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南天竹两品种的组培快繁技术



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2014,43(3): 255 ~ 258.
Subtropical Plant Science
南天竹两品种的组培快繁技术
王华宇1,李丽凤2,陈 艳1,陈乃明1
(1.钦州市林业科学研究所,广西 钦州 535099;2.钦州学院,广西 钦州 535099)

摘 要:以火焰南天竹和尖叶南天竹茎段与茎尖为外植体,研究不定芽诱导、增殖和生根技术。结果表明,两
品种的最佳增殖培养基均为MS+6-BA 1.0 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1;在培养基 1/2MS+NAA 0.1 mg·L-1+IBA
0.1 mg·L-1中,尖叶南天竹生根率可达 100%,而火焰南天竹生根率仅 73.5%;将火焰南天竹的生根材料在该生
根培养基中接种后培养 15 d,再转入经γ射线辐射灭菌的椰糠中,可将生根率提高至 92.0%,且植株生长健壮。
关键词:南天竹;组织培养;快繁;增殖;生根
Doi: 10.3969/j.issn.1009-7791.2014.03.016
中图分类号:Q943.1 文献标识码:A 文章编号:1009-7791(2014)03-0255-04

Study on Rapid Propagation in vitro of Two Cultivars of Nandina domestica
WANG Hua-yu1, LI Li-feng2, CHEN Yan1, CHEN Nai-ming 1
(1.Qinzhou Forestry Science Research Institute, Qinzhou 535099, Guangxi China; 2.Qinzhou University, Qinzhou 535099,
Guangxi China)

Abstract: The stems and stem apexes of Nandina domestica ‘Firepower’ and N. domestica ‘Harbour
Dwarf’ were used as explants to study the techniques of adventitious bud induction, proliferation and
rooting. The results showed that the best medium for proliferation of two cultivars was MS + 6-BA
1.0 mg·L-1 + NAA 0.1 mg·L-1. The rooting rate of N. domestica ‘Harbour Dwarf’ could be as high as
100% in rooting medium 1/2MS + NAA 0.1 mg·L-1 + IBA 0.1 mg·L-1, while only 73.5% for the other
cultivar. Plantlets in propagation stage were cultivated for 15 days in the root medium, and then
transplanted to coconut chaff in plastic containers which were sterilized by γ-ray. In the coconut chaff,
the rooting rate of ‘Firepower’ could be increased to 92.0%, and the plantlets grew well.
Key words: Nandina domestica; tissue culture; rapid propagation; multiplication; rooting

南天竹Nandina domestica属小檗科南天竹属植物,是一种具有观赏、生态、药用等多种价值的树
种[1]。南天竹原产我国和日本,在我国河北、陕西、山东、江苏、安徽、浙江、江西、湖南、湖北、
四川等地均有分布,喜半阴也耐强光,喜温暖气候和肥沃、湿润、微酸性、中性、微碱性土壤,耐修
剪,萌蘖力强,可予强剪以更新复壮[2—3]。关于南天竹属植物的引种和离体快繁工作已有较多研究[2,4—6]。
近年来,由于国内外对绿化要求的提升,彩叶树种的市场需求十分旺盛,南天竹以其优良的表现性状
和适应性日益受到市场青睐。由于植株矮小、茎节短等,南天竹传统的扦插繁殖生根率低,繁殖系数
不高[7],不能满足市场需求。因此,选择优株利用组织培养技术进行扩繁对南天竹的推广应用具有重
要意义。本文针对近年来市场需求旺盛的火焰南天竹N. domestica ‘Firepower’和尖叶南天竹N. domestica
‘Harbour Dwarf’开展组培快繁技术研究,并采用无菌条件下的两步生根法,较好地解决了火焰南天竹
组培阶段生根率较低的问题,为火焰南天竹的种苗繁育和推广应用提供了技术支持,也为提高试管苗
生根率提供借鉴。
收稿日期:2014-05-06
基金项目:广西创新计划专项经费(No. 2013CXJHB08)
作者简介:王华宇,硕士,工程师,从事生物技术和园艺栽培学研究。E-mail: hywangsky@163.com
注:陈乃明为通讯作者。E-mail: cnm-888@163.com
第 43 卷 ﹒256﹒
1 材料与方法
1.1 材料
选取生长势好、叶色鲜艳、无病虫害的火焰南天竹 Nandina domestica ‘Firepower’和尖叶南天竹 N.
