形成愈伤组织 ,且随着 6-BA浓度升
高 ,愈伤组织形成率增大 ,最高达 100%,同时茎段在培养过
程中产生的新梢数也随之增多 。但是在不同培养基上新梢分
化差异较大 ,平均每个茎段形成新梢数 0.60 ~ 4.34个不等 ,
其中在 4号培养基上诱芽效果优于其他 ,每个茎段平均分化
—74— 江苏农业科学 2010年第 1期DOI :10.15889/j.issn.1002-1302.2010.01.098
4.34个芽 ,且生长健壮 。观察发现 ,尽管在 5号培养基上茎
段增殖新梢达 3.22个 ,但幼芽簇生 ,分化趋向过于旺盛 ,致使
植株形态异常;在 6号培养基上外植体基部形成淡黄色疏松
的愈伤组织 ,随着时间推移 ,部分外植体顶端枯死或生长缓慢
甚至停滞 。试验表明:4号培养基 ,即 MS+1.5 mg/L6-BA
+0.5mg/LNAA是火焰南天竹芽诱导较为理想的培养基 。
表 1 不同激素组合对愈伤组织形成的影响
序号 6-BA(mg/L)
茎段
总数
(个)
形成愈
伤组织数
(个)
愈伤组织
形成率
(%)
每个茎段
产生新梢数
(个)
1 0 40 0 0 0.60
2 0.5 40 8 20 2.04
3 1.0 40 22 55 3.16
4 1.5 40 38 95 4.34
5 2.0 40 40 100 3.22
6 2.5 40 40 100 0.92
2.1.2 蔗糖浓度对愈伤组织形成的影响 从表 2可见 ,蔗糖
浓度的高低影响愈伤组织的形成 。在一定范围内 ,随着蔗糖
浓度的增大 ,有效地促进了愈伤组织的形成 ,并可诱导芽的产
生;但当蔗糖浓度过高时 ,愈伤组织由致密型转为疏松型 ,细
胞出现衰老死亡 ,芽的形成率随之降低 。综合各项指标 ,以处
理 3对不定芽分化最有利 ,诱导率达到 80%,平均每个外植
体诱导芽数为 3.1个 ,即火焰南天竹芽诱导最优培养基组合
为 MS+1.5mg/L6-BA+0.5mg/LNAA,附加蔗糖 60g/L。
表 2 不同蔗糖浓度对愈伤组织形成的影响
处理
蔗糖
浓度
(g/L)
外植
体数
(个)
出芽外
植体数
(个)
平均
芽数
(个)
愈伤组织形状
1 15 30 12 2.2 少 ,致密 ,黄绿色
2 30 30 19 2.5 较多 ,致密 ,黄绿色
3 60 30 24 3.1 多 ,致密 ,黄绿色
4 90 30 15 1.9 多 ,疏松 ,浅黄转黄褐色
2.2 增殖培养基的筛选
2.2.1 不同配比的 6-BA和 NAA组合对芽增殖的影响
由表 3可知 , 6-BA的浓度对丛生芽的数量有较大的影响 ,
6-BA的浓度越高 ,产生的丛生芽越多;但浓度过高 ,新梢节
间伸长 ,叶片皱褶卷曲 、水渍状增厚 ,有明显的愈伤化倾向 ,形
成玻璃化苗的可能性增大 ,可见高浓度 6 -BA(浓度高于
1.0mg/L)对芽的生长不利 。当 6-BA和 NAA配合使用时 ,
低浓度的 NAA具有较好的效果 , 增殖的芽多 , 其中以添加
1.0mg/L6-BA+0.1mg/LNAA的培养基较为理想 ,植株无
表 3 不同浓度激素组合对芽增殖的影响
处理 6-BA(mg/L)
NAA
(mg/L)
增殖芽
数(个)
平均芽
数(个) 苗生长情况
1 0.5 0.1 43 2.15 叶小 ,节间短 ,叶色正常
2 0.5 0.5 37 1.85 叶小 ,节间短 ,叶色正常
3 1.0 0.1 64 3.2 叶片舒展宽大 ,叶色鲜绿
4 1.0 0.5 46 2.3 叶片舒展宽大 ,叶色鲜绿
5 1.5 0.1 78 3.9 顶叶出现皱褶 、不平 ,节间伸长
6 1.5 0.5 82 4.1 新生的叶片卷曲 、增厚 、玻璃化
注:数据为培养 40d后统计结果。
玻璃化现象 , 新生叶片舒展宽大 , 叶色鲜绿 , 苗高 3.0 ~
4.5cm,具有 4 ~ 5个节 ,可切成 3 ~ 5段 ,客观上扩大了繁殖
系数 。
2.2.2 pH值对芽增殖的影响 从图 1可见 , pH值 5.8对芽
