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金边阔叶麦冬离体快繁技术研究



全 文 :收稿日期:2010-07-10
基金项目:安徽省教育厅自然科学基金项目(编号:KJ2009B166Z)。
作者简介:王雪娟(1974-),女 ,江苏泗洪人;硕士 ,讲师 ,主要从事园林
植物应用研究;E-mail:wxj005@ 126.com。
金边阔叶麦冬离体快繁技术研究
王雪娟 1 ,  秦改花 2 ,  张雪平 2 ,  周玉丽 2
(1.安徽科技学院城建与环境学院 ,  安徽凤阳 233100;
2.安徽科技学院生命科学学院 ,  安徽 凤阳 233100)
摘要:以金边阔叶麦冬芽和根状茎为材料 ,经过一定的预培养和消毒处理 ,建立了其离体再生体系。结果表明:(1)接种
前水培 7d可以减轻污染的发生 , 0.1%HgCl2消毒 25min, 外植体的污染率较低 、不定芽诱导率较高。 (2)根状茎上中部
为最佳选材部位 , 不定芽诱导率最高 , 增殖速度快。 (3)根状茎上中部培养的最适培养基配方为 MS+BA2.0 mg/L+
NAA0.5mg/L, 芽增殖数量多 ,且可以一步成苗。
关键词: 金边阔叶麦冬;根状茎;快繁
中图分类号: S68   文献标志码: A   文章编号: 1001-4705(2010)10-0020-04
ResearchontheRapidPropagationTechnologyofLiriopeplatyphylainVitro
WANGXue-juan1 , QlNGai-hua2 , ZHANGXue-ping2 , ZHOUYu-li2
(1.SchoolofUrbanConstructionandEnvironment, FengyangAnhui233100, China;
2.SchoolofLifeScience, AnhuiScienceandTechnologyUniversity, AnhuiFengyang233100, China)
Abstract:UsingrhizomeandbudsofLiriopeplatyphylaasexperimentalmaterials, thesystemregenerationin
vitrowasestablishedthroughsomepreparingcultureandsterilizationmethod.Theresultsshowed:(1)thepol-
lutionrateofexplantdecreasedwhichhydroponiced7dbeforecultureinvitroandsterilized25minby0.1%
HgCl2 coulddecreasepolutionandincreasetherateofinducingbuds.(2)Themostoptimizedexplanttypefor
inducingbudswastheupperandmiddlepartoftherhizoma, whichtherateofinducingbudswasthehighest
andtherateofmultiplicationwastherapidest.(3)TheoptimizedmediumforrhizomeculturingwasMS+BA
2.0mg/L+NAA0.5mg/L, whichcouldincreasemultiplicationandpromotebudsbecomeintegratedseed-
lings.
Keywords: Liriopeplatyphyla;rhizome;rapidpropagation
  金边阔叶麦冬(Liriopeplatyphylawangettangvar.
variegataHort.)是阔叶山麦冬的园艺学变种 ,是百合
科山麦冬属 ,为多年生常绿草本植物[ 1] 。根粗壮 ,常
膨大成椭圆形小块根 ,茎短缩 ,叶线形 ,基生成丛 ,长
