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抗生素处理对洋丁香外植体消毒效果的影响



全 文 :2012 年 1 月
第 25 卷第 1 期
黑龙江生态工程职业学院学报
Journal of Heilongjiang Vocational Institute of Ecological Engineering
Jan. 2012
Vol. 25 No. 1
抗生素处理对洋丁香外植体消毒效果的影响
焦喜来1 孙苑馨2
(1.黑龙江丰林国家级自然保护区管理局,黑龙江 伊春 153000;2.北京林业大学,北京 100083)
摘 要:通过对头孢曲松钠无菌水溶液对外植体污染的控制效果的研究表明:外植体在1 000mg / l的头孢曲松
钠无菌水溶液中处理 30min后其污染率最低为 7%,但外植体出现了较严重的死亡现象,效果不佳;在 100 mg / l或
500 mg / l的头孢曲松钠无菌水溶液中处理 30min后,污染率为 11%和 12%,效果次之;而在经 100 mg / l的头孢曲松
钠无菌水溶液中处理接种后,生长发育正常,效果理想。头孢曲松钠无菌水溶液对种子污染的控制效果的研究表
明:种子在1 000mg / l、500 mg / l、100 mg / l的头孢曲松钠无菌水溶液中处理 30min 后其污染率较低,种子萌发情况正
常。因此,种子经1 000mg / l的头孢曲松钠无菌水溶液中处理 30min后接种,其消除污染的效果最佳。
关键词:洋丁香;外植体;消毒
中图分类号:S665. 1 文献标志码:A 文章编号:1674 - 6341(2012)01 - 0019 - 03
收稿日期:2011 - 12 - 06
作者简介:焦喜来(1964 -) ,男、河北人,会计师。研究
方向:林学。
丁香是黑龙江省哈尔滨市的市花,在哈尔滨市应扩大栽
植规模,但是目前的丁香品种很少,多数使用野生的原种。
国外丁香的品种资源十分丰富,而我国又是多数丁香的原产
地,因此,应在丁香培育上加强科研投入。组织培养是植物
繁殖的一种方法,其繁殖系数大,在分子育种中起到了十分
重要的作用,因此,丁香的分子育种工作应首先从组织培养
开始。外植体消毒是组织培养的第一步,但其在实践应用中
污染率高又是一个很难解决的问题,针对这一点,就外植体
消毒进行了研究。
1 试验材料与方法
本试验材料为洋丁香(Syringa vulgaris)冬季木质化的茎
段和种子。洋丁香冬季木质化的茎段选取于哈尔滨市香坊
区东北林业大学实验林场内,洋丁香的种子购置于哈尔滨市
和平绿化园林公司。本试验东北林业大学园林学院组织培
养实验室内进行。
先用自来水冲洗掉外植体表面的灰尘,再用洗涤精清洗
干净,后用自来水冲洗数次。将茎段剪成0. 5cm 长的带芽茎
段,种子整粒使用。将头孢曲松钠分别称量,装入小瓶中封
口,用 75%的酒精对小瓶消毒,用注射器将适量无菌水注入,
摇匀,分别制成浓度为 100 mg / l、500 mg / l、1 000mg / l的头孢
曲松钠无菌水溶液,待用。将外植体分别放置其中分别处理
10min或 30min。
2 结果与分析
2. 1 头孢曲松钠无菌水溶液对外植体污染的控制状况
将外植体分别装于 100mg / l、500mg / l、1 000mg / l的头孢
曲松钠无菌水溶液中,分别处理 10 或 30min,用无菌水冲洗 8
次,充分洗净后,接种于培养基上,14d内观察效果见表 1。
表 1 头孢曲松钠无菌水溶液对外植体污染的控制状况
处理浓度
处理时间
(min)
接种茎段
数(个)
污染数
(个)
污染率
(%)
外植体
生长情况
100mg / l 10 90 48 53 正常
30 90 11 12 正常
CK 90 83 92 正常
500mg / l 10 90 39 43 正常
30 90 10 11 出现大量白斑
CK 90 83 92 正常
1 000mg / l 10 90 26 29 出现少量白斑
30 90 6 7
出现大量白
斑,有茎段
死亡现象
CK 90 83 92 正常
从表 1 中可以看出,100mg / l、500mg / l 的头孢曲松钠无
菌水溶液均处理 30min效果比较明显,处理 10min 的效果较
差,其原因可能是处理时间过短。但外植体在 500mg / l 的头
孢曲松钠无菌水溶液中处理 30min 后,出现了大量白斑,白
斑分布在外植体表面,可能是抗生素浓度过高造成的。
1 000mg / l的头孢曲松钠无菌水溶液中处理 30min 效果比较
明显,污染率为 7%,但外植体在1 000mg / l的头孢曲松钠无
菌水溶液中处理 30min 后,出现了大量白斑,白斑分布在外
植体的表面,并出现外植体死亡现象,可能是抗生素浓度过
