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荠菜快繁体系的初步研究



全 文 :北方园艺 2010(24):157 ~ 159 ·生物技术 ·
第一作者简介:贾毛毛(1987-),男 ,河南信阳人 ,本科在读 ,现从事
园艺方面的学习和研究工作。
通讯作者:李学强(1969-),男 ,博士 ,副教授,现主要从事果树生理
和果树栽培的教学与科研工作。E-mail:gnaiqeuxil@163.com。
基金项目:河南科技大学大学生研究训练计划资助项目
(SRTP2009113)。
收稿日期:2010-10-25
荠 菜 快 繁 体 系 的 初 步 研 究
贾 毛毛 , 李学 强 , 李 文静
(河南科技大学林学院 ,河南洛阳 471003)
  摘 要:以荠菜种子为试材 ,研究种子消毒对接种污染率 、冷处理对种子萌发率 、初代和继代
增殖培养基对丛生芽诱导以及生根培养基对丛生苗生根的影响 ,并以此为基础建立了无菌快繁
体系。结果表明:1%NaClO消毒 9 min最好 ,污染率为 0 ,在 4℃的冰箱中冷处理 96 h萌发率较
高 ,达36.97%。荠菜最适初代培养基为处理 9 ,增殖系数达3.2 ,平均苗高达 3.3 cm;最适继代培
养基为处理3 ,增殖系数达2.27 ,最适生根培养基为处理3 ,平均根数4 ~ 6条 ,根较粗壮 ,生根率达
73.08%。适宜的荠菜快繁体系为:新采集种子用 1%NaClO消毒 9 min ,然后接种于MS培养基
上在 4℃的冰箱中冷处理96 h ,将培养出的无菌苗去掉下胚轴后接种在 MS+6-BA 2.0 mg/L+
NAA 0.20 mg/L培养基上进行初代培养 ,在 MS+6-BA 1.5 mg/ L+NAA 0.12 mg/L 培养基上
进行增值培养 ,之后在 MS培养基上进行壮苗培养 ,在 MS+0.075 mg/LNAA培养基上进行生根
培养 ,最后练苗移栽。
关键词:荠菜;快速繁殖;试管培养
中图分类号:S 636.9 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2010)24-0157-03
  荠菜[ Capsella bursa-pastoris (L.)Medic]为十字花
科1 a生草本植物 ,别名野荠、护生草 、鸡心菜等。我国
自古以来就有采食荠菜的习惯 ,荠菜叶绿鲜嫩 、气味清
香、味道鲜美 、营养丰富又有一定药用功效 ,富含 VC及
Ca、P、Fe等人体必需的矿物质元素。全株可入药 ,具清
热利尿 ,止血 ,凉血 ,明目降压 ,消炎解毒等功效颇受城
乡人民喜爱。荠菜野生于南北各地 ,全国各地均可栽
培[ 1-3] 。目前 ,荠菜的繁殖主要是依靠种子 ,但种子繁殖
有很大的局限性:首先种子繁殖会使一些品种的某些优
良性状难以保持[ 4] ;其次种子发芽率低 ,即使在最适宜
的条件下 ,其萌发率也只有 23.33%[ 5] ;第三 ,利用种子
繁殖 ,由幼苗长成成株的时间长。荠菜栽培所需种子量
大 ,一般情况下每667 m2 所需种子 1 ~ 2 kg ,1 a种 1 ~ 3
茬 ,则每年每667 m2 需种子2 ~ 6 kg[ 1] 。并且荠菜种子
体较小 ,千粒重只有(0.0892±0.0076)g ,一个果实内的
种子数为(17.00±4.15)枚 ,单株产种量低[ 5] 随着种植面
积的增大 ,种子问题就成了荠菜大面积栽培的瓶颈。而
组织培养即可解决这一难题 ,但目前关于荠菜组培的研
究 ,仅见到黑龙江八一农垦大学王丽艳等[ 4] 的研究报
道 ,为进一步探讨荠菜的组培技术 ,该试验以荠菜种子
为试材 ,研究了种子消毒对接种污染率 、冷处理对种子
萌发率 、初代和继代增殖培养基对丛生芽诱导以及生根
培养基对丛生苗生根的影响等内容 ,以期建立荠菜的快
