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不同灭菌方法和赤霉素浓度对凤丫蕨幼茎成苗的影响



全 文 :不同灭菌方法和赤霉素浓度对凤丫蕨幼茎成苗的影响
周丽华  (湖南人文科技学院生命科学系 ,湖南娄底 417000)
摘要 [目的 ]研究最适合凤丫蕨幼茎直接成苗的灭菌手段和赤霉素浓度 ,为其大量繁殖提供理论参考。 [方法 ]在不同灭菌方法和赤
霉素浓度下 ,对凤丫蕨进行幼茎成苗研究。 [结果]结果显示 ,酒精和升汞消毒时间越长 ,灭菌效果越好 ,但对幼茎的毒害作用也越强 ,升
汞处理时间由 8min改为 12min时 ,平均毒害率由 14.47%上升为 25.57%,而愈伤诱导率比其他 2种处理要高;在添加赤霉素的培养基
上幼茎成苗率明显较高 , t测验差异达到 0.05显著水平(t=3.76>t0.05 =3.18)。在一定范围内 ,随着赤霉素浓度的增加 ,幼茎成苗率呈现上升趋势;但随着浓度的进一步增大 ,成苗率反而下降 ,而愈伤组织的诱导率逐渐上升。 [结论]用自来水洗 2h,酒精消毒 60s,升汞
消毒 10min对幼茎的灭菌效果好 ,且对幼茎毒害小;最适合诱导幼茎直接成苗的赤霉素浓度为 1.5mg/L。
关键词 凤丫蕨;幼茎;灭菌方法;赤霉素
中图分类号 S682.35  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2009)31-15222-02
ImpactofDiferentSterilizationMethodsandConcentrationsofGibberelinAcidonPteridophyteSeedlingGrowth
ZHOULi-hua (DepartmentofLifeSciences, HunanColegeofHumanitiesScienceandTechnology, Loudi, Hunan417000)
Abstract  [ Objective] Thetheoreticalreferenceforthelargepopulationofpteridophytemultiplicationwasprovidedthroughthestudyonthe
mostsuitablesterilizationmethodandbestconcentrationofgibberelinacidforitsseedlinggrowth.[ Method] Thepteridophyteseedlinggrowth
underdiferentsterilizationwaysandconcentrationsofgibberelinacidwasstudied.[ Results] Theresultsshowedthatthelongerthedisinfection
ofalcoholandmercuricchloridewas, thebetertheeffectofitssterilizationwasandthemoreitspoisoningeffectonyoungseedlingwas.Theav-
eragepoisoningratewasincreasedfrom14.47to%to25.57%whenthedisinfectiontimeofmercuricchloridewasprolongedfrom8minutesto
12 minutes.Therateofcalusinductionunderthetreatmentofmercuricchloridewashigherthanthatofothertwokindsofprocessing.Therateof
pteridophyteseedlingformationinthemediumaddedwithgibberelinacidwassignificantlyimprovedafterttest(t=3.76>t0.05 =3.18).Withinacertainextent, therateofpteridophyteseedlingformationwasincreasedwiththeincrementofGAconcentration, anditwasdecreasedifbeyond
theextent, however, therateofcalusinductionwasincreasedgradualy.[ Conclusion] Itcanbeseenthatthebesteficiencyonpteridophyte
seedlinggrowthwasfromthetreatmentofthewashingwithtapwaterfor2hours, thedisinfectantwithalcoholfor60 s, andthenwithmercuric
chloridefor10minutes.Thebestconcentrationofgibberelinacidaddedinmediumforpteridophyteseedlinggrowthwas1.5mg/L.