高造成的。处理 10min 的效果较差,同时也出现了少量白
斑,其原因是处理时间过短,且抗生素浓度过高。
根据以上数据可以看出,外植体在 1 000mg / l 的头孢曲
松钠无菌水溶液中处理 30min后其污染率最低,为 7%,但其
效果并不令人满意,外植体出现了较严重的死亡现象,同时
伴有白斑出现。综合其他浓度的结果可以看出,其原因是抗
生素浓度过高,处理时间过长造成的。外植体在 100 mg / l或
500 mg / l的头孢曲松钠无菌水溶液中处理 30min 后,污染率
为 11%和 12%,效果次之。但外植体在经 100 mg / l的头孢曲
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松钠无菌水溶液中处理 30min接种后,生长发育未出现任何
异常现象,同时又有效地控制和降低了外植体的污染率,效
果最为理想。
2. 2 头孢曲松钠无菌水溶液对种子污染的控制效果
将种子分别装于 100mg / l、500mg / l、1 000mg / l的头孢曲
松钠无菌水溶液中,分别处理 10min或 30min,用无菌水冲洗
5 次,充分洗净后,接种于培养基上,14d内观察效果见表 2。
表 2 头孢曲松钠无菌水溶液对种子污染的控制效果
处理浓度
处理时间
(min)
接种茎段数
(个)
污染数
(个)
污染率
(%)
外植体
生长情况
100mg / l 10 90 37 41 正常
30 90 7 8 正常
CK 90 67 75 正常
500mg / l 10 90 23 26 正常
30 90 5 6 正常
CK 90 67 75 正常
1 000mg / l 10 90 19 21 正常
30 90 3 3 正常
CK 90 67 75 正常
从表 2 中可以看出,100mg / l、500mg / l、1 000 mg / l头孢曲
松钠无菌水溶液均处理 30min 效果比较明显,处理 10min 的
效果较差,其原因是处理时间过短。
根据以上数据可以看出,种子在1 000mg / l、500 mg / l、
100 mg / l的头孢曲松钠无菌水溶液中处理 30min后其污染率
较低,分别为 3%、6%和 8%,种子萌发情况正常。因此,种
子经1 000mg / l的头孢曲松钠无菌水溶液中处理 30min 后接
种,其消除污染的效果最佳。
3 结论
根据以上数据可以看出,外植体在 1 000 mg / l的头孢曲
松钠无菌水溶液中处理 30min后其污染率最低,为 7%,但其
效果并不令人满意,外植体出现了较严重的死亡现象,同时
伴有白斑出现。综合其他浓度的结果可以看出,其原因是抗
生素浓度过高,处理时间过长造成的。外植体在 100mg / l 或
500mg / l的头孢曲松钠无菌水溶液中处理 30min 后,污染率
分别为 12%和 11%,效果次之。但外植体在经 100mg / l的头
孢曲松钠无菌水溶液中处理 30min接种后,生长发育未出现
任何异常现象,同时又有效地控制和降低了外植体的污染
率,效果最为理想。种子在1 000mg / l的头孢曲松钠无菌水溶
液中处理 30min 后其污染率最低,种子萌发情况正常。因
此,种子经1 000mg / l的头孢曲松钠无菌水溶液中处理 30min
后接种,其消除污染的效果最佳。
4 讨论
目前组培苗污染实验所遇到的问题是从田间直接采取
的外植体,特别是对成年态木本植物茎段来说,由于携带大
量的微生物,在进行组织培养时,如何成功地对其灭菌,是进
行后续研究的前提。对于茎段外植体的灭菌,前人采取不同
的方法来达到有效灭菌的目的,但因无法确定真正的污染源
来自何处,无法对症下药。而且对于菌种的鉴定有很大的困
难,因为一般的有关植物的病原菌,因为有前人留下的资料,
比较容易鉴定。但是对于目前一般在大气中生存的微生物,
其背景资料较少,对于鉴定而言,便比较棘手。使用 ELISA
或分子诊断,则因专一性太强,一旦有别种的微生物出现,则
因无法侦测到而逸出。
由上述这些资料可得知,在组织培养的过程中,污染问
题常在整个培养过程中占有一定比例。对于污染控制,有关
预警系统的建立、训练素质优良的员工和干净的植株系统,
成为组织培养所要努力的方向。控制或降低污染率是植物
组织培养的关键技术,同时也是组织培养工作效率高低的重
要指标之一。对丁香组织培养过程中出现的各种污染物的产
生及控制措施进行研究,找到污染产生的症结,提出解决的办
法,对其他植物组织培养控制污染也有一定的实用价值。
本研究建立的消毒方法的优点在于:用头孢曲松钠作为
消毒剂。头孢曲松钠为广谱性抗生素,对多数细菌均有抑制
杀灭作用。对于背景资料较少,在大气中生存的微生物的抑
制和杀灭较为有效,处理以后残毒能够自然降解,避免了对
环境的污染,因而优于用升汞处理,不仅大大降低了污染率,
同时也没有对材料造成大的损伤,因而成功率较高。根据本
