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激素对金鱼草茎尖快繁及对后期叶序形成的影响



全 文 :


收稿日期: 2013-03-11
基金项目: 基于混合逻辑动态系统的温室建模与控制(31000672)资助。
作者简介: 李丹丹,女,硕士研究生。E-mail:ddxihuanxixi@sina.com
* 通信作者: 王冬良,女,副教授。E-mail:wangdongliang@ahau.edu.cn
安徽农业大学学报, 2013, 40(5): 871-874
Journal of Anhui Agricultural University
网络出版时间:2013-8-20 11:54:10
[URL] http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1162.S.20130820.1154.007.html
激素对金鱼草茎尖快繁及对后期叶序形成的影响

李丹丹 1,夏 淋 1,王国伟 1,王冬良 2*
(1. 安徽农业大学林学与园林学院,合肥 230036;2. 安徽农业大学园艺学院,合肥 230036)

摘 要:采用组织培养技术,在金鱼草生长至第四或第五节位时取茎尖作为外植体,探讨不同激素对金鱼草快
繁及叶序发育的影响。结果表明:(1)配方为MS+1 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 NAA的增殖培养基能诱导出大量丛生
芽;(2)在不添加激素的 1/2MS培养基上,蔗糖浓度为 20 g·L-1时,丛生芽的根系质量最好;(3)外源激素可以调
控金鱼草对生叶原基转换为互生叶原基。
关键词:金鱼草;茎尖;叶序;快繁;激素
中图分类号:S681.9 文献标识码:A 文章编号:1672352X (2013)05087104

Effect of hormone on rapid propagation of Anthirrhinum majus
by shoot apex and late phyllotaxis formation

LI Dan-dan1, XIA Lin1, WANG Guo-wei1, WANG Dong-liang2
(1. School of Forestry and Landscape Arcitecture, Anhui Agricultural University, Hefei 230036;
2. School of Horticulture Science, Anhui Agricultural University, Hefei 230036)

Abstract: Effects of different phytohormones on rapid propagation and the formation of phyllotaxis of
Anthirrhinum majus were studied in this article, and the fourth or the fifth shoot apexes of Anthirrhinum majus
were used as explants by tissue culture technology. The results showed as follows. (1) The optimum multiplication
medium was MS+1 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 NAA, in which a large number of clumpy buds could be induced; (2)
It was better to the roots when the consistence of cane sugar was 20 g·L-1 in the 1/2 MS rooting medium without
phytohormone; (3) The application of exogenous phytohormone could induce a change in the phyllotaxy from the
opposite leaf primordium to the alternate one.
Key words: Anthirrhinum majus; shoot apex; phyllotaxy; rapid propagation; phytohormone

