全 文 :猬实下胚轴愈伤组织的生长和
器官分化研究
铁梅1 , 王玉国1 , 弓春瑞2 , 王月娥3 , 宋冬生3
(1.山西农业大学 , 山西 太谷 030801;2.山西省太谷县林业局 , 山西太谷 030800;3.介休市园林绿化处 , 山西 介休)
摘 要:通过对猬实下胚轴离体培养的研究 , 结果表明:在Ms培养基上 , BA (1 ~ 3)mg/ l和 NAA (0.1~ 1)mg/L
配合能诱导愈伤组织生长良好。 在 BA (1 ~ 3)mg/ L 和 NAA (0.1 ~ 0.2)mg/L 配合下能诱导愈伤组织芽分化。
0.2mg/L NAA 或 IBA 诱导无根苗生根效果明显。通过愈伤组织芽分化途径可以获得完整植株。
关键词:猬实下胚轴;愈伤组织;芽分化
中图分类号:S58
Studies on growth and organ differentiation from hypocotyl callus of beauty Bush
YI Tie-mei et al.
(Shanxi Agricultural University , Taigu , Shanxi , 030801)
Abstract:Through the study of tissue culture on hypocoty l callus of Beauty Bush , the result showed that the hormones combination of
BA (1~ 3)mg/ L and NAA(0.1~ 1)mg/ L could effectively induce growth of callus .The hormone combination of BA (1 ~ 3)
mg/ L and NAA (0.1-0.2)mg/L could induce differentiation of adventitious buds from callus .NAA or IBA 0.2 mg/L was the
best for differentiation of adventitious roots.By means of the method of differentiation from callus we could obtain clonal seedlings.
key words:Hypocotyl callus of beauty bush;Tissue culture;Buds differentitation
猬实 (kol kwitzia amabilis greabn.)属忍冬科猬实属落叶灌木树种 , 它是我国的特有植物。1985年被
定为我国国家三级保护植物。随着地球环境的日益恶化 , 种质资源日益枯竭。通常通过扦插 , 分株 、 压
条等方法繁殖 , 繁殖率较低 , 育种等其他研究工作也较难进行 。通过组织培养技术 , 可以使得这些问题
迎刃而解 。在植物组织培养中 , 关于激素控制器官形成的模式 , 早已取得生长素和细胞分裂素两类物质
相互作用调节的概念 。本实验首次对猬实幼苗下胚轴愈伤组织生长及器官分化进行了研究。
1 材料和方法
1.1 材 料
所用种子采自 1997年 11月 , 1 ~ 5℃干燥保存 。用时剥去硬壳取出种子 , 70%酒精消毒 40s , 无菌
冲洗三次 , 然后0.1%氯化汞液消毒 8min , 无菌水冲洗 5次 , 将种子接种在无激素的MS培养基上 , 种
子萌发后 , 下胚轴伸长 1 ~ 3 ㎝时切成 3 ~ 4 ㎜长段接种。
1.2 方 法
诱导培养基为MS+BA 2 mg/L+NAA 0.2 mg/L , 分化培养基为MS+BA 1 mg/L。生根培养基为MS;
分别附加 0.2 mg/L、 0.5 mg/L、 1 mg/L的四种不同的生长素类物质 IBA 、 NAA 、 IAA和 2 , 4-D。
不同浓度的 BA和NAA组合效应试验 , 以 MS+BA2 mg/L+NAA 0.2 mg/L 为诱导愈伤组织的培养
基。3周后 , 将愈伤组织在无菌条件下切成 5mm2 左右的小块 , 转移到不同浓度 BA 和NAA 组合的分化
培养基上培养。分化培养基以Ms为基本培养基 , 附加激素以毫克/升为单位 , NAA 分别为:0 , 0.1 ,