Keywords  Pteridophyte;Youngseedling;Sterilizationmethod;Gibberelinacid
基金项目 娄底市科技计划项目。
作者简介 周丽华(1970-),女 ,湖南新化人 ,副教授 ,从事植物发育生
物学的教学和研究。
收稿日期  2009-07-09
  凤丫蕨是蕨的一种 ,形态优美 ,是夏秋季节优良的观赏
蕨类种。适宜于盆栽供室内观赏 ,也适宜于庭园中栽培 ,经
济价值比较高 。目前 ,对观赏蕨类进行组织培养诱导出愈伤
组织再成苗的报道较多 [ 1-5] ,但对直接进行诱导出苗的报道
较少 。笔者以凤丫蕨幼茎为外植体 ,在不同灭菌方法和赤霉
素浓度条件下 ,摸索出最适合直接成苗的灭菌手段和赤霉素
浓度 ,以期为凤丫蕨的大量繁殖提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 材料 凤丫蕨 ,采自大熊山国家森林公园。
1.2 方法 以凤丫蕨幼茎为材料 ,首先对幼茎进行 3种前
期处理:自来水洗 0.5 h、自来水洗 1.0 h、自来水洗 2.0 h,继
而用 70%酒精和 0.1%升汞进行不同的时间组合进行消毒
处理。随后接种在大量元素用量各不相同的 3种 MS培养基
上(表 1)。
在适合幼茎生长的最佳培养基中添加不同浓度赤霉素
(GA3), GA3设 0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg/L共 6个浓度
梯度。
采用透明玻璃锥形瓶培养 ,每瓶含培养基约 25 ml,培养
温度为(26±2)℃,光照强度为 30 ~ 40 μmol/(m2·s),每日
10h光照 , 14 h黑暗。培养基和接种所需器皿均经高压消毒
灭菌。接种 25d后统计成苗率和污染率 ,并进行分析 。统计
方法参照文献 [ 6]中的方法 ,数据分析以 SAS软件进行。
2 结果与分析
2.1 离体幼茎无菌培养体系的建立 不同的消毒时间和消
毒方法对幼茎消毒效果不同(表 2)。酒精和升汞消毒时间
越长 ,灭菌效果越好 ,但对幼茎的毒害作用也越强 ,升汞处理
时间由 8min改为 12 min时 ,平均毒害率由 14.47%上升为
25.57%,而愈伤诱导率比其他 2种处理要高。灭菌之前自
来水洗 0.5h,污染率明显较高 ,平均达 39.00%。对各处理
的成苗率进行 F值测定表明 ,各处理间差异达极显著水平
(F=6.43, F0.99 =5.47),以第 9号处理效果最好 ,即在灭菌
之前用自来水洗 2.0 h,然后用酒精消毒 60 s,升汞消毒 10
min灭菌效果最好 ,且对幼茎毒害较小。幼茎生长的基本培
养基以 1/2MS培养基较为合适。
表 1 幼茎不同处理方法正交设计L9(34)
Table1 L9(34)Orthogonaldesignofyoungstembydifferenttreat-
mentmethods
处理号No.oftreatments
自来水洗时间∥hWashingtimewithtapwater
酒精消毒时间∥sDisinfectiontimewithalcohol
升汞消毒时间∥minDisinfectiontimewithmercuricchloride
培养基(MS)Culturemedium
1 0.5 30 8 1/2
2 0.5 45 10 1
3 0.5 60 12 3/2
4 1.0 30 10 3/2
5 1.0 45 12 1/2
6 1.0 60 8 1
7 2.0 30 12 1
8 2.0 45 8 3/2
9 2.0 60 10 1/2
注:1/2MS与 3/2MS分别表示大量元素分别为MS的 1/2和 3/2,其他营
养元素不变。
Note:1/2MSand3/2MSindicatedthatmacro-elementsare1 /2and3/2of
MSmedium.Theothernutrientelementsarenotchanged.