金鱼草(Anthirrhinum majus L.),玄参科金鱼草
属多年生草本花卉,常作一二年生栽培。其花色多
且鲜艳,品种丰富。高型可作切花或花境栽培,中
矮型可布置各式花坛、岩石园[1]。金鱼草是少数同
一植株上有 2种及 2种以上叶序变化的植物之一,
其叶序随生长阶段的不同而有所变化,一般只有互
生叶序中才有花芽发育,是一个极具研究价值的遗
传资源。作为园林中广泛应用的植物,本试验拟对
金鱼草组培快繁进行研究,并探索外源激素对金鱼
草组培苗叶序形成的影响,为金鱼草的快繁及叶序
发育提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
选用当前常用切花金鱼草品种“泛美夏粉”作
为研究材料。在正常生长状况下,切花金鱼草的叶
序在第 8或第 9节位开始由对生转变为互生,试验
在金鱼草生长至第 4或第 5节位时取茎尖为作为接
种材料。
1.2 试验方法
1.2.1 培养基及配方 增殖培养基以 MS为基本培
养基,附加琼脂 6.6~7 g·L-1,蔗糖浓度为 30 g·L-1,
调 pH至 5.8,试验采用生长素 NAA和细胞分裂素
DOI:10.13610/j.cnki.1672-352x.2013.05.026
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6-BA 2种激素及不同浓度组合,其中 NAA设置的
浓度分别为 0、0.1、0.3、0.5和 1 mg·L-1,6-BA设
置的浓度分别为 0、0.6、0.8和 1 mg·L-1。
生根培养基以 1/2 MS为基本培养基,附加琼脂
6.6~7 g·L-1,试验设计 3种不同蔗糖浓度,探讨不
同碳源浓度对生根的影响,其浓度分别设置为 30、
20和 10 g·L-1,调 pH至 5.8,不添加任何外源激素。
将配制好的培养基分装于三角瓶中,然后放入
高压灭菌锅,在 121℃的温度下灭菌 22 min,灭菌
后放入无菌培养室。
1.2.2 外植体处理 取长度约 0.5 cm的茎尖作为外
植体,将材料剥离后放入烧杯中,加入适量洗衣粉,
用干净纱布将烧杯口封住,在自来水下冲洗,直至
洗衣粉冲洗干净(约 30 min)。随后在超净工作台
上进行消毒(超净工作台已进行紫外杀菌 30 min),
先用无菌蒸馏水冲洗 3次,再用 75%酒精浸泡 5 s,
将酒精倒出,用 0.1%升汞溶液浸泡 7 min左右,最
后再用无菌蒸馏水冲洗 3次[2]。
1.2.3 培养条件 接种后放于无菌培养室,温度保
持(25±2)℃,光照强度为 1 800~2 000 lx,光照
时间为 12~14 h·d-1。
2 结果与分析
2.1 不同外源激素配比对金鱼草不定芽的诱导
接种培养60 d统计外植体增殖不定芽数量及其
生长量,结果见表 1。由表 1 可知,在 NAA 浓度
保持不变时,增殖的不定芽数量随 6-BA 浓度的增
加而增加,且分化系数及生长量也随之增加,说明
在一定范围内,高浓度的 6-BA利于芽组织分化。
试验结果表明:当 NAA浓度为 0 mg·L-1,6-BA
浓度分别为 0.6、0.8和 1 mg·L-1 3种处理情况下,
不定芽的分化速度快,18 d左右形成大量丛生芽,
但芽苗纤细柔弱,部分芽苗叶片发黄;当 NAA 浓
度为 0.1 mg·L-1,6-BA浓度为 1 mg·L-1时,其分化
系数较高,且芽苗生长势好,比较粗壮,最有利于金
鱼草组培快繁,说明一定浓度的 NAA 有利于组培
苗的增粗。由表 1 可知,当NAA浓度大于 0.3 mg·L-1
时,芽的增殖逐渐受到抑制。由此可见,金鱼草不
定芽诱导的最优处理为 MS+1 mg·L-1 6-BA+0.1
mg·L-1 NAA。

表 1 不同激素配比对金鱼草不定芽的诱导
Table 1 Effects of different phytohormone combinations on adventitious bud induction from Antirrhinum majus
NAA 浓度/mg·L-1
Concentration
of NAA
6-BA 浓度/mg·L-1
Concentration
of 6-BA
增殖不定芽数
Number of adventitious
bud multiplication
分化系数
Differentiation
coefficient
0 0 0 0
0 0.6 52 1.73
0 0.8 55 1.83
0 1 78 2.60
0.1 0 0 0
0.1 0.6 33 1.10
0.1 0.8 41 1.37
0.1 1 48 1.60
0.3 0 1 0.03
0.3 0.6 4 0.13
0.3 0.8 11 0.37
0.3 1 12 0.40
0.5 0 0 0
0.5 0.6 0 0
0.5 0.8 5 0.17
0.5 1 2 0.07
1 0 0 0
1 0.6 0 0
1 0.8 0 0
1 1 0 0
注:(1)表中数字为培养 60d后的生长量和分化系数;(2)分化系数=增殖不定芽总数/总接种数。
Note: (1) The data in the table refer to the plant growth and differentiation coefficient after 60 days; (2) Differentiation coeffi-
cient= Number of adventitious bud multiplication / Number of inoculated explants.
40卷 5期 李丹丹等: 激素对金鱼草茎尖快繁及对后期叶序形成的影响 873


表 2 不同处理组合下叶序类型统计结果
Table 2 Statistical result of the type of phyllotaxis on different mediums
NAA浓度/mg·L-1 Cocentration of NAA
0 0.1 0.3 0.5
6-BA浓度
/mg·L-1
Concentration
of 6-BA 对生率/% 互生率/% 对生率/% 互生率/% 对生率/% 互生率/% 对生率/% 互生率/%
0.6 100 0 93.9 6.1 100 0 0 0
0.8 98.2 1.8 82.9 14.6 63.6 36.4 40 60
1 87.2 7.6 79.2 16.7 41.7 50 0 100
对生率 Rate of opposite sprouts;互生率 Rate of alternative sprouts