0.2 , 0.5 , 1 , BA分别为:0 , 1 , 2 , 3 , 5。相互组成 25组 , 每组接种 10 ~ 15瓶 , 每瓶接种 4 ~ 5块。
1.3 培养条件
培养基 pH值为 5.8 ~ 6.0 , 蔗糖 3%, 琼脂 0.7%在 121℃下高压湿热灭菌20 min 。培养温度25℃±
001370 J .Shanxi Agric.Univ.Vol.20 No.1
山西农业大学学报 A 1000-162X (2000)01-0014-03
收稿日期:1999-05-03
第一作者: 铁梅 (1969-), 女 , 山西运城人 , 讲师 , 博士 , 主要研究方向演化植物学。
DOI :10.13842/j.cnki.issn1671-8151.2000.01.014
2℃, 每天照光 16 h , 光照强度 1 500 ~ 2 000 Lux 。
2 试验结果与分析
2.1 愈伤组织和再生植株的诱发过程
离体下胚轴培养 7 d 后 , 初在切口处发生愈伤组织 , 继而在外植体表面发生瘤状突起 , 15d 后 , 形
成黄绿色的由许多瘤状突起组成的愈伤组织块。
将这种未分化的愈伤组织转移到分化培养基 , 1周后出现芽点 , 2周后形成绿芽 , 培养 20 d 后 , 统
计每块愈伤组织上平均发生 3 ~ 5个芽 , 芽高平均 2 ~ 3 ㎜。待芽高 1 ~ 3 ㎝时 , 切下 , 分别转接到含有
浓度相同的4种不同生长素的培养基上进行发根试验。经三周后 , 其结果 , 除 2 , 4-D无效外 , 在附加
IBA 、 NAA 、 IAA的条件下 , 都可诱导生根 。 IBA 诱发的根量多而稍细长 , NAA诱发的根粗而短 , 无侧
根 , IAA的诱发率极低 , 根少细短 。
从以上试验结果了解到 BA的浓度在 1 mg/L 时可诱导芽分化 , 0.2 mg/L 的 NAA可诱导根的形成 ,
以此作为设计不同范围的组合依据 。
2.2 不同浓度的 BA和NAA组合时对愈伤组织生长的影响
不同处理下愈伤组织的外形和大小出现明显差异 , 反映愈伤组织的鲜重 (单位:g)亦不同 (见表
1)。
表 1 BA和 NA A不同浓度组合对愈伤组织生长的影响
Table.1 Effect of BA and NAA different concentration combination on callus growth
处理
Treatment
0 0.5 1 2 3 5
0 0 0 0 0 0 0
0.1 0 1.458 1.996 2.031 3.213 0.587
0.2 0 1.367 2.763 3.005 5.360 1.321
0.5 0 0.676 2.889 3.556 5.667 1.896
1 0 0.303 1.003 2.068 1.896 2.057
2 0 0.203 0.421 1.321 1.101 2.863
从实验结果可知 , 愈伤组织继代培养中必需 BA和NAA的补充 , 而且其生长量受二者浓度影响。在
绝对浓度上 , 表现出对 BA的需求浓度较高 , 在 1 ~ 5 mg/L 范围;对 NAA的浓度需求较低 , 在 0.1 ~ 1
mg/L 范围内。在相对浓度上 , 以BA与NAA的比值在2 ~ 30倍之间具有良好的作用 。总的趋势是以中等
浓度 BA和低浓度的 NAA组合较有利 。
2.3 不同浓度的 BA和NAA组合对器官分化的影响
不同激素浓度组合处理对芽 、 根发生的影响比较明显 (见表2)。
表 2 BA和 NAA组合对芽根分化影响
Table.2 Effect of BA and NAA combination on buds differentiation
处理
Treatment
0 1 2 3 5
0 0/ 0 3/ 0 3/ 0 1/0 0/ 0
0.1 0/ 4 0/ 1 4/ 0 6/0 0/ 0
0.2 0/ 5 0/ 3 1/ 0 12/ 0 3/ 0
0.50/2 0/ 3 0/ 2 0/ 3 0/0
1 0/ 0 0/ 0 0/ 1 0/1 0/ 0
从试验结果可看到 , 单加 BA时 , 对芽诱发极为有利 , 浓度过高则有明显抑制作用 。在同一浓度的
NAA条件下 , 芽的发生是随 BA的上升而增长 , 在较高浓度 BA与低 NAA组合最为有效。单加 NAA , 对
芽的分化明显不利。相同 BA条件下 , 随NAA的浓度升高而有明显的抑制作用 , BA与 NAA比值高有利
