全 文 ：收稿日期:2007-01-16
作者简介:李智辉(1975-),男,沈阳农业大学讲师,博士研究生,从事园林植物栽培生理研究。
荇菜离体快繁技术的研究
李智辉 1,年玉欣 1,王新颖 1,罗凤霞 2
(1.沈阳农业大学 林学院,沈阳 110161;2.北京市农林科学院 蔬菜研究中心,北京 100097)
摘要:为提高荇菜(Nymphoidespeltatum)繁殖率,研究了荇菜的离体快繁技术。结果表明:带芽的嫩茎段为较适宜的外植体,升汞消
毒时间以7min为宜;适宜的初代培养基为MS+BA0.5mg·L-1+NAA0.05mg·L-1;适宜的继代培养基为MS+BA1.0～1.5mg·L-1+NAA0.10～
0.15mg·L-1;适宜的生根培养基为MS+NAA0.2mg·L-1。
关键词:荇菜;离体繁殖;培养基
中图分类号:S636.9 文献标识码:A 文章编号:1000-1700(2007)04-0609-03
TechnologyofinVitroPropagationofNymphoidespeltatum
LIZhi-hui1,NIANYu-xin1,WANGXin-ying1,LUOFeng-xia2
(1.ColegeofForesty,ShenyangAgriculturalUniversity,Shenyang110161,China;
2.VegetableResearchCenter,BeijingAcademyofAgriculturalandForestrySciences,Beijing100089,China)
Abstract:ThereproductionrateofNymphoidespeltatumisoftenverylowwhenreproducedfromseedorstemplanting.Inorder
toimproveitsreproductionrate,technologyofinvitropropagationofNymphoidespeltatum wasstudied.Theresultsindicated
thattheyoungstemsegmentwithbudswasthebestexplant;theoptimumsterilizationtimewith1g·L-1HgCl2was7min;MS+
BA0.5mg·L-1+NAA0.05mg·L-1wastheoptimummediumforprimaryculture;themostsuitablemediumforproliferationwasMS+
BA1.0～1.5mg·L-1+NAA0.10～0.15mg·L-1andMS+NAA0.2mg·L-1wasthebestmediumforrootinduction.
Keywords:Nymphoidespeltatum;invitropropagation;medium
荇菜[Nymphoidespeltatum(Gmel)O.Kuntze],也称莕菜,为龙胆科、睡菜亚科多年生浮水草本。自生于静
水的湖泊、池塘和沼泽水面[1]。花多且花期长,是点缀水景的佳品,且具有较好的净化水质之功效[3,4]。荇菜可播
种或扦插繁殖,但因其种子采集难、扦插繁殖速度慢,故均难以满足对其种苗的大量需求。荇菜的组织培养研
究国内外均未见报道,仅见国外有同属植物印度莕菜(Nymphoidesindica)和水皮莲(Nymphoidescristatum)有
相关报道[5,6]。本试验对荇菜的组织培养技术进行了研究,以期解决荇菜人工快繁问题。
1 材料与方法
1.1 材料
试验于2006年5月～2007年7月于沈阳农业大学林学院组培室进行,供试荇菜为采自辽宁省丹东市。
1.2 方法
1.2.1 不同外植体的试验 以荇菜老茎段、嫩茎段、叶、根、花蕾、花为外植体,将外植体在自来水下冲洗干净,
消毒后,接种到无菌固体MS培养基中,25d时调查外植体的成活率。
1.2.2 不同消毒时间的试验 以荇菜的嫩茎段位外植体,用75%酒精浸泡30s,放入1g·L-1HgCl2中分别消毒
3,5,7,9min,然后用无菌水冲洗5次,接种到无菌固体MS培养基中,每处理接种100块外植体,20d后调查不
同消毒时间下外植体成活率。
1.2.3 不同培养基的试验 将诱导出的小苗分别转接到添加不同浓度 NAA和BA的MS培养基上,25d时调