的分化和生长效果好 ,芽诱导率达到 95%, pH值 5.4处理和
pH值 6.2处理诱导率较低 ,分别为 75%和 70%, pH值 5.6
处理和 pH值 6.0处理的诱导率则分别为 85%和 90%。
2.3 生根培养基的筛选
2.3.1 NAA浓度对火焰南天竹生根的影响 由表 4可知 ,
随着 NAA浓度的增大 ,试管苗的生根率提高 ,单株生根条数
增多 。当 NAA浓度达到 0.4mg/L时 ,试管苗生根率最高 ,达
77.5%,但生根后苗体生长缓慢;当 NAA浓度达到 0.5 mg/L
时 ,基部周围有部分愈伤组织产生 ,生出的根短而脆 ,生根苗
叶片老化 ,苗体停止生长 ,这种苗不管根量多少 ,移栽成活率
均较低 。结果表明 ,当 NAA浓度为 0.3mg/L时 ,试管苗的生
根率与生根数均较高 ,同时苗体也能正常生长发育 。
表 4 不同 NAA浓度对火焰南天竹试管苗生根的影响
NAA浓度
(mg/L)
接种苗
数(个)
生根苗
数(个)
生根率
(%)
平均根
数(条) 生长情况
0.1 40 6 15.0 0 生长缓慢
0.2 40 14 35.0 2.1 生长正常
0.3 40 27 67.5 2.6 生长正常
0.4 40 31 77.5 3.0 生根后生长缓慢
0.5 40 30 75.0 3.1 生根后叶老化 ,停止生长
2.3.2 不同浓度 MS无机盐与活性炭对生根的影响 从表 5
可看出 ,适当降低 MS大量元素浓度可促进根的分化 , 1/2MS
处理在生根率指标上均高于 MS处理 。在同等基本培养基不
同活性炭用量处理间 ,以 4 g/L活性炭用量生根率最高 。综
合各项指标 ,以处理 5对火焰南天竹生根最有利 ,诱导率达到
84%,即培养基无机盐含量减半和 4 g/L活性炭联合使用对
火焰南天竹生根有良好的促进作用 。
表 5 MS大量元素和活性炭的不同用量对根诱导的影响
处理 基本培养基
活性炭用量
(g/L)
接种苗
数(个)
生根苗
数(个)
生根率
(%)
1 MS 2 182 46 25
2 MS 4 176 73 41
3 MS 8 185 62 36
4 1 /2MS 2 184 134 73
5 1 /2MS 4 189 159 84
6 1 /2MS 8 190 117 62
(下转第 76页)
—75—李 慧:彩叶树种火焰南天竹的离体快繁研究
蒋向辉 ,佘朝文 ,王善粉 ,等.不同激素浓度对铁皮石斛高效快繁体系的影响 [ J] .江苏农业科学, 2010(1):76-78.
不同激素浓度对铁皮石斛高效快繁体系的影响
蒋向辉 1, 2 , 佘朝文 1, 2 , 王善粉 1 , 沈李媛1 , 杨 蕊 1
(1.怀化学院生物工程系 ,湖南怀化 418008;2.怀化市生物育种与加工技术实验室 ,湖南怀化 418008)
摘要:以 MS培养基为基本培养基 , 采用正交试验设计方法探讨不同的激素与浓度组合对铁皮石斛愈伤诱导 、芽
分化与根诱导的影响。结果表明:以铁皮石斛幼叶为外植体 ,愈伤诱导的最适培养基为 MS+1.25 mg/L6-BA+1.5
mg/LNAA;芽分化的最适培养基为 MS+2.0 mg/L6-BA+0.8 mg/LNAA;根诱导的最适培养基为 MS+0.75 mg/L
IBA+NAA0.5 mg/L。同时研究发现 ,在一定的浓度范围内 , 较高浓度的 NAA有利于铁皮石斛幼叶愈伤诱导 ,但对芽
的分化有一定的抑制作用。在不定根的诱导中 , 6-BA对根的诱导有明显的抑制作用。
关键词:铁皮石斛;激素;高效快繁
中图分类号:S567.23+9.038 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2010)01-0076-03
(上接第 75页)
2.4 试管苗驯化移栽
组培苗移植前置于自然光照 、温度下 ,打开瓶盖炼苗 7 ~
10 d,然后将苗取出 ,用自来水冲去根部培养基 ,移植在熟土 、
草炭 、珍珠岩比例为 2 ∶1 ∶1的混合基质中 。移栽后浇足水