15 ~ 30 cm,叶边缘嵌有黄色条纹 ,色彩明丽 ,总状花
序 ,花淡紫色 ,花期夏秋季节 ,浆果 ,蓝紫色 ,是既可观
花又可观叶的地被植物 ,观赏价值极高 ,适应性强 ,具
有良好的市场前景[ 2] 。目前生产上金边阔叶麦冬主
要采用分株繁殖 ,但分株繁殖操作难度大 、费时费力 ,
而组培苗具有生长整齐 ,质地均一的特性 ,大面积绿
化 ,园林构图效果极佳;而且利用组织培养技术进行繁
殖可以不受季节限制 ,即时供应幼苗。有关麦冬属植
物的组织培养已有一些报道 [ 3 ~ 5] ,但有关金边阔叶麦
冬组织培养的研究鲜见报道 ,由于其再生过程经过愈
伤组织途径后出现了性状分离 ,高比例的嵌合性状分
离极大地限制了快繁体系在真正意义上的确立 [ 1] ,故
本试验旨在通过建立金边阔叶麦冬芽的直接再生技
术 ,为今后大规模生产金边阔叶麦冬组培苗奠定基础 。
1 材料与方法
试验于 2008年 6月至 2009年 9月在安徽科技学
院生命科学院组培室进行。 (1)预培养:取田间金边
阔叶麦冬健壮植株 ,洗净根部泥土进行水培 ,分别在水
培 0、3、7d后取芽 ,在超净工作台上 ,先用 70%的酒精
消毒 30s,无菌水洗 2次 , 再用 0.1% HgCl2消毒 25
min,接入 MS+BA2.0mg/L+NAA0.5mg/L+蔗糖
30g/L(下同)+琼脂 5.5g/L(下同)的培养基上;接种
后隔日观察 , 30 d后调查污染率和增殖倍数。 (2)消
毒处理:取水培 7 d后的芽分别用 0.1% HgCl2消毒
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第 29卷 第 10期 2010年 10月           种 子 (Seed)           Vol.29 No.10 Oct. 2010
DOI :10.16590/j.cnki.1001-4705.2010.10.069
20、25、30、35min,用无菌水洗 5次 ,接入上述培养基;
接种后隔日观察 , 30 d后调查污染率和增殖倍数 。
(3)取材和培养基的选择:在上述试验的基础上 ,分别
选芽和根状茎为材料 ,芽剥去外层鳞片 ,根状茎按形态
学方向切成上 、中 、下 3个部分 。分别接入 Ⅰ号 MS+
BA1.5mg/L+NAA0.5mg/L, Ⅱ号 MS+BA2.0mg/L
+NAA0.5mg/L, Ⅲ号 MS+BA2.5 mg/L+NAA0.5
mg/L培养基中 。(4)继代培养:芽长到 3 ~ 5cm高时 ,
将芽丛分割 , 并转入 MS+BA2.0 mg/L+NAA0.5
mg/L上进行增殖 , 30d后记录材料的生长情况 。培养
室温度为(25 ±2)℃,光照强度为 2 500 lx,光照时间
14h/d。污染率(%)=污染外植体数 /接种外植体数
×100%;诱导率 =萌发外植体 /接种外植体 ×100%,
增殖倍数 =30 d后芽的数量 (未污染)/接入芽的
数量 。
2 结果与分析
2.1 水培时间和消毒时间对金边阔叶麦冬芽离体培
养的影响
  由表 1可看出 ,经过一定时间的水培后 ,芽的污染
率明显下降 ,增殖倍数略有增加 。水培 7d后金边阔
叶麦冬芽的污染率比对照下降 37%,比水培 3d的污
染率降低 24%,水培 7d后增殖倍数也比对照有所增
加 ,且芽的生长速度也较快 。说明接种前经过一定时
间的水培能减少金边阔叶麦冬芽培养过程中的污染 、
提高其增殖倍数 、促进其生长 。说明接种前水培一定
时间对芽的离体再生有着一定的促进作用。
表 1 水培时间对金边阔叶麦冬芽离体培养效果的影响
水培时间
(d)
污染率
(%) 增殖倍数      生长状况
0(ck) 0.41 1.12
9d后芽开始萌发 ,幼芽由白逐
渐变绿 , 萌发后仍有较多污染 ,
其中多数是内生菌污染。
3 0.17 2.06 7d后芽开始萌发 ,幼芽由白变绿,叶片逐渐伸展。
7 0.04 2.46 7d后大部分芽开始萌发生长 ,叶片逐渐加宽加长 ,生长较快。
  由表 2可看出 ,金边阔叶麦冬芽的离体培养过程