查幼苗的成苗数、苗高、平均叶宽、长势。
1.2.4 不同培养基对生根的试验 将诱导出的小苗分别转接到添加了不同浓度 NAA的MS和1/2MS培养基
上,25d时调查荇菜苗的根长、根粗、根数量、幼苗长势。
沈阳农业大学学报,2007-08,38(4):609-611
JournalofShenyangAgriculturalUniversity,2007-08,38(4):609-611
第38卷沈 阳 农 业 大 学 学 报
表 1不同部位的外植体在培养基上诱导分化的情况
Table1Inductionrateofdiferentexplantsinmedium /%
培养基
Medium
MS
MS+BA0.3mg·L-1+NAA0.03mg·L-1
MS+BA0.5mg·L-1+NAA0.05mg·L-1
MS+BA1.0mg·L-1+NAA0.10mg·L-1
老茎段
Oldstemsegment
4
4
16
12
嫩茎段
Youngstemsegment
28
36
64
56
叶
Leaf
0
0
0
0
根
Root
0
0
0
0
花蕾
Flowerbud
0
0
0
0
花
Flower
0
0
0
0
表 2不同消毒时间对荇菜成活的影响
Table2Efectsofdiferentsterilizationtimeon
thesurvivalrateofNymphoidespeltatum
时间 Time/min
污染率Polutionrate/%
成活率Survivalrate/%
3
32.2
57.7
5
29.1
49.7
7
16.7
45.8
9
15.2
39.6
所有培养基蔗糖含量均为30g·L-1,琼脂含量7g·L-1,pH值为5.8,培养温度20~25℃,光照强度为1500~
2000lx,光照时间16h·d-1。
2 结果与分析
2.1 不同外植体对诱导成苗的影响
由表1可以看出,采用荇菜的不同部位作为外植体,对诱导成苗的影响较大,其中以带芽的嫩茎段诱导成
苗情况最好,带芽的老茎段较差,其他部位均未诱导成苗。因此,适宜的外植体部位是带芽的嫩茎段。
2.2 消毒时间对外植体成活的影响
由表2可以看出,随着消毒时间的延长,污染率逐渐
降低,当消毒时间达到9min时,污染率仅为15.2%,但成
活率却仅为39.6%。当消毒时间为7min时,污染率较低
(16.7%),而成活率较高(45.8%),因此,适宜的消毒时间
为7min。
2.3 不同初代培养基对诱导成苗的影响
由表1可以看出,不同的初代培养基对诱导成苗有较大影响,在一定范围内诱导率随激素浓度升高而升
高。当激素浓度为BA0.5mg·L-1+NAA0.05mg·L-1时,成苗情况最好,成苗率达64%,但激素浓度再升高,叶片会
出现皱缩现象。因此,较适宜的初代培养基为MS+BA0.5mg·L-1+NAA0.05mg·L-1。
2.4 不同培养基对荇菜继代培养的影响
由表3可以看出,激素浓度对荇菜增殖有很大影响,无激素时,荇菜无增殖,激素浓度偏低时,增殖系数较
小。当激素浓度在BA1.0~1.5mg·L-1+NAA0.10~0.15mg·L-1时,增殖系数较大,可以达到4.7~5.2。当激素浓度高
于此范围时,虽有增殖,但叶片出现皱缩,生长异常。因此,适宜的继代培养基为 MS+BA1.0~1.5mg·L-1+
NAA0.10~0.15mg·L-1。
表 3荇菜在不同继代培养基上的生长状况
Table3Efectsofdiferentsubculturemediaonproliferation
每芽成苗数
No.ofshootsinducedfromperbud
1.0
1.6
1.2
2.9
4.7
5.2
4.4
3.2
苗高/cm
Seedlingheight
2.8
2.6
2.6
2.1
2.7
2.3
1.9
1.7
平均叶宽/cm
Leafwidth
0.9
0.8
1.0
0.7
0.7
0.6
0.7
0.8
长势
Growthvigour
生长健壮无增殖,有少量根产生
Healthy,nopropagation,fewroots
少量增殖
Alitlepropagation
无增殖,但已生根
Nopropagation,butrootsinduced
有增殖,苗长势一般