研究结果,在进行外植体消毒时,还应该根据具体情况,在不
影响培养效果的情况下,尽量减小外植体的大小,降低外植
体本身的微生物携带量,使消毒效果更佳。对植物进行取材
培养时,应该选择比较干燥的季节,避免多雨时期。但应该
指出的是,同一植物不同成熟程度的材料,对消毒剂的耐受
力不同,在进行消毒处理时,应该根据具体情况,决定消毒处
理的时间,以获得较高的成功率。随着科技的发展,组织培
养研究的不断深入,将会有更完善、更有效的控制污染技术
在组织培养工作中推广应用,这必将会使组织培养的成功率
和培养物的成活率得以大幅度提高,最终降低生产成本,充
分发挥植物组织培养的优越性,创造出更大的经济效益。
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2012 年 1 月
第 25 卷第 1 期
黑龙江生态工程职业学院学报
Journal of Heilongjiang Vocational Institute of Ecological Engineering
Jan. 2012
Vol. 25 No. 1
激素在紫枝玫瑰组织培养中的影响研究
刘 强1,3 王 岩1 孙海滨1 李 晶2*
(1.黑龙江省林业科学院,哈尔滨 150081;2.黑龙江省林业科学研究所,哈尔滨 150081;
3.东北林业大学,哈尔滨 150040)
摘 要:以紫枝玫瑰组织培养中外源激素为研究对象,通过试验对紫枝玫瑰组织培养中不同细胞分裂素和生长
素进行研究,并作出比较。从中选出最适合紫枝玫瑰组织培养中细胞分裂素和生长素。
关键词:紫枝玫瑰;组织培养;激素
中图分类号:Q942 文献标志码:A 文章编号:1674 - 6341(2012)01 - 0021 - 02
紫枝玫瑰(Rosa. rugosa‘Purple Branch’)是一种优良的
四季观赏灌木,在欧洲(如丹麦、挪威、加拿大)已广泛栽培利
用。其独有的观赏特性———彩叶、彩枝,春可观花,冬可观
果,一年四季呈现出各种绚丽的色彩。丰富了我国北方寒冷
地区绿化植物种类,弥补彩色植物品种匮乏单调。
紫枝玫瑰是低矮落叶灌木,高1. 5 ~ 2. 0m,枝紫红色,被
白粉,叶柄基部小枝上有成对的刺,微弯曲,基部扩大,黄色。
奇数羽状复叶,小叶 5 ~ 7 枚,大小不等,从先端至叶柄递减,
宽披针形,长1. 5 ~ 5. 5cm,宽0. 8 ~ 2cm,先端尖,基部近圆形
或稍偏斜,边缘单锯齿,基部全缘,上面灰绿色,下面以主叶
脉为分界,一半紫红色,一半灰绿色,偶有全紫或浅绿色,叶
缘紫红色;叶柄及小叶主叶脉有小刺;托叶窄,大部附着于叶
柄上,紫红色,边缘有腺毛;花单一或 3 ~ 4 朵并生,花梗密被
微小腺刺毛。萼窄披针形,有绒毛,背有毛刺,先端窄;花瓣
5,粉色,直径约 4cm;果球形,直径1. 5 ~ 2cm,橘红色,有疏毛
刺,冬季宿存,花期 6—7 月,果熟期 8—9 月。
收稿日期:2011 - 12 - 16
基金项目:黑龙江省科技攻关项目“国外耐寒树种引种
驯化技术研究”(编号:AG09B204 - 2)
作者简介:刘强(1979 -) ,男,黑龙江哈尔滨人,助理研
究员,硕士研究生。研究方向:园林植物、林业植物。* 李晶
为通讯作者。
1 外植体的选取
紫枝玫瑰外植体采自黑龙江省森林植物园。定植 4 ~ 5
年生的紫枝玫瑰苗木上选取当年生枝条和室内嫩枝,作为外
植体进行无菌苗建立和愈伤组织诱导。
2 外源激素的筛选
在基本培养基中,单独添加相同的 6 - BA、ZT 和 KT 进
行细胞分裂对紫枝玫瑰的茎芽增殖的影响试验。
在基本培养基中,单独添加相同的 NAA、IAA 和 IBA,同
时附加细胞分裂素,进行生长素种类和浓度对茎芽增殖和生
长试验。
根据从初始培养到生根培养的过程中,细胞分裂素与生
长素含量比例由大变小,即细胞分裂素含量逐渐下降或生长
素含量逐渐上升的原则,采取均匀设计的方法安排培养基激
素筛选试验,用 SAS软件对结果进行多项式回归分析。
本实验在确定基本培养基 MS后,使用 6 - BA、ZT和 KT
三种细胞分裂素,0. 5、1、1. 5、2. 5mg / l四种浓度对紫枝玫瑰
茎芽增殖试验。
将紫枝玫瑰茎段接种于 3 种细胞分裂素的 4 种浓度中,
30d后对其进行调查,比较增殖芽数和生长情况。
3 植物生长调节剂对茎芽增殖及生长的影响
3. 1 细胞分裂素种类和浓度筛选
表 1 说明茎芽数随细胞分裂素浓度的增大而逐渐减少,
芽生长在浓度为0. 5 ~ 1mg / l时,呈上升趋势,当随浓度大于
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责任编辑:郭兴顺
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