图 1 试验培育的对生苗
Figure 1 The opposite phyllotaxy plant by experiment



图 2 试验培育的互生苗
Figure 2 The alternate phyllotaxy plant by experiment

试验结果表明,在缺少细胞分裂素时芽苗没有
增殖,只有根的分化,且随 NAA 浓度的增加根系
分化程度而增加,当 NAA浓度为 0.5 mg·L-1时,30
株外植体全部生根,分化出来的根系主根清晰,根
长约为 3.5 cm,发根数较多。
2.2 不同激素水平对金鱼草后期叶序形成的影响
已有文献表明,外源激素在叶序的发生中的确
产生了作用[3-5];马庆通过外源生长素对叶序类型为
对生的玉米进行诱导,发现在单一因素控制下,
NAA浓度越高,处理越早,出现互生的叶原基频率
越高[6]。本试验拟探讨外源激素对金鱼草组培苗叶
序发育的影响。
在组培苗后期生长过程中,出现了大量的对生、
互生叶序类型,同时也出现了 2~3棵三叶轮生叶序
类型,试验统计了对生和互生 2种叶序类型出现的
频率,结果见表 2。由表 2可知,在 6-BA浓度不变
的情况下,对生苗发生频率逐渐降低,互生苗发生
频率逐渐增高;表 2 还显示,随着 6-BA 浓度的增
加,互生苗发生频率也随之增加。由此可见,外源
激素可以调控金鱼草对生叶原基转换,金鱼草叶原
基的转换是由生长素NAA和细胞分裂素 6-BA共同
作用的结果(见图 1和图 2)。
2.3 不同蔗糖浓度对生根的诱导
试验在生根培养基不添加任何激素的情况下,
研究了蔗糖对金鱼草组培苗生根的影响。在组培苗
长至 5~6叶片时,转入未添加激素的 1/2 MS培养
基中,调查其生根情况,结果见表 3。由表 3可知,
当蔗糖浓度为 30 g·L-1时,根系生长快,生根率高
且布满整个瓶底,但根系纤弱。而当蔗糖浓度为 10
g·L-1时,外植体的生根较缓慢,根系发生数较少,
不利于植物的生长,而当蔗糖浓度为 20 g·L-1时,
根系生长快,根系粗壮。
试验还发现,将互生组培苗转接到不添加激素
的生根培养基上,互生叶序逐渐转变成对生叶序,
由此可见,外源激素对金鱼草组培快繁苗叶序的转
换有一定的作用,在没有外源激素的情况下,互生
叶序可能转换为原来的对生叶序类型。
3 小结与讨论
试验研究了不同外源激素及水平对金鱼草组培
快繁的影响,结果表明, MS+1 mg·L-1 6-BA+0.1
mg·L-1 NAA处理较利于不定芽的增殖。在生根试验
部分中发现蔗糖浓度对根系生长具有一定作用。试
验结果表明当蔗糖浓度为 20 g·L-1时,有利于根系
生长。蔗糖是植物组织培养中的能源物质,不仅为
植物提供营养,还用于保持培养基的渗透压。同时,
蔗糖的浓度还影响着植物的生长速度、生长量及其
代谢水平,是影响植物组织培养成功的关键之一[7]。
试验中出现少量的褐化和玻璃化现象,这可能由激
素配比不适当引起[1]。
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表 3 不同蔗糖浓度下生根情况
Table 3 The roots growth in different concentrations of sucrose
蔗糖浓度/g·L-1
Concentration of sucrose
培养基
Medium
试验株数
Number of explants
生根率/%
Rooting rate
根生长情况
Condition for roots development
30 1/2 MS 20 90 根生长很快,布满整个瓶底,根系纤细
20 1/2 MS 20 80 根生长较快,根系粗壮
10 1/2 MS 20 55 根系生长缓慢,根系发生数少

叶序发育形成的调控机理十分复杂,生物物理
原理的理论模型认为,生长素浓度的改变可能导致
植物分生组织原套区域部压力的改变,进而引起了
叶序的改变[8]。试验中利用不同外源激素配比,在
金鱼草生长至第4或第5节位时取其茎尖作为材料,
进行调控,获得互生苗,将互生苗转接到不添加激
素的生根培养基上,其叶序逐渐转变为原来的对生
叶序类型,证明外源激素可以对金鱼草叶序进行调
控,并发现生长素 NAA和细胞分裂素 6-BA两者都
在芽苗叶序类型分化过程中产生作用,金鱼草叶原
基的转换可能是两者共同作用的结果。但外源激素
具体如何对其进行调控,调控原理是什么还需进一
步研究。
参考文献:
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