Somepropagation,commongrowthvigour
长势良好
Veryhealthy
长势较好
Healthy
叶片厚而皱缩
Thickandshrinkingleaves
叶片厚而皱缩
Thickandshrinkingleaves
培养基
Medium
MS
MS+BA1mg·L-1
MS+NAA0.1mg·L-1
MS+BA0.5mg·L-1+NAA0.05mg·L-1
MS+BA1mg·L-1+NAA0.1mg·L-1
MS+BA1.5mg·L-1+NAA0.15mg·L-1
MS+BA2mg·L-1+NAA0.2mg·L-1
MS+BA2.5mg·L-1+NAA0.25mg·L-1
610· ·
第4期
表 4荇菜在不同生根培养基上的生根情况
Table4Efectsofdiferentmediaonrootinduction
培养基
Medium
1/2MS
1/2MS+NAA0.1mg·L-1
1/2MS+NAA0.2mg·L-1
1/2MS+NAA0.3mg·L-1
MS
MS+NAA0.1mg·L-1
MS+NAA0.2mg·L-1
MS+NAA0.3mg·L-1
每株根数
No.ofroots
平均根长/cm
Lengthofroot
1.3
1.8
2.4
1.8
1.1
1.7
2.2
1.9
根粗/mm
Widthofroot
0.3
0.3
0.5
0.4
0.6
0.9
1.1
1.0
长势
Growthvigour
长势较弱
Unhealthy
生长良好
Healthy
2.0
6.5
8.5
10.3
1.8
7.5
12.3
11.9
2.5 不同培养基对荇菜生根的影响
从表4可以看出,以1/2MS为基本培养基,生根量较少,虽然根较长,但根细,且苗长势较弱;而以MS为基
本培养基,苗生长正常,生根量较大,根也较粗。当NAA浓度达0.2mg·L-1时,生根量最大,平均生根数为12.3
条。因此,适宜荇菜的生根培养基为MS+NAA0.2mg·L-1。
3 讨论
由于荇菜是水生植物,因此外植体消毒是一个难题。试验结果表明,以根、叶、花蕾和花作为外植体污染都
很严重,且均为细菌污染。这可能是由于荇菜生于水中,沾染的细菌较多,采用常规消毒方法很难清除引起的。
另外,在本试验所用到的培养基上,荇菜主要是定芽和不定芽成苗,且以嫩茎段效果最好,很少形成愈伤组织,
这与NIRANJAN(2000)[5]由愈伤组织成苗的研究结果不同。究其原因,可能是因为试验所用的外植体和培养基中
添加的激素种类不同,本试验所用的激素为NAA和BA,而NIRANJAN是以花芽为试验材料,所用的激素为
2,4-D,另外还添加了椰乳。试验还发现,荇菜在以1/2MS为基本培养基的生根培养基上生根量较少,苗长势也
较弱,可能是由于1/2MS培养基中的营养元素不充足所致。这与JENKS(2000)在印度莕菜上的研究结果相近[6]。
荇菜离体培养的时间超过35d,常出现叶片褪绿软化现象,这可能是由于营养匮乏所致,也可能是由于离体培
养条件下,荇菜本身产生了一些有毒物质,积累到一定程度后发生了自毒作用,抑制其生长,具体原因还有待
进一步研究。
参考文献:
[1]赵家荣.水生花卉[M].北京:中国林业出版社,2002.
[2]邢世瑞.荇菜作浮萍药用的历史及其本草考证[J].宁夏医学杂志,1992,14(1):43-44.
[3]张秀玉,柴团耀.植物耐重金属机理研究进展[J].植物学报,1999,41(5):453-457.
[4]顾龚平,吴 国,陆长梅,等.荇菜对镉污水的净化作用及其机制探讨[J].农村生态环境,2000,16(3):9-l4.
[5]NIRANJANMH,SUDARSHANAM S.InvitroplantregenerationinNymphoidescristatum(Roxb.)O.Kuntze[J].Phytomorpholo-
gy,2000,50(3-4):343-344.
[6]JENKSMA,KANEME,MCCONNELDB.ShootorganogenesisfrompetioleexplantsintheaquaticplantNymphoidesindica[J].
PlantCel,TissueandOrganCulture,2001,63:1-8.
[责任编辑 马迎杰]
李智辉等:荇菜离体快繁技术的研究 611· ·