全 文 :第 40卷 福建热作科技 Vol.40 No.1
第 1期 Fujian Science & Technology of Tropical Crops 2015
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四季桂不同花器官组织培养初步研究
林小苹
(福建省漳州城市职业学院,漳州 363000)
摘要:以四季桂的花梗和花瓣为材料,研究不同外源激素配比对四季桂愈伤组织诱导及继代培养的影响。结果
表明:同等条件下,花梗愈伤组织的诱导率高于花瓣,适宜花梗愈伤组织诱导的培养基为MS+ 6-BA1.5 mg/ L+
2,4-D 0.1mg/L;适宜花瓣愈伤组织继代培养的培养基为MS+ 6-BA1.5mg/ L+ NAA0.3mg/L,以10-12 d为继代
的最佳时间。
关键词:四季桂;花瓣;花梗;诱导;继代
中图分类号:S685.13;Q943.1 文献标识码:A 文章编号:1006—2327—(2015)01—0001—04
目前,桂花种苗的生产大多还是依赖扦插、播种等传统育苗方式。做为植物离体快繁常用技术,组
织培养是解决桂花种苗生产的一个重要途径。目前已有不少桂花组培成功的文献资料,但培养所用的外
植体材料大多集中在茎段、叶片、种胚[1-4]等,利用其他外植体材料得到愈伤组织或再生植物的例子很少。
其它植物如辛夷、深山草莓、菊花、百合、七子花[5-10]等有利用花瓣、花梗、花丝为外植体进行愈伤组
织诱导与增殖的例子,但彼此间的观点各不相同,甚至存在一定的分歧。笔者尝试以桂花品种之一四季
桂的花梗和花瓣为材料,对影响四季桂愈伤组织形成的外源激素配比进行研究,以期为桂花离体快繁技
术的研究提供新的参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料
采集健壮四季桂植株上的桂花,切取花梗、花瓣进行试验。
1.2 方法
1.2.1 材料灭菌处理
取桂花在自来水下流水冲洗 30 min。在超净工作台上用 75%的酒精浸泡 30 s,转入 0.1%的升汞溶
液分别处理 2-7 min,无菌水冲洗 4~5次后用灭过菌的滤纸吸干表面水分。切取花梗、花瓣作为外植
体备用。
1.2.2 愈伤组织诱导
把经过灭菌处理的外植体接种到诱导培养基中培养。基本培养基
为MS+3%蔗糖+0.7%琼脂,添加不同配比的外源激素(见表 1)。每瓶
接 3个外植体,每个处理 15瓶,放在温度为 23±2℃的培养室中进行
暗培养。培养 7天后进行观察、统计并计算诱导率。诱导率=产生愈伤
组织的外植体数/接种外植体数。
1.2.3 愈伤组织的继代培养
在无菌条件下,把诱导出的愈伤组织块切成小块转接到继代培养
基上培养。每个处理 20瓶,每瓶接 4团愈伤组织。培养温度 23±2℃。
暗培养(继代培养基配方见表 1)。每隔 4天从各处理号中各取出 3瓶
表 1 愈伤组织继代培养基配方
处理号
外源激素浓度(mg/L)
NAA 6-BA 2.4-D
1 0 1.5 0.1
2 0 1.5 0.3
3 0 1.5 0.5
4 0.1 1.5 0
5 0.3 1.5 0
6 0.5 1.5 0
基金项目:漳州城市职业学院院级科研项目(yky201204)
作者简介:林小苹(1975-),福建莆田人,副教授,从事园林植物栽培与应用方向的研究。
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愈伤组织,在滤纸上吸干表面的水分,称量。培养 20天后统计鲜重增长率。通过生长量、增长率的测定
结合观察愈伤组织外观形态确定四季桂愈伤组织的继代培养的最佳培养基及最适宜继代时间。公式为:
生长量=培养后的鲜重-接种时的鲜重;鲜重增长率=(生长量÷接种时的鲜重)×100%。
2 结果与分析
2.1 不同灭菌时间对外植体材料的影响
从表 2及表 3可以看出,随着灭菌时间的增加,
污染率呈现降低趋势;超过一定时间后,虽灭菌效果
较好但外植体存活率却直线下降。通过对污染率和成
活率进行综合分析,发现四季桂花梗最佳灭菌时间为
5 min,而花瓣只需 3 min就可达到理想的效果。二者