繁技术体系。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以 2009年 5月上旬采于洛阳郊区的荠菜种子为试
材。采集种子时 ,已有部分种子从果荚中散落 ,采后晾
干备用。
1.2 材料处理
将种子用自来水浸泡 3 ~ 4 h ,弃去上层不饱满种
子 ,留饱满种子用无菌水再冲洗 2 ~ 3次 ,然后用无菌纸
将种子吸干 ,之后用 1%NaClO进行消毒处理。消毒后
无菌水冲洗 ,最后用滴管接种在MS培养基上 ,进行低温
处理。出苗后35 d ,将剪去下胚轴的幼苗依次接种到诱
导培养基和继代培养基中诱导并培养丛生苗。丛生苗
诱导出来后 ,分解为单个幼芽 ,转接到MS培养基上进行
壮苗培养 ,2周后进行生根培养 ,生根后进行移栽。移栽
前先进行练苗 3 ~ 5 d ,然后洗去试管苗根部培养基 ,移
栽至已高压灭菌的营养土中 ,移栽后浇透水 ,初期覆盖
遮阴 ,保温保湿 ,但湿度不宜过大 ,以防烂根。
以上所有培养基中均加入 7.5 g/L的琼脂 ,30 g/ L
的蔗糖 ,高压灭菌前调 pH 6.0 ,培养温度为(23±2)℃,
光照为 1 500 ~ 2 000 lx ,光照时间为 14 h/d。
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1.3 试验设计
1.3.1 消毒时间对接种污染率的影响 设置3 、6、9 、12 、
15 min消毒处理 ,每个处理5瓶 ,每瓶接种 50粒左右 ,3
次重复 ,2 d后开始调查污染率 ,以后每天调查1次 ,10 d
后结束调查。
1.3.2 冷处理对种子萌发的影响 将接种好的荠菜种
子放在4℃的冰箱中进行冷处理 ,设12 、24 、36 、48 、60 、72 、
84 、96 、108 h处理梯度 ,每个处理 8瓶 ,观察种子萌发情
况 ,调查种子的萌芽率。
1.3.3 初代培养基对丛生芽诱导的影响 培养基配方
见表 1 ,每个处理 10瓶 ,每瓶接种1株 ,3次重复 ,培养条
件如上。4 d后开始观察和调查苗的长势 、芽分化情况。
3周后对苗高 、畸形和玻璃化率以及增值系数进行统计。
  表 1   初代培养不同激素配比组合
处理序号   激素配比/mg·L-1
1 MS+0.10 NAA+0.5 6-BA
2 MS+0.10 NAA+1.0 6-BA
3 MS+0.10 NAA+1.5 6-BA
4 MS+0.10 NAA+2.0 6-BA
5 MS+0.10 NAA+2.5 6-BA
6 MS+0.20 NAA+0.5 6-BA
7 MS+0.20 NAA+1.0 6-BA
8 MS+0.20 NAA+1.5 6-BA
9 MS+0.20 NAA+2.0 6-BA
10 MS+0.20 NAA+2.5 6-BA
1.3.4 继代培养基对丛生芽诱导的影响 培养基配方
见表 2 ,每个处理 10瓶 ,每瓶接种1株 ,3次重复 ,培养条
件同上。4 d后开始观察和调查苗的长势 、芽分化情况。
3周后对畸形和玻璃化率以及增殖系数进行统计。
  表 2  继代培养不同激素配比组合
处理序号   激素配比/ mg·L-1
1 MS+0.08 NAA+0.5 6-BA
2 MS+0.10 NAA+1.0 6-BA
3 MS+0.12 NAA+1.5 6-BA
1.3.5 生根培养基对生根效果的影响 1/2MS培养基
中分别附加 0.025 、0.05 、0.075 mg/ L的 NAA。每个处
理 13瓶 ,每瓶接种 1株 ,3次重复 ,培养条件同上。4 d
后开始观察和调查苗的长势 ,平均生根率 、平均生根条
数和根长度。
2 结果与分析
2.1 消毒时间对接种污染率的影响
由表 3可知 ,在 3 min和6 min时污染率都较高 ,但
在消毒时间为 9 min及以后时间污染率均为 0 ,因此消
毒时间为 9 min时为最佳。
  表 3  消毒时间对接种污染率的影响
