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朝鲜婆婆纳组织培养与快速繁殖



全 文 :戴梦璐,林夏珍,肖纬坤,等. 朝鲜婆婆纳组织培养与快速繁殖[J]. 江苏农业科学,2016,44(8) :86 - 88.
doi:10. 15889 / j. issn. 1002 - 1302. 2016. 08. 023
朝鲜婆婆纳组织培养与快速繁殖
戴梦璐,林夏珍,肖纬坤,彭安琪
(浙江农林大学,浙江临安 311300)
摘要:以朝鲜婆婆纳带腋叶茎为试验材料,建立以腋芽诱导途径为基础的植物组织培养快繁体系。结果表明:朝
鲜婆婆纳腋芽诱导的最适培养基为 MS + 1. 0 mg /L 6 - BA + 0. 3 mg /L NAA + 1. 0 mg /L GA3,接种 30 d后腋芽萌发率
可达 83. 33%;最适增殖培养基为MS + 1. 0 mg /L 6 - BA + 0. 1 mg /L NAA,培养 30 d后增殖系数可达 2. 87,幼苗生长健
壮;最佳生根培养基为 1/2MS +0. 5 mg/L IBA +0. 3 mg/L NAA,培养 30 d后平均生根数达 6. 85条,平均根长 4. 67 cm。
关键词:朝鲜婆婆纳;组织培养;增殖培养;生根培养
中图分类号:S682. 1 + 90. 4 + 3 文献标志码:A 文章编号:1002 - 1302(2016)08 - 0086 - 03
收稿日期:2015 - 07 - 11
作者简介:戴梦璐(1990—) ,女,浙江嵊州人,硕士研究生,从事植物
园林组织培养技术研究。E - mail:daimenglu@ qq. com。
通信作者:林夏珍,博士,教授,硕士生导师,从事园林植物栽培与管
理研究。E - mail:linxz100@ sohu. com。
我国婆婆纳属共有 69 种(包括亚种、变种)[1 - 3],朝鲜婆
婆纳(Veronica rotunda)为玄参科婆婆纳属植物,是尚未被开
发应用的一种极具观赏价值的草本。朝鲜婆婆纳为多年生草
本,总状花序多单生,少复出,长穗状,花冠蓝色或蓝紫色,少
白色;花期为 6—8 月,果期为 8—11月;分布于中国的辽宁、山
西、河南(商城)、安徽(岳西)、浙江(临安) ,朝鲜也有分布;生
长在山坡草地[3]。目前,有关朝鲜婆婆纳的栽培繁殖报道较
少,尤其是组织培养繁殖技术尚鲜见报道。本研究可为朝鲜婆
婆纳的工厂化育苗和将来的遗传育种研究提供参考。
1 材料与方法
1. 1 材料
朝鲜婆婆纳植株于 2013 年 6 月在浙江省临安市清凉峰
附近采集。野外采集朝鲜婆婆纳后进行盆栽,选用第 2 年萌
发的朝鲜婆婆纳的优良单株,截取健壮的枝条作为试验材料。
1. 2 方法
1. 2. 1 无菌材料的获得 将带叶腋茎置于适量浓度洗洁精
溶液中浸泡 10 min,取出洗净后用流水冲洗 1. 5 h,并用无菌
水润洗 3 次,再于超净工作台中消毒。消毒方法:先用 75%
乙醇浸泡 15 s,随后用