2.2 幼茎的快繁 幼茎成苗有 2种生长方式 ,即经过愈伤
责任编辑 李菲菲 责任校对 傅真治安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2009, 37(31):15222-15223
分化成苗与直接发育成苗。接种 25d后观察发现 ,部分幼茎
子叶基部产生少量愈伤组织 ,呈团状 ,生长致密 ,浅黄色 ,随
后有少量芽的分化。少部分幼茎直接产生幼苗 ,幼苗单生。
2.3 赤霉素处理对幼茎成苗的影响 由表 3可知 ,接种 25
d后 ,在没有添加赤霉素的培养基上 ,幼茎成苗率明显较低 ,
仅为 53.30%;在添加赤霉素的培养基上 ,幼茎成苗率明显较
高 , t测验差异达到 0.05显著水平(t=3.76>t0.05 =3.18)。
在一定范围内随着赤霉素浓度的增加 ,幼茎成苗率呈现上升
趋势;但随着浓度的进一步增大 ,成苗率反而下降 ,而愈伤组
织的诱导率逐渐上升。由此得知 ,促进幼茎直接成苗的最适
赤霉素浓度为 1.5 mg/L左右。
表 2 不同灭菌方法正交试验的直观分析
Table2 Intuitiveanalysisofdiferentsterilizationmethodsbyorthogonalexperiment
处理号
No.of
treatments
接种∥个
Inoculation
成苗∥个
Seedlings
成苗率∥%
Seedlingrate
污染∥个
Polution
污染率∥%
Polutionrate
毒害∥个
Damage
毒害率∥%
Damagedrate
愈伤∥个
Callus
愈伤率∥%
Calusrate
1 60 24 40.00 14 23.30 10 16.70 12 20.00
2 60 27 45.00 11 18.30 14 23.30 8 13.30
3 60 24 40.00 9 15.00 18 30.00 9 15.00
4 60 21 35.00 21 35.00 11 18.30 7 11.70
5 60 22 36.70 17 28.30 13 21.70 8 13.30
6 60 19 31.70 26 43.30 9 15.00 6 10.00
7 60 32 53.30 6 10.00 15 25.00 7 11.70
8 60 33 55.00 11 18.30 7 11.70 9 15.00
9 60 35 58.30 9 15.00 10 16.70 6 10.00
表 3 不同浓度的赤霉素对幼茎直接成苗和产生愈伤组织的影响
Table3  EfectsofdifferentconcentrationsofGA3 ontheyoungstemmaturingandcalusinductionformation
处理号
No.of
treatments
GA3∥mg/L 接种∥个Inoculation
成苗∥个
Seedlings
成苗率∥%
Seedlingrate
愈伤∥个
Calus
愈伤率∥%
Calusrate
死亡∥个
Mortality
死亡率∥%
Mortalityrate
1 0 60 32 53.30 7 11.70 21 35.00
2 0.5 60 38 63.30 9 15.00 13 21.70
3 1.0 60 39 65.00 14 23.30 7 11.70
4 1.5 60 45 75.00 13 21.70 2 3.33
5 2.0 60 40 66.70 17 28.30 3 5.00
6 2.5 60 36 60.00 15 25.00 9 15.00
3 结论与讨论
研究结果表明 ,凤丫蕨前期用自来水冲洗 2.0 h, ,再用
酒精消毒 60 s,升汞消毒 10 min灭菌效果最好;用 1.5 mg/L
的赤霉素对幼茎进行预处理 ,可以促进幼茎的无菌萌发 ,许
传俊等认为 ,这可能与 GA通过影响生长素合成和运输 ,也
影响乙烯的合成和反应 ,从而促进根的形成和细胞的生长
有关 [ 7] 。
自然条件下 ,蕨类植物通过孢子进行繁衍 ,或通过根 、根
状茎 、叶等部位产生芽孢和顶端分生组织产生新植株。然
而 ,自然繁殖的蕨类植物远远不能满足人类的需求 , 有些蕨
类植物也因生境的恶化而日益减少 。组织培养作为快繁手
段运用于蕨类植物生产中 ,可以在短期内形成规模 ,对蕨类
植物的商品化生产具有重要的意义。
参考文献
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1522337卷 31期                周丽华 不同灭菌方法和赤霉素浓度对凤丫蕨幼茎成苗的影响