消毒时间/ min 3 6 9 12 15
污染率/ % 16.67 33.33 0 0 0
2.2 冷处理对荠菜种子萌发的影响
由表 4可知 ,随着冷处理时间的增加 ,萌发率呈上
升趋势 ,在96 h时萌发率最高 ,达到36.97%。并且在试
验中还发现冷处理24 h的在 48 h后最先萌发 ,在第 12
天后停止萌发。
  表 4 冷处理对荠菜萌发的影响
冷处理时间/h 12 24 36 48 60 72 84 96 108
萌发率/ % 17.45 23.38 31.20 28.92 32.03 33.91 33.41 36.97 31.82
2.3 初代培养基对丛生芽诱导的影响
从表 5可知 ,除处理 1未能诱导出丛生芽外 ,其它
处理均有不同程度的丛生芽出现 ,并且当 NAA 浓度一
定时。增殖系数随着6-BA浓度的增加而增大。虽然处
理5和处理10增殖系数较大 ,但均有不同程度的玻璃化
和丛生芽畸形现象 ,可能是 6-BA浓度较大的原因。而
对于处理 9 ,畸形和玻璃化现象均不存在 ,增殖系数
3.20 ,高于除处理 10和处理 5的所有处理;平均苗高达
3.30 cm ,仅低于处理5的幼苗 ,可以认为处理 9的诱导
效果最好。
2.4 继代培养基对丛生芽诱导的影响
从表 6可看出 ,处理 1 、2 、3的增殖系数 、玻璃化苗
率、畸形苗率逐渐减小 ,虽然处理 3增殖系数低于其它
处理 ,但畸形率和玻璃化率均低于其它 2个处理 ,因畸
形和玻璃化苗不能正常生长 ,而处理 3没有出现畸形
苗 ,玻璃化苗也较少 ,是较好的诱导培养基。
  表 5 不同激素配比对荠菜丛生芽初代诱导的影响
处理序号 接种株数 增殖系数 畸形/ % 玻璃化/ % 平均苗高/cm
1 30 1.00 0 0 2.00
2 30 1.78 0 0 2.60
3 30 2.89 0 0 2.60
4 30 2.70 10 10 2.80
5 30 3.89 22 44 3.40
6 30 1.67 0 22 2.90
7 30 2.40 0 10 3.10
8 30 2.90 0 0 2.90
9 30 3.20 0 0 3.30
10 30 4.10 20 20 3.20
  注:畸形即丛生芽在形态 ,生长点等方面异于正常芽 ,玻璃化表现为芽呈水
渍状。
  表 6 不同激素配比对荠菜丛生芽继代诱导的影响
序号 接种株数 增殖系数 畸形/ % 玻璃化/ %
1 30 2.43 21.74 43.48
2 30 2.37 10.53 21.05
3 30 2.27 0 13.33
2.5 生根培养基对生根效果的影响
从表 7可看出 ,不同浓度的 NAA 诱导出根的类型
不同 ,一种为丝状根 ,而且这些根相互交错(如图 1-A),
一种为正常根(如图 1-B)。处理 1 和 2均有丝状根生
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成 ,且随着NAA浓度的增加而递减 ,生根平均条数及平
均根长都无法统计。而处理 3生根条数平均达 4.75 ~
5.87条 ,生根率达 73.08%,植株生长健壮 ,节间较短 ,为
最适培养基。
  表 7  不同培养基对丛生芽生根的影响
序号 生根类型 丝状根/总根数
平均生
根条数
平均根长
/cm
生根率
/ %
1 丝状根+正常根 36.36 - - 42.31
2 丝状根+正常根 28.57 - - 53.85
3 正常根 0 4.75~ 5.87 2.59 73.08
图1 丛生苗的生根类型(A 丝状根, B 正常根)
3 结论与讨论
该试验表明 ,4℃低温条件下处理 96 h能够有效的
打破种子休眠 ,萌发率达 36.97%。吴叶青等[ 6] 研究表
明 ,在(6±1)℃的低温条件下处理干种子 、浸种处理的种
子和直接置床处理的种子 ,其萌发率分别为11.77%、19.