domestica ‘Harbour Dwarf’健壮植株,取其当年生茎段和茎尖作为外植体。
1.2 方法
1.2.1 外植体消毒 用小毛刷将材料在自来水下冲刷干净,流水冲洗 30 min。在超净工作台上,先在
75%酒精中消毒 30 s,再用 0.1%升汞溶液振荡消毒 10 min,后用无菌水冲洗 5 次,用无菌滤纸吸干表
面水分后,切取长 0.5~1 cm 茎段或茎尖接种于诱导培养基中。
1.2.2 培养基配方设计 诱导和增殖培养以MS为基本培养基,生根培养以 1/2MS为基本培养基。1)不
定芽诱导培养基:MS+6-BA 0.5 mg·L-1(单位下同)+NAA 0.05。2)增殖培养基:(M1) MS+6-BA
0.2+NAA 0.02;(M2)MS+6-BA 0.5+NAA 0.05;(M3)MS+6-BA 1.0+NAA 0.1;(M4)MS+6-BA
1.5+NAA 0.15;(M5)MS+6-BA 2.0+NAA 0.2;细胞分裂素 6-BA和生长素NAA协同使用时,其浓度
比例设为 10∶1。3)生根培养基:(R1) 1/2MS+NAA 0.05;(R2) 1/2MS+NAA 0.1;(R3)1/2MS
+NAA 0.1+活性炭 3 g·L-1;(R4)1/2MS+NAA 0.1+IBA 0.1;(R5)1/2MS+NAA 0.2。
1.2.3 培养条件 上述培养基均添加 3%蔗糖和 0.6%琼脂粉,pH 5.8~6.0。试管苗培养温度(25±2) ℃,
光照时间 12 h·d-1,光照强度 2000 lx。
1.2.4 火焰南天竹两步法生根试验 将装有椰糠的塑料容器经过 γ射线辐射灭菌后,在超净工作台上用
无菌水喷洒均匀,备用。将火焰南天竹在筛选的最佳生根培养基中分别培养 0、10、15、20 d 后转接入
备用的椰糠中,在培养室中培养 15 d 后观察生根情况。整个操作过程均在无菌条件下进行,培养条件
同 1.2.3 所述。
1.2.5 数据统计 每处理调查 30 个接种芽,统计增殖系数、生根率、生根系数。增殖系数=增殖芽数/
出芽株数;生根率=(生根株数/接种数)×100%;生根系数=生根数量/接种株数。
统计数据用 Statistica 统计分析软件,对各试验数据进行单因素方差分析(ANOVA),采用 Duncans
新复极差法统计各处理显著性水平。
2 结果与分析
2.1 无菌材料获得
消毒过程中,茎段和茎尖在外植体处理和诱导培养时并未单独分开处理,均有不同程度的污染,
污染率约为 40%。接种 2 周后,两种南天竹茎段基部均开始分化出瘤状突起,外植体叶片伸展;接种
4 周后,有腋芽抽出,无菌苗长达 1 cm 以上时,接种于各增殖培养基上进行丛生芽诱导和增殖培养。
相较而言,尖叶南天竹的生长速度较火焰南天竹稍快,腋芽获得数也较多。
2.2 不同培养基对南天竹增殖的影响
以 6 周为增殖周期,连续继代 3 个周期后统计增殖芽数并记录生长情况。结果显示,不同植物生
长调节剂组合对两种南天竹诱导的增殖率均达 100%,但对两者的增殖系数和长势影响不同,且各处理
间差异显著。随着 6-BA浓度增加(0.2~2.0 mg·L-1),两种南天竹的增殖系数均随之增加,当 6-BA浓
度达到 1.0 mg·L-1时,火
焰南天竹增殖系数达到
2.4(图 1:A),尖叶南天
竹增殖系数达 3.1(图 1:
C),且植株健壮、生长良
好(表 1)。当 6-BA浓度
为 1.5 mg·L-1时,两种南
天竹均出现玻璃化现象;
表 1 不同培养基对两种南天竹增殖的影响
Table 1 Effects of different media on proliferation of two cultivars of Nandina domestica
