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变异焊菜组织培养及无性系建立的研究



全 文 :河北农业科学  2007, 11 (5):14-16, 38
JournalofHebeiAgriculturalSciences
收稿日期:2007-07-31
作者简介:孙立业 (1986-), 女 , 吉林人 , 在校本科生 , 从事植物组织培养研究。
通讯作者:姜长阳 (1954-), 男 , 辽宁大连人, 教授 , 从事生物技术研究。
变异焊菜组织培养及无性系建立的研究
孙立业 , 张 卓 , 全俊龙 , 佟少明 , 姜长阳*
(辽宁师范大学生命科学学院 , 辽宁 大连 116029)
摘要:以野生变异焊菜根上部的生长点为外植体 , 以附加不同浓度的 BA、 IAA、 NAA、 2,4-D、
GA的 MS、 1/2 MS或 1/3MS为培养基 , 进行了芽伸长生长培养 、芽分化培养和试管苗生根培养
研究。结果表明:1 /2MS+IAA0.2mg/L是促进变异焊菜培养芽伸长生长的理想培养基 , MS+
BA0.5mg/L+NAA0.1mg/L+GA0.5mg/L是变异焊菜芽分化培养的理想培养基 , 1/3 MS+
IAA0.5mg/L是变异焊菜试管苗生根培养的理想培养基;变异焊菜试管苗移植后 , 有利的变异
性状保持不变。
关键词:焊菜;组织培养;愈伤组织;无性系
中图分类号:Q949.95   文献标识码:A   文章编号:1008-1631(2007)05-0014-03
StudyonTissueCultureandAsexualityEstablishment
ofVariationofRorippaindica(L.)Hiem
SUNLi-ye, ZHANGZhuo, QUANJun-long, TONGShao-ming, JIANGChang-yang*
(ColegeofLifeScience, LiaoningNormalUniversity, Dalian 116029, China)
Abstract:Cormsofsafroncrocus(Crocussativus)wereusedasexplantsandculturedinthedarkonMSmedium
supplementedwithBA, IAA, NAA, 2,4-DorGA.Theresultsshowedthattheoppotimummediumtopromote
budgrowth, budregenerationandrootregenerationwas1/2MSsupplementedwithIAA0.2mg/L;MScontaining
BA0.5mg/L, NAA0.1 mg/LandGA0.5 mg/L, 1/3MScontainingIAA0.5mg/L, Thetransferedcormlets
couldremaintheadvantageousvariationcharacteristics.
Keywords:Rorippaindica(L.)Hiem;Tissueculture;Calus;Clone
  焊菜 [ Rorippaindica(L.)Hiem] 属十字花
科焊菜属 1a生草本野生植物[ 1] , 全草入药 , 其嫩
茎叶可炒食或烧汤 。辽宁南部地区的湿地或水边 ,
发现极少数耐寒且植物体的地上部和地下部均比非
变异的植株大 3倍左右的自然变异植株。由于分离
作用种子种植后有利变异性状无法保持。利用分株
方法进行人工繁殖 , 无法满足人们的栽种需要 。虽
然目前已有十字花科植物组织培养及无性系建立的
报道[ 2 ~ 10] , 但迄今未见焊菜属植物组织培养与无
性系建立的报道 。为此 , 对具有有利变异性状的焊
菜进行了组织培养及无性系建立的研究 , 以期获得
具有有利变异性状的种苗 , 满足人们的需要。
1 材料与方法
1.1 材料
试验材料为变异焊菜。
1.2 方法
1.2.1 灭菌处理 将刚开始萌发的变异焊菜采回
后除掉根的下部 , 把具有较多生长点的上部放到
250mL的磨口广口瓶中 , 用自来水振荡洗涤
20min左右 , 再用 0.05%安利洗涤剂振荡洗涤 2 ~
3min, 用自来水漂洗至泡沫消失时转移到超净工
作台上 , 加 75%酒精灭菌 10 ~ 20s, 迅速倒入无菌
水 , 洗涤 3次 , 加 0.05% HgCl2 溶液振荡灭菌
1min, 再加入等体积无菌水 , 使 HgCl2灭菌液的