相比,花梗灭菌效果更好,存活率更高。分析原因,
一是因为花梗表面积较花瓣小,在植株上受污染的程
度小,所以花梗的污染率低;二是花瓣的细胞组织较
柔嫩,且在切割时所形成的切口较花梗大,导致灭菌
剂对其的毒害作用更强,因此大多数花瓣在培养过程
中变褐死亡。
2.2 不同外源激素对愈伤组织诱导的影响
把四季桂花梗及花瓣接入附加不同激素配比的
培养基上(表 4)。结果发现花梗愈伤组织形成的时间
明显优于花瓣。第 7天花梗切口部分就出现点状愈伤
组织突起,花瓣 12天后才开始膨大、变厚,并逐渐
产生愈伤组织。且不论何种外源激素配比方式,花梗
的愈伤组织诱导率均明显高于花瓣。
从图 1、图 2可以看出,无论何种外源激素,不同浓度与组合对花梗愈伤组织诱导的效果明显高于
花瓣;在培养基中添加 1.5 mg/L的 6-BA(处理 4~6)能够极大提高花瓣的愈伤组织诱导率,但这种情
况在花梗愈伤组织的诱导过程中表现的并不突显。
从图 1可以看出,2,4-D与 6-BA不同浓度组合对花梗愈伤组织诱导效果优于 NAA,说明 2,4-D在
四季桂花梗愈伤组织诱导中起着更重要的作用。且
2,4-D对愈伤组织诱导效果呈现出明显的浓度梯度变
化,在相同 6-BA浓度条件下,诱导率与 2,4-D浓度
成反比,呈现出 2,4-D浓度越高,诱导率反而下降的
规律性,这表明高浓度的 2,4-D对四季桂愈伤组织的
诱导是不利的,相同 6-BA浓度条件下,2,4-D浓度为
0.1 mg/L时(处理 1、4、7),愈伤组织诱导效果最好。
从图 2可以发现,不同外源激素浓度与组合对花
瓣愈伤组织形成没有明显的规律性,6-BA浓度较低
时,2,4-D的诱导效果优于 NAA,但随着 6-BA浓度
的升高,NAA的诱导作用会稍稍优于 2,4-D,1.5 mg/L
6-BA与 0.3 mg/L NAA的组合最适合诱导花瓣愈伤组
表 2 不同灭菌时间对花梗的影响
灭菌时间
(min)
接种数
(个)
污染数
(个)
污染率
(%)
存活数
(个)
存活率
(%)
2 30 5 16.67 14 56.00
3 30 3 10.00 18 66.67
4 30 4 13.33 19 73.08
5 30 3 10.00 23 85.19
6 30 4 13.33 12 46.15
7 30 2 6.67 9 32.14
表 3 不同灭菌时间对花瓣的影响
灭菌时间
(min)
接种数
(个)
污染数
(个)
污染率
(%)
存活数
(个)
存活率
(%)
2 30 9 30.00 7 33.33
3 30 6 20.00 7 29.17
4 30 4 13.33 1 3.85
5 30 5 16.67 2 8.00
6 30 4 13.33 2 7.69
7 30 3 10.00 0 0.00
表 4 不同外源激素配比对愈伤组织诱导率的影响
处理号
6-BA
(mg/L)
NAA
(mg/L)
处理号
6-BA
(mg/L)
2,4-D
(mg/L)
A1 1 0.1 B1 1 0.1
A2 1 0.3 B2 1 0.3
A3 1 0.5 B3 1 0.5
A4 1.5 0.1 B4 1.5 0.1
A5 1.5 0.3 B5 1.5 0.3
A6 1.5 0.5 B6 1.5 0.5
A7 2 0.1 B7 2 0.1
A8 2 0.3 B8 2 0.3
A9 2 0.5 B9 2 0.5
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织的形成。
综合分析图 1、图 2,四季桂花梗愈伤
组 织 诱 导 最 佳 培 养 基 为 MS+
6-BA1.5mg/L+ 2,4-D 0.1 mg/L,花瓣愈伤
组织诱导最佳培养基为 MS+6-BA1.5
mg/L+ NAA 0.3 mg/L。
2.3 不同外源激素对愈伤组织继代培养
的影响
由图 3可见,各处理条件下愈伤组织
生长曲线均呈“S”形,培养 2-4 d后就
从延迟期进入指数生长期,细胞旺盛分裂
和生长,出现较快的增殖现象,12天后达
到生长最高峰,12天后,各处理条件下培
养的愈伤组织陆续进入衰老期,细胞分裂、