84%、26.38%。而阿依买木·沙吾提等[ 7] 在 3 ~ 4℃条
件下对新种子进行不同时间的冷处理 ,其萌发率最高为
16.16%。该试验结果明显高于吴叶青[ 6] 、阿依买木·沙
吾提等[ 7]的试验结果 ,说明该试验设定的条件更有利于
荠菜种子的萌发。同时 ,该试验发现在 4℃条件下冷处
理的最佳时间为 96 h ,时间再延长会降低种子的萌发
率 ,与阿依买木·沙吾提等[ 7]的较长处理
时间(5 、10 、15 d)不同 ,这可能是由于阿依买木·沙吾提
等[ 7] 用的基质是湿润滤纸 ,而该试验用的基质是 MS培
养基有关。
该试验发现 NAA 的浓度不同会产生不同类型的
根 ,在低于0.050 mg/L时会同时出现丝状根和正常根 ,
而且随着NAA浓度的增大丝状根比率降低。而王丽艳
等[ 4] 在用 0.050 mg/L 的 NAA 诱导生根时没有出现丝
状根 ,这可能是由于二者诱导出的丛生苗对 NAA 的敏
感程度不同所致。当 NAA浓度大于 0.050 mg/L 时只
有正常根发生 ,所以在荠菜丛生苗生根的时候 NAA浓
度应大于0.050 mg/L ,以利于正常根的生成。该试验初
步认为 ,荠菜适宜的快繁体系以新采集种子用 1%
NaClO消毒 9 min ,然后接种于MS培养基上在 4℃的冰
箱中冷处理96 h ,将培养出的无菌苗去掉下胚轴后接种
在 MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.20 mg/L培养基上进
行初代培养 ,在MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.12mg/ L
培养基上进行增殖培养 ,之后在 MS 培养基上进行壮苗
培养 ,在MS+0.075 mg/L NAA培养基上进行生根培
养 ,最后练苗移栽。
参考文献
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[ 6]  吴叶青.低温处理对荠菜种子休眠的影响[ J] .长江蔬菜, 2003(8):
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[ 7]  阿依买木·沙吾提,吐尔逊江·买提玉苏甫.不同处理对荠菜种子
休眠与萌发的影响[ J] .北方园艺 ,2009(5):84-85.
Preliminary Study on Rapid Propagation System of Capsella bursa-pastoris
JIA Mao-mao , LI Xue-qiang , LI Wen-jing
(Forestry College, Henan University of Science and Technolog y , Luoyang , Henan 471003)
Abstract:Using Capsella bursa-pastoris seed as test material , the effect of seed disinfection on the rate of pollution , low-
temperature treatment on seed germination , different culture media on primary and proliferation , dif ferent medium for
rooting were studied.The results showed that the best disinfectant and sterilizing time were 1%NaClO and 9 minutes in
that solution;Being treated for 96 h at 4℃, the germination rate could reach to 36.97%;The optimal medium for primary
culture was the ninth treatment , the propagation coefficient was 3.2 and the average seedling height w as 3.3 cm , the
optimal medium for proliferation was the third t reatment , the propagation coefficient was 2.27 , the optimal medium for
rooting was the third treatment , the number of healthy root was 4~ 6 and the inducing ratio of root was 73.08%.So the
best rapid propagation system of Capsella bursa-pastoris was that , seed was treated in 1%NaClO for 9 minutes ,being
treated for 96 h at 4℃, the optimal medium for primary culture was MS+6-BA 2.0mg/ L+NAA 0.2mg/L ,the optimal medium
for proliferation was MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.12 mg/L , the optimal medium for rooting was MS+0.075 mg/ L
NAA.Then trained the seedlings and transplanted it finally.
Keywords:Capsella bursa-pastoris;rapid propagation system;in vitro
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