中 , HgCl2的消毒时间对外植体的污染率 、增殖倍数以
及芽的生长状况都有明显的影响。随着消毒时间的延
长 ,外植体的污染率逐渐下降 ,如消毒 35min比 20min
污染率下降了 38%,消毒 25min比 20min污染率下降
了 22%。然而每种外植体对消毒液都有一定的耐受
性 ,随着消毒时间的延长外植体的污染率下降;但消毒
时间过长 ,外植体的增殖倍数和生长状况也均有一定
程度的降低 ,随消毒时间延长 ,外植体的生长会停滞 、
甚至死亡 。试验中综合考虑外植体的增殖倍数 、生长
状况以及污染率 ,认为金边阔叶麦冬芽离体培养过程
中外植体的消毒时间以 25min的效果最好 。
表 2 消毒时间对金边阔叶麦冬芽离体培养效果的影响
消毒时间
(min)
污染率
(%) 增殖倍数      生长状况
20 0.41 1.24
7d后部分芽开始萌发生长 ,但
相当多的材料没萌发就污染了 ,
也有一些是在萌发后由于内生菌的生长而污染 ,这些污染的材
料由于内生菌的生长而逐渐停
止生长。
25 0.19 2.46
7d后芽开始萌发 、生长 , 9d后
大部分萌发的芽逐渐转绿并伸
展。
30 0.15 2.22 7d少数芽开始萌发变绿 , 但生长较慢。
35 0.03 1.00 芽几乎不生长 、不增殖 、污染也少。
2.2 外植体类型和培养基对诱芽效果的影响
由表 3可看出 ,在试验培养基上 ,不同的外植体类
型对金边阔叶麦冬芽的诱导效果差异较大。芽作为外
植体 ,接种后很快就能萌发生长 ,成苗较快(图 1);根
状茎上部作外植体 ,接种后也可诱导产生芽 ,且芽的数
量较多 ,芽较健壮 ,但诱导启动时间比芽长;根状茎中
部作外植体 ,只有部分外植体上能诱导出芽 ,诱导率不
高;根状茎下部和老根则没有芽长出(图 3)。
由表 3还可以看出 ,试验的 3种培养基上均有芽
的发生 ,但相同的外植体类型在不同的培养基上诱导
芽的数量和芽的生长速度差别较大;同样 ,不同外植体
在相同培养基上的诱导效果差别也较大 。试验中 ,培
养的单芽在 3种培养基上均可以看到芽的生长和增
殖 ,但以培养基 Ⅱ上生长效果最好 ,芽的生长速度快 ,
增殖倍数多。根状茎的中上部诱导的芽也较多 ,但诱
芽所需时间较单芽长 ,各种培养中仍以培养基Ⅱ上长
得最好。根状茎下部和老根无论在那种培养基上均无
芽的发生 ,说明根状茎下部和老根上形成芽的几率少 ,
诱导芽也不容易。故认为芽和根状茎上中部作离体快
繁的外植体效果较好 , Ⅱ培养基为最适的诱芽培养基 。
2.3 增殖与生根
根状茎上诱导的丛芽 ,在前两周长势相当 ,但是之
后如果不进行分割继代 ,则有一个长势较旺的芽逐渐
超过其它芽 ,表明金边阔叶麦冬诱导的丛芽有着明显
的顶端优势(图 4)。在培养基Ⅱ上继代的芽苗在增殖
的同时也有不定根的发生 ,芽苗在继代培养 1个月左
右即可长成 4 ~ 5cm高的完整植株 ,即在培养基 Ⅱ上
芽苗可以一步成苗(图 5)。
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研究报告  王雪娟 等:金边阔叶麦冬离体快繁技术研究
表 3 外植体类型和培养基对诱芽效果的影响
外植体类型 培养基 诱导率(%)
平均诱芽个数
(个)                生 长 状 况
Ⅰ 100 1.6 7d后芽开始生长 ,长约 1.0cm,之后继续生长 , 20d后长至 2.0cm左右。
单芽 Ⅱ 100 2.5 7d后芽开始生长 ,长约 1.3cm, 20d后长至 2.5cm左右。
Ⅲ 100 2.5 7d后芽开始萌发 ,长约 0.6cm,之后继续生长。
Ⅰ 100 4.1 11d后大多数外植体有 3~ 5个白色小芽出现 , 13d后长到约 0.2cm,长势较弱。
根状茎上部 Ⅱ 100 5.5 9天后大多外植体有 3~ 8个芽点出现 , 13d后显绿 ,且较健壮。
Ⅲ 100 5.1 13天有萌动现象 ,大多有 3~ 8个芽点。
Ⅰ 50 1.2 9天后有白色芽点露出。
根状茎中部 Ⅱ 50 2.3 9d后有白色芽点露出。