浓度变为 0.025%, 继续振荡灭菌 13min, 接着用
无菌水振荡洗涤 5次。获得无菌材料。
1.2.2 培养条件 以 MS、 1 /2MS或 1/3 MS为基
DOI :10.16318/j.cnki.hbnykx.2007.05.020
第 5期 孙立业等:变异焊菜组织培养及无性系建立的研究
本培养基 , 附加不同浓度的 BA、 IAA、 NAA、 2,4-
D和 GA。其中 , 以 MS为基本培养基时加蔗糖
30g/L, 以 1 /2MS为基本培养基时加蔗糖 15g/L,
以 1/3 MS为基本培养基时加蔗糖 10g/L。培养基
胨力强度 180g/cm2[ 2] , pH值 5.8 ~ 6。培养温度
25℃, 光照强度 2 500Lx, 光照时间 12h/d。
1.2.3 试验方法
1.2.3.1 不同培养基对嫩芽生长的影响 。在超净
工作台上 , 用解剖刀将根上部刚开始或即将开始萌
发的芽挖下来后 , 分别接种到附加 NAA0.2mg/L
和 IAA0.2mg/L的 1/2 MS培养基上 。每处理接种
外植体 10个 。在无光照条件下进行无菌芽的生长
培养。观察芽的生长情况;40d时统计生长芽数
量 , 计算芽生长率。
将培养生长的芽剪成具有 1个侧芽的茎段 , 接
种到相同培养基上 , 在培养条件不变的情况下进行
继代培养。统计每代培养所需时间。连续培养
3代 , 第一代接种了 40个侧芽 , 第二代与第三代
各接种了 100个侧芽。观察培养芽的长势 。
1.2.3.2 不同激素对芽分化培养的影响 。将上述
条件下培养的芽 , 剪成具有顶芽或 1 ~ 2个侧芽的
茎段 , 接种到附加不同浓度的 BA(0.0、 0.5、
1.0、 1.5 和 2.0mg/L)、 IAA (0.0、 0.1 和
0.5mg/L)和 NAA (0.0、 0.1和 0.5mg/L)的
MS+GA0.5mg/L培养基上。每处理接种外植体
40个 , 4次重复。光照条件下进行芽分化培养 。观
察芽的分化情况;40d时统计分化芽数量 , 计算分
化率。
把分化丛生芽剪成具有顶芽或 1 ~ 2个腋芽的
茎段 , 接种到相同培养基上进行分化继代培养 。连
续继代培养 10代 , 观察分化芽分化率 、 单芽分化
数和长势。每次试验接种 100个材料 , 4次重复。
1.2.3.3 不同培养基对生根的影响 。将上述分化
丛生芽剪成具有顶芽或 1 ~ 2个腋芽 、高 1.5cm左
右的茎段 , 接种到附加不同浓度 NAA(0.5、 1.0
和 1.5mg/L)、 IAA(0.5、 1.0和 1.5mg/L)和
2,4-D(0.5、 1.0和 1.5mg/L)的 1 /3 MS培养基
上进行生根培养 。每处理接种外植体 40个 , 4次
重复。观察芽生根情况;30d时统计生根株数和每
株生根数量 , 计算生根率 。
把生根率和生根数量最多的试管苗剪成长
1.5cm、具有 1 ~ 2个顶芽或侧芽的茎段 , 接种到
相同的培养基上进行生根继代培养。在继代培养条
件不变的情况下 , 统计每代培养所需时间和计算繁
殖系数。连续生根继代培养 12代 , 观察生根试管
苗的长势和计算繁殖系数 。每次试验接种 50个外
植体 , 4次重复。
1.2.3.4 不同移栽和扦插基质对试管苗生长的影
响。试验材料为 1/3 MS+IAA0.5mg/L培养基上
继代培养的生根试管苗 , 试验基质为河沙 、 炉灰
渣 、 肥沃园土 、 1/2河沙 +1/2肥沃园土和 1 /2炉
灰渣 +1 /2肥沃园土 5种 。其中 , 移栽试验是将试
管苗移栽到 5种基质上 , 在温度 20 ~ 27℃、 湿度
90%以上 、没有直射光的条件下进行培养;扦插试
验是将试管苗剪成长 1.5cm左右 、具有 1 ~ 2个生
长点的茎段 , 下部剪口在 50mg/L的 NAA溶液中
处理 3min后扦插到 5种基质上。每组处理 50个苗
试管 。 4次重复 , 观察试管苗的生长情况;30d统
计成活数量 , 计算成活率。
将移栽和扦插成活的变异焊菜试管苗 , 于七八
月小批量移植到河流旁的潮湿地 , 翌年 4月中旬观
察越冬和生长情况 。将培养的变异焊菜作为野菜食
用 , 比较与非变异焊菜的口感差异。
2 结果分析
2.1 不同培养基对嫩芽生长的影响
观察发现 , 培养 20d左右时 , 1/2 MS+IAA
0.2mg/L培养基上接种的材料开始萌发或生长。
培养 40d时 , 接种在 1/2 MS+NAA0.2mg/L培养
基上的材料仍不能生长 , 并出现了褐化现象;而接