分 ,置小拱棚内 ,间歇喷雾 ,保持相对湿度 70%以上;拱棚加
盖遮阳网 ,避免阳光直射;每周定期喷低浓度百菌清液防病;2
周后喷叶面肥(0.2%尿素液或惠满丰)进行营养补充 ,以促
进新根生长 。在保护设施条件下精心护理 ,成活率可在 85%
以上 , 1个月后可移入苗圃定植。
3 结论与讨论
蔗糖是组织培养中不可缺少的碳源物质 ,不仅能为外植体
提供能量 ,而且也能维持一定的渗透压 [4 ] ,影响着外植体的分
化和嫩梢的生长 [5 ] ;但蔗糖浓度过高时 ,愈伤组织会由致密型
转为疏松型 ,并出现衰老死亡现象 ,芽的形成率随之降低 。这
可能是由于渗透势过高 ,细胞吸水困难 ,导致植物生长异常。
培养基 pH值对外植体的生长分化 、生根存在一定的影
响 。在本试验中 ,火焰南天竹增殖培养基适宜的 pH值与一
般植物(pH值 5.8 ~ 6.0)差别不大 ,当 pH值升高(小于 6.0)
时芽增殖率反而下降 。本结果与李万方对乡土植物南天竹培
养土 pH值的研究 [6 ]及杜永芹等对火焰南天竹生根培养基
pH值筛选的结果 [ 7]差异较大 ,这可能是因为南天竹品种间或
火焰南天竹组织培养过程中不同诱导阶段生理上存在一定的
差别 。
生根困难和移栽成活率低是木本苗木组织培养中比较突
出的问题 ,也是组培技术应用于生产的一大障碍 。活性炭明
显地减弱培养基内光照 ,在培养基中加入适当的活性炭 ,能明
显促进火焰南天竹形成完整的再生植株 ,可能是因为活性炭
使得培养基内形成类似土壤中的黑暗环境 ,并能对培养基中
的代谢有害物质进行吸附。
参考文献:
[ 1]王玉勤 ,杜永芹 ,倪林娟.火焰南天竹的扦插繁殖法 [ J].上海农
业科技 , 2004(5):97.
[ 2]杜永芹 ,倪林娟 ,王玉勤 ,等.观赏林木新品种火焰南天竹的引进
与繁育技术研究 [ J] .上海农业科技 , 2007, 23(3):38-41.
[ 3]黄一青 ,王青华.火焰南天竹的组织培养 [ J] .农业科技通讯 ,
2002(11):17.
[ 4]韦三立.花卉组织培养 [ M] .北京:中国林业出版社 , 2000:24.
[ 5]王 蒂.植物组织培养 [ M] .北京:中国农业出版社 , 2004:301.
[ 6]李万方.如何养好衰败的南天竹盆景 [ J] .花木盆景 , 2000(10):
25.
[ 7]杜永芹 ,倪林娟 ,王玉勤.耐寒彩叶树种火焰南天竹的快繁技术
研究 [ J].上海农业学报 , 2004, 20(4):1-4.
铁皮石斛(DendrobiumcandidumWall.exLindl.)为兰科
石斛属多年生草本植物 ,别名黑节草 ,是一种分布在岩溶地区
的珍贵中药材植物 ,民间有 “救命仙草 ”、 “中华仙草 ”的美
称 [ 1 ] 。然而铁皮石斛生长条件十分苛刻 ,自然产量极少 ,更
因民间长期过度采挖 ,致使野生资源濒临绝种 ,国内市场供应
紧缺 ,国际市场干品价已达 1 000美元 /kg以上 。建立高效的
组培快繁体系是推进铁皮石斛药源良性发展的有效途径 。目
收稿日期:2009-03-06
基金项目:湖南省科研计划重点资助项目(编号:05A064)。
作者简介:蒋向辉(1974— ),男 ,湖南安化人 ,硕士 , 讲师 ,主要从事
植物遗传与育种研究。 E-mail:jxfei789@ 163.com。
通信作者:陈东明 ,教授。
前国内外对铁皮石斛的组培快繁已有相关报道 [ 2 -5] ,但不同
的激素及其浓度对幼叶分化能力的研究还未见报道 。本研究
探讨不同激素及浓度对铁皮石斛高效快繁体系的影响 ,以提
高铁皮石斛组织苗的成活率 ,旨在为铁皮石斛规模化栽培提
供技术支持 。
1 材料与方法
1.1 供试材料
铁皮石斛来自怀化学院生物园铁皮石斛苗圃 。
1.2 方法
以铁皮石斛幼叶为材料 ,首先对幼叶进行 3种前期处理:
自来水洗 30 min、自来水洗 1 h、自来水洗 2 h,继而用 70%酒
精和 0.1%氯化汞进行不同的时间组合消毒处理 。随后接种
—76— 江苏农业科学 2009年第 6期