火焰南天竹 尖叶南天竹
培养基
接种数/株 增殖系数 生长表现 接种数/株 增殖系数 生长表现
M1 150 1.3 a 芽少,茎杆较细 150 1.5 a 芽少,茎杆较细
M2 150 1.9 b 芽少,生长正常 150 2.3 b 生长正常,较健壮
M3 150 2.4 c 生长正常,较健壮 150 3.1 c 生长良好,较健壮
M4 150 2.8 d 有玻璃化现象 150 3.5 d 有玻璃化现象
M5 150 3.1 e 愈伤多,有玻璃化 150 4.2 e 愈伤较多,有玻璃化
注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05),表 2、表 3 同。
第 3 期 王华宇,等:南天竹两品种的组培快繁技术 ﹒257﹒
6-BA浓度达 2.0 mg·L-1时,玻璃化和愈伤化加重,不能正常生长。因此,选用MS + 6-BA 1.0 + NAA 0.1
为两种南天竹增殖的最佳培养基。实验中还发现,在同等 6-BA浓度下,尖叶南天竹的增殖系数要略高
于火焰南天竹,且茎杆的伸长量也略大。
2.3 不同培养基对南天竹试管苗生根的影响
增殖培养 6 周时,取两种南天竹带顶芽的茎段(长 1.5 cm左右)接种于不同生根培养基上,火焰
南天竹接种 6 周后统计生根情况,尖叶南天竹接种 4 周后统计生根情况。由表 2 可知,当NAA浓度达
0.2 mg·L-1(R5)时,火焰南天竹生根率达 78.0%,但根部有愈伤化,且根系较脆。当选用NAA 0.1 mg·L-1
和IBA 0.1 mg·L-1(R4)协同使用时,火焰南天竹生根率为 73.5%,根系正常,而尖叶南天竹的生根率
达 100%,且根系正常;当NAA浓度升至 0.2 mg·L-1时,其生根率和根系质量反而下降。因此,选用 1/2MS
+NAA 0.1+IBA 0.1 为两种南天竹生根的最佳培养基。试验还表明,在同等生长调节剂浓度下,虽然
火焰南天竹的生根周期延长至 6 周,但尖叶南天竹的生根率仍明显高于火焰南天竹,且单株生根数也
明显多于火焰南天竹,最高可达 16.3 条(图 1:B、D)。
表 2 不同培养基对两种南天竹试管苗生根的影响
Table 2 Effects of different media on rooting in vitro of two cultivars of Nandina domestica
火焰南天竹 尖叶南天竹 培养基 接种数/株 生根率/% 生根系数 根系表现 接种数/株 生根率/% 生根系数 根系表现
R1 200 42.5 a 2.0 a 根系正常 200 87.5 a 12.5 a 根系正常
R2 200 60.5 b 2.3 b 根系正常 200 97.0 b 14.8 b 根系正常
R3 200 62.0 b 2.2 b 根细长 200 97.0 b 14.6 b 根系正常
R4 200 73.5 c 2.7 c 根系正常 200 100 c 16.3 c 根系正常
R5 200 78.0 d 3.3 d 有愈伤 200 91.5 d 13.5 ab 有愈伤
2.4 火焰南天竹两步生根法
将火焰南天竹在生根培养基 1/2MS+NAA 0.1+IBA 0.1 中分别培养 10、15、20 d 后,再转入装有
椰糠且经 γ 射线辐射灭菌后的塑料容器中(15 株/盒),以不经生根培养基处理直接插入椰糠的组培苗
为对照,培养 15 d 后观察生根情况。由表 3 可知,随着在生根培养基中处理天数的增加,试管苗生根