生长、增重减缓,逐渐褐变老化。可见,
愈伤组织继代的最佳时间为 10-12 d。
各处理条件下愈伤组织生长曲线相互
交叉,处理 1~3(2,4-D与 6-BA组合)培
养基上的愈伤组织较快进入指数生长期,
在第 4天之前增长速度较快,而处理 4~
6(NAA与 6-BA组合)培养基上的愈伤组
织虽然前期生长速度稍慢些,但从第 4天
后生长速度明显高于处理1~
3,且增长率为处理 4大于处
理 5大于处理 6;在培养过程
中还发现,在含 2,4-D培养基
上生长的愈伤组织出现较严
重的褐化现象,大部分愈伤组
织死亡,而以 NAA为附加外
源激素效果较好,褐变数及死
亡率显著低于 2,4-D。
3 讨论
从试验结果来看,四季桂
不同外植体诱导愈伤组织发生存在明显的差异性,花梗愈伤组织的诱导效果明显优于花瓣,其原因可能
与外植体自身内源激素含量有关。因为花梗与花瓣虽都属于花的一部分,但自身内源激素含量可能不一
样,从而导致了这种差异性。另外,灭菌过程中花瓣较花梗易受到伤害,说明两者的生理状况也存在一
定差异,这可能也是花瓣诱导率低的一个原因。因此,如何通过调整外源激素的配比或选择不同发育阶
段的花瓣作为外植体来提高花瓣愈伤组织诱导率还有待于进一步探索。
大多试验证明,生长素和细胞分裂素对保持愈伤组织的快速生长是非常必要的,特别是二者有效结
0
20
40
60
80
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9
处理号
愈
伤
组
织
诱
导
率
(
%)
不同浓度NAA与6-BA配比 不同浓度2,4-D与6-BA配比
图 1 不同外源激素配比对花梗愈伤组织诱导率的影响
0
10
20
30
40
50
60
1 2 3 4 5 6 7 8 9
处理号
愈
伤
组
织
诱
导
率
(
%)
不同浓度NAA与6-BA配比 不同浓度2,4-D与6-BA配比
图 2 不同外源激素配比对花瓣愈伤组织诱导率的影响
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
140%
160%
0 4 8 12 16 20
时间(d)
增
长
率
(
%)
处理1 处理2 处理3 处理4 处理5 处理6
图 3 不同外源激素对愈伤组织继代培养的影响
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合时,能更强烈地刺激愈伤组织的形成。6-BA是大家认同的最经济有效的细胞分裂素,但2,4-D和NAA
作为常用的2种生长素,其使用效果,不同学者有不同观点。本试验证明,一定浓度的2,4-D对愈伤组织
的诱导有很重要的作用,彭尽晖[1]、刘军[11]在试验过程中也发现2,4-D对愈伤组织的诱导率高于同浓度的
NAA。但林娅等[12]却发现,NAA在月季愈伤组织诱导中的效果优于2,4-D,且两者之间差异显著,NAA
与任何一种细胞分裂素类物质结合使用,愈伤组织诱导率都为100%。从生长素浓度的选择及结果来看,
吕冬霞等[13]认为,多数情况下,单独使用2,4-D 就可以成功诱导愈伤组织的发生,但容易受浓度高低的
影响。而张素勤等[14]、卢永春[15]则认为高浓度的2,4-D才能提高愈伤组织诱导率,且形成的愈伤组织质
量最好。由此说明,外植体愈伤组织的诱导过程中,外源激素的浓度及组合比例,是组培成功的最基本
条件。哪种激素配比可以提高愈伤组织的诱导率,以及外源激素在后续的继代培养、不定芽诱导、壮苗、
生根等一系列培养进程中的调控作用的研究,对于四季桂快繁体系各个环节的改良具有指导意义。
四季桂花梗及花瓣可成功诱导愈伤组织,但愈伤组织在继代培养过程中结构松散,呈水渍状,组织
块生长状态差,易褐化死亡。笔者尝试选择较为紧密,表面多突起,呈黄绿色,质地好的愈伤组织块接
入不同外源激素配比的分化培养基中诱导不定芽分化,但均未获得成功,下一步拟加大这方面的探讨,
对通过花器官建立四季桂无菌培养系做进一步的研究。
参考文献
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