于出芽。以 BA3和NAA0.2组合芽数较多 , 平均芽数达 12个 。单加NAA , 对根的分化有利 , BA对根的
46 山 西 农 业 大 学 学 报 20 (1)
分化具有明显抑制作用 , 二者绝对浓度过高 , 根芽的分化均被抑制 。在实验过程中 , 没有观察到根芽同
时分化的愈伤组织块 。
3 结果与讨论
3.1 植物激素对愈伤组织生长的影响。Okazawa等在马铃薯组织培养中发现愈伤组织的发生和进一步发
育为外加生长素所促进 , 在本实验中 , 不论单加 NAA或 NAA与 BA组合中 , 高浓度生长素对愈伤组织
生长是不利的。Okazawa 等还认为外源生长素对愈伤组织的发生和生长是不可少的 , 而激动素则不是绝
对需要现象 , 推测外植体内有一定的内源激动素所造成 。在本实验中则以低 NAA (0.1 ~ 0.5)和中等
BA (1 ~ 3)效果较好 , 是否可用内源激素去解说 , 有待进一步研究 。
3.2 植物激素对愈伤组织器官再生的作用 , 早在 1948年 , Skoog 和 Tsui就报道了腺嘌呤和激动素对烟
草愈伤组织上形成芽有促进作用 , IAA和NAA对根的分化是必要的 。但亦有人提出 IAA和 NAA对根的
诱导无效 (Lingappa , 1957)。可是 , 后来许多研究报道论证了 Skoog (1970年)在烟草髓组织培养中所
取得的细胞分裂素促进芽形成 , 生长素促进根形成的结论 , 本实验结果也证实了这一理论的普遍性。以
BA (2 ~ 3)与 NAA (0.1 ~ 0.2)对芽的分化作用最好 。通过愈伤组织形成不定芽途径快速繁殖猬实具有
可行性。
参 考 文 献
[ 1] 陈正华主编.木本植物组织培养及其应用 [ M] .北京:高等教育出版社 , 1986
[ 2] 颜昌敬编著.植物组织培养技术 [M] .上海:上海科学出版社 , 1999
[ 3] 崔 澄.植物激素与细胞分化及形成发展的关系 [ J] .植物生理学通讯 , 1983 , 5 , 2:1~ 5
[ 4] 潭文澄 , 戴策刚编.观赏植物组织培养技术 [ M] .北京:中国林业出版社.1991
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3 讨 论
我国许多食品有食用药用的双重作用 , 其中包括野菜类。据美国学者研究表明〔2〕 , 马苋菜含有一种
w-3脂肪酸 , 其含量是菠菜的 10倍 , 具有良好的预防心血管疾病的作用 。实验结果表明 , 富含多不饱
和脂肪酸的马苋菜对血清胆固醇 (TC)和甘油三酯 (TG)及低密度脂蛋白 (LDL-C)的浓度升高有抑
制作用 , 其中 TC和 TG这两者含量是高脂血脂症的重要指标 , 由此可见 , 马苋菜能显著降低血清中的
TC和TG 含量 , 同时又能明显地升高HDL-C的含量 , 说明马苋菜具有良好的降血脂作用。
本次试验提示 , 马苋菜干粉在高脂饲料中添加 8 ~ 9 g , 这与贺圣文等人报道相近〔3〕。长期高脂饮食
造成脂质代谢紊乱 , 促使心血管疾病发生。本次试验中 , 高脂 B 组血小板聚集率明显增高和红细胞变
形能力降低 , 致血流阻力增加 , 而实验 C 组使血小板聚集率和红细胞变形力均有所改善。因此马苋菜
能有效地降低血脂和改善血液流变功能 , 可作为人类食物新资源大力开发 。从而有效地控制高脂血症的
发生 , 降低高脂血症的发病率和死亡率 。
参 考 文 献
[ 1] Simopoulos AP , Norman Ha , Giuaspy JE.Purslane human nutrition and its potential for world agriculture world [ J] Rev.Diet 1995, 77:47
[ 2] SimopoulosAR , NormanHa , Giuaspy JE et al.Common purlane:a source of omega-3 fatty acids and antioxidants [ J] , jam cou Nutr.1992, 11 (4):
737
[ 3] 贺圣文 , 范志涛 , 李佩贤等 , 野生马齿苋抗动脉样硬化形成的实验研究 [ J] , 营养学报 , 1997 , 1 (19)
472000 铁梅等:猬实下胚轴愈伤组织的生长和器官分化研究