率和平均生根数呈上升状态,组培苗的叶色和长势也更好(图 1:E、F),而对照则无生根现象,且叶
片发黄。处理 20 d 的组培苗生根率、平均生根数分别达到 93.3%和 4.8 条,与处理 15 d 时的 92.0%和
4.6 条差异不显著,且霉菌污染率也高出 10%。因此选用在生根培养基中处理 15 d 再转入椰糠中培养
是相对高效、经济的生产方式。
B CA
D E F
图1 两种南天竹的组织培养及两步法生根
Fig. 1 Tissue culture and two-step rooting of two cultivars of Nandina domestica
A. 火焰南天竹增殖; B. 火焰南天竹生根; C. 尖叶南天竹增殖; D. 尖叶南天竹生根; E、F. 火焰南天竹瓶外生根。

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表 3 火焰南天竹两步生根法试验
Table 3 Results of the two-step-rooting method of Nandina domestica ‘Firepower’
处理天数/d 接种数/株 霉菌污染率/% 生根系数 生根率/% 生长表现
0 150 0 0 a 0 a 叶片发黄,生长势弱
10 150 10.0 3.5 b 76.7 b 叶片绿色,生长正常
15 150 10.0 4.6 c 92.0 c 叶片绿色,植株健壮
20 150 20.0 4.8 c 93.3 c 叶片绿色,植株健壮
3 结论与讨论
组织培养能否成功,基因型的影响非常关键。同一属不同种植物所需的培养条件有着较大差别,
甚至同一种内不同基因型在相同培养条件下,对培养基的反应也不尽相同[8]。本研究中无论是增殖环
节还是诱导生根环节,尖叶南天竹的组培效率都优于火焰南天竹。尤其是在生根环节,尖叶南天竹的
生根率可达 100%,单株生根数达 16.3 条,而火焰南天竹瓶内生根率最高只有 78.0%,平均生根条数仅
3.3 条。这可能与不同品种基因型的差异有关。
试管苗瓶外生根技术是近几年研究成功的一项先进的组培生根技术,是植物试管苗简化生产技术
的重要组成部分[9]。其主要特征是将植物组织培养过程中未进入生根培养的继代增殖苗进行处理后直
接在基质中进行移栽,省去试管苗瓶内生根的传统程序。本试验将火焰南天竹先在生根培养基中进行
预处理,再转入椰糠中进行培养,并非严格意义上的瓶外生根技术,因此称为两步生根法。
针对火焰南天竹组培阶段生根率低的问题,试验了不同生长调节剂浓度和组合、降低无机盐浓度、
添加活性炭等传统方法,但仍达不到理想的生根效果。杜永芹等[4]采用降低无机盐和蔗糖浓度的方法,
组培苗生根率达到 64.2%;李慧[5]选用 1/2MS+NAA 0.3 mg·L-1+活性炭 4 g·L-1,生根率可达 84%。本
研究采用在生根培养中处理一段时间后再转入经γ射线辐射灭菌的椰糠中培养的两步生根法,大大提高
了火焰南天竹的生根率和根系质量。这一方面是试管苗在生根培养基中吸收了促进生根的生长调节剂,
对根系的形成具有较强的诱导作用;另一方面,椰糠具有疏松透气等特点,大大改善了培养的微环境,
有利于根系生长。
火焰南天竹生根的整个操作过程都在无菌环境中完成,便于后期组培苗的出口和检疫工作。但本
环节对组培室的硬件条件和洁净度要求较高(接种室和培养室空气洁净度均达到 10 万级标准,组培苗
每月平均污染率低于 5‰),且操作相对繁琐、培养成本较高,如何优化操作流程、提高接种效率,还
需进一步深入研究。
参考文献:
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