种在 1 /2MS+IAA0.2mg/L培养基上的材料长势
较好 , 生长率达到了 100% (表 1)。观察还发现 ,
接种于 1/2 MS+IAA0.2mg/L培养基上的每个芽
均能长成具有 4 ~ 5个芽 (1个顶芽和 3 ~ 4个侧
芽)、高 3 ~ 4cm的黄色芽 。继代培养结果显示 ,
35d培养 1代 , 连续培养 3代 , 培养芽的长势保持
不变 。这表明 1/2 MS+IAA0.2mg/L是促进变异
焊菜培养芽伸长生长的理想培养基。
2.2 不同激素对芽分化培养的影响
观察发现 , 培养到 20d左右时芽开始分化。
培养 到 40d时 , 接 种在 BA 0.5mg/L+NAA
0.1mg/L培养基上的材料 , 分化率高达 97.5%,
单芽分化的芽数达到了 6.6个 (表 2), 且分化芽
可生长形成高 3 ~ 4cm、 长势较好的丛生芽。分化
继代培养结果显示 , 连续继代培养 10代 , 分化芽
的分化率 、单芽分化数和长势基本保持不变 。这表
明 MS+BA 0.5mg/L+NAA 0.1mg/L+GA
0.5mg/L是变异焊菜分化培养的理想培养基。
·15·
河北农业科学 第 11卷
表 1 不同培养基对芽生长的影响Table1 Influenceonbudgrowthofdifferentmedium
培养基种类 芽生长情况 芽生长率 (%)
1/2MS+NAA 0.2mg/L 不生长 , 褐化 0
1 /2MS+IAA0.2mg/L 生长较好   100
表 2 不同激素对芽分化培养的影响Table2 InfluenceonbudregenerationofdifferentHormone
BA(mg/L) IAA(mg/L) NAA(mg/L)分化芽数(个) 分化率(%) 不定芽数(个) 长势
0.0 0.0 0.0 0 0.0 0.0
0.0 0.1 0.0 0 0.0 0.0
0.5 0.1 0.0 0 0.0 0.0
1.0 0.1 0.0 0 0.0 0.0
1.5 0.1 0.0 0 0.0 0.0
2.0 0.1 0.0 0 0.0 0.0
0.0 0.5 0.0 0 0.0 0.0
0.5 0.5 0.0 0 0.0 0.0
1.0 0.5 0.0 0 0.0 0.0
1.5 0.5 0.0 0 0.0 0.0
2.0 0.5 0.0 0 0.0 0.0
0.0 0.0 0.1 0 0.0 0.0
0.5 0.0 0.1 39 97.5 6.6 +++
1.0 0.0 0.1 28 70.0 4.7 ++
1.5 0.0 0.1 20 50.0 5.9 ++
2.0 0.0 0.1 15 37.5 3.2 +
0.0 0.0 0.5 0 0.0 0.0
0.5 0.0 0.5 0 0.0 0.0
1.0 0.0 0.5 0 0.0 0.0
1.5 0.0 0.5 0 0.0 0.0
2.0 0.0 0.5 0 0.0 0.0
  * +++表示长势好 , ++表示长势较好 , +表示长势一般。
2.3 不同培养基对生根的影响
观察发现 , 培养 10d左右时 , 有的培养基上
能够形成可见根原基 。培养 30d时 , 材料接种在
附加的 2,4-D培养基上不能诱导生根 , 在附加
NAA的培养基上也难以诱导生根;而在所有附加
IAA的培养基上均可诱导生根 。尤其是附加 IAA
0.5mg/L的培养基上 , 此时材料诱导生根率高达
100%, 生根数量多达 7.4条 /株 (表 3), 试管苗
高 5 ~ 6cm且长势非常旺盛。将该培养基上培养的
试管苗进行生根继代培养 , 结果显示 , 在继代培养
条件不变的情况下 , 25d可培养 1代生长非常旺盛
的试管苗 , 每一代的繁殖系数为 3.1;连续生根继
代培养 12代 , 生根试管苗的长势和繁殖系数保持
不变。表明 1 /3 MS+IAA0.5mg/L是变异焊菜试
管苗生根培养的理想培养基。
2.4 不同移栽和扦插基质对试管苗生长的影响
试验结果显示 , 以炉灰渣为移栽和扦插基质 ,
成活率高 (分别为 93%和 89%), 且成活苗生长
旺盛;移栽苗与扦插苗长势一致 , 根系均非常发
达。这表明炉灰渣是变异焊菜试管苗移栽和扦插的
理想基质 。
表 3 不同培养基对生根的影响Table3 Influenceonrootregenerationofdifferentmedium
  培养基种类 生根株数(株) 生根率(%) 生根数量(条 /株)
1 /3MS+NAA 0.5mg/L 13 32.5 3.4