Ⅲ 30 2.2 13d后有白色芽点露出。
Ⅰ 0 0 无明显现象发生。
根状茎下部 Ⅱ 0 0 无明显现象发生。
Ⅲ 0 0 无明显现象发生。
Ⅰ 0 0 无明显现象发生。
老根 Ⅱ 0 0 无明显现象发生。
Ⅲ 0 0 无明显现象发生。
3 讨 论
3.1 培养基对丛芽诱导的影响
试验中对不定芽的诱导采用了 3种培养基 ,不同
培养基上芽的萌发率和生长状况都不同 ,这不仅与外
植体的类型有关 ,也与培养基的类型不同有关 。其中
以 BA2.0mg/L和 NAA0.5mg/L的培养效果最好 ,芽
的萌发率最高 ,长势最好 ,而且没有愈伤组织 ,这可在
一定程度上减少金边阔叶麦冬离体培养中变异的发
生。而在莫肖蓉等 [ 1]的实验中却有愈伤组织发生 ,这
可能与外植体类型和培养基配方等不同有关 。
3.2 外植体类型对诱芽效果的影响
金边阔叶麦冬老根上有少量的芽 ,故认为老根上
应该有芽原基 ,接种后尚可产生大量的芽 ,但试验中老
根并没有诱导出芽 。这可能是老根上芽点较少 ,取外
植体时取到带有芽点的概率小。而从老根上取得的
芽 , 20d左右可以长出约 2.5cm的芽苗 。但由于根上
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第 29卷 第 10期 2010年 10月           种 子 (Seed)           Vol.29 No.10 Oct. 2010
芽的数量较少 ,且培养过程中不易产生丛生芽 ,所以也
不是金边阔叶麦冬离体再生的理想外植体来源。根状
茎作为外植体 ,取材容易 ,数量多 ,试验中根据形态学
结构将根状茎分为上 、中 、下 3部分 。取根状茎上部作
外植体 ,诱导产生的不定芽较多 ,经过切割继代培养
后 ,每个芽的周围又有很多丛生芽发生;而根状茎的中
部虽然也可以诱导出不定芽但数量相对较少 ,而下部
则没有不定芽的发生 ,这与植物离体器官发生的位置
效应理论 [ 6] 相一致。因此在金边阔叶麦冬的离体再
生中 ,以根状茎上中部作外植体最理想 。
3.3 嵌合性问题
金边阔叶麦冬的金边是其重要的观赏特征之一 ,
本试验从根状茎诱导的丛芽经过继代以后可以直接成
苗 ,而且很好地保持了其观赏性。傅婉华等 [ 7]对三色
小凤梨 ,梅贝坚等 [ 8]对花叶良姜进行组培时 ,均发现
直接由芽生芽可以保持黄绿嵌合条纹 ,与本试验结论
相一致。由此看来 ,不经愈伤组织 ,而直接诱芽也许是
植物保持嵌合性的一条有效途径。由于金边嵌合性在
组培中的表现较为复杂 ,其机制尚待进一步研究 。
3.4 对污染外植体的处理
由于金边阔叶麦冬的茎 、根长期生长在土壤中 ,内
生菌较多 ,在对其进行的组织培养中极易污染 。试验
还对培养过程中因内生菌引起的污染外植体进行了一
定的处理 ,可在一定程度上对污染外植体进行挽救 。
具体方法是在超净工作台上 ,将污染的材料取出 ,切去
有菌落的部位 ,用无菌水冲洗数次 、升汞消毒 6 ~ 8
min,再用无菌水冲洗数次 ,接种到新鲜的培养基上培
养 ,结果表明这种方法可以挽救大部分材料 。经 2次
消毒的材料生长较为缓慢 ,但仍能正常生长 ,而且可以
成苗 ,这可能是残留在外植体上的升汞对植物生长的
副作用。如何解决金边阔叶麦冬离体培养中大量的内
生菌污染 ,以及 2次处理后 ,芽生长较慢等问题 ,还有
待进一步研究 。
4 小结与展望
本试验通过对金边阔叶麦冬组织培养的研究 ,发
现以根状茎的上中部为外植体在 MS+BA2.0mg/L+
NAA0.5mg/L培养基上可以诱导产生大量的丛芽 ,经
过一定的继代培养可以一步成苗。这为生产上金边阔
叶麦冬组培苗的大规模生产奠定了基础 ,同时对研究
金边嵌合性的保持也有一定的参考意义 。但对金边阔
叶麦冬组培苗商品化生产中的一些简化操作 、降低成
本的方法还有待进一步的研究。
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研究报告  王雪娟 等:金边阔叶麦冬离体快繁技术研究