1 /3MS+IAA0.5mg/L 40 100.0 7.4
1 /3MS+2,4-D 0.5mg/L 0 0.0 0.0
1 /3MS+NAA 1.0mg/L 0 0.0 0.0
1 /3MS+IAA1.0mg/L 27 67.5 5.5
1 /3MS+2,4-D 1.0mg/L 0 0.0 0.0
1 /3MS+NAA 1.5mg/L 0 0.0 0.0
1 /3MS+IAA1.5mg/L 12 30.0 2.4
1 /3MS+2,4-D 1.5mg/L 0 0.0 0.0
潮湿地移植结果显示 , 不论是移栽成活还是扦
插成活的变异焊菜试管苗 , 均可正常越冬 , 而且生
长非常旺盛。这种培养的变异焊菜作为野菜食用 ,
其口感与非变异的焊菜无差异。
3 讨论
  该研究以变异焊菜为材料 , 建立其无性系 , 不
仅为焊菜的快速繁殖奠定了技术基础 , 而且还证明
焊菜的野生有利变异植株通过人工的方法可以使其
种质得到保存 。
把移栽和扦插成活的变异焊菜试管苗 , 于七八
月份小批量移植到河流旁的潮湿地 , 翌年春天观察
发现 , 移植的试管苗不仅可以正常越冬 , 而且生长
非常旺盛 , 食用时口感与非变异的焊菜无差异。这
说明通过组织培养的方法建立起变异焊菜无性系 ,
完全能保持变异焊菜的有利变异性状。
采用芽分化继代培养的方法进行繁殖 , 40d的
繁殖系数为 6.6, 按照这个速度进行人工繁殖 , 每
年可繁殖出约 6.69个试管苗;采用生根继代培养
的方法进行繁殖 , 25d的繁殖系数为 3.1, 按照这
个速度进行人工繁殖 , 每年可繁殖出约 3.114个试
管苗 。说明不论采用哪种方法进行培养繁殖 , 每年
都能繁殖出大量的试管苗 , 达到人们对变异焊菜种
苗大量需要的目的 。尽管采用芽分化继代培养的方
法繁殖速度要比采用生根继代的方法快得多 , 但在
生产上应采用生根继代的方法进行繁殖 。这是因为
(下转第 38页)
·16·
河北农业科学 第 11卷
评价 , 从中选择适合郑州城市的行道树种 。
3.2 切实加强行道树种的引种工作
有计划地引进国内外观赏价值高的行道树树
种 , 并通过试种—选择 —推广的程序以丰富树种 ,
但要反对盲目引种。
3.3 提高现有行道树的养护管理水平 , 增强树势 ,
延长树木寿命
加强现有行道树的养护管理水平 , 对行道树进
行科学管理 , 如浇水 、施肥 、 修剪 、 病虫害防治等
要根据不同树种和树势因地制宜进行 , 以提高养护
管理水平 , 增强树势 , 提高观赏价值 , 延长树木寿
命 , 保持城市街道绿化景观的长期稳定。
3.4 加强行道树的苗木培育
近几年全国各地大搞绿化 , 各地农村绿化苗木
面积大幅增加 , 可供选择的行道树种的品种和规格
越来越多。但现在的苗圃 , 培育树种带有一定的盲
目性。因此搞好行道树的规划 , 加强技术指导 , 促
使行道树培育工作走上良性发展的轨道。
3.5 重新建立与郑州市建设配套的大型苗圃
选择市郊良好地块 , 建立市级苗圃 , 归属园林
局直接管理 , 以便在城市规划的前提下 , 有目的和
有目标地针对郑州市培养行道树 , 主要是培养乡土
树种 , 适当引进常绿树种 。
3.6 郑州市区行道树树种推荐
根据目前郑州市城市行道树的现状和各种树种
特性 , 推荐郑州市可用的行道树种为: (1)落叶
阔叶类:法桐 、 国槐 、毛白杨 、垂柳 、馒头柳 、白
蜡 、 银杏 、栾树 、 重阳木 、 榉树 、 合欢 、 千头椿 、
臭椿 、朴树 、 无患子 、 红玉兰 、 白玉兰 、 马褂木 、
杜仲 、喜树 、 椴树 、白榆 、 七叶树 、枫树 、 杂交马
褂木 、楸树和青桐; (2)落叶针叶类:池杉和水
杉;(3)常绿阔叶类:大叶女贞 、广玉兰 、 枇杷 、
乐昌含笑 、 深山含笑 、 木荷 、 杜英和香樟; (4)
常绿针叶类:雪松 、黑松 、 油松和大别山五针松 。
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[责任编辑 李布青 ]
(上接第 16页)
采用芽分化继代培养的方法所繁殖的试管苗生长较
弱 , 无效苗较多;而采用生根继代的方法所繁殖的
试管苗 , 不仅几乎没有无效苗 , 而且所繁殖的试管
苗生长非常旺盛 , 移栽和扦插都容易成活 。
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[责任编辑 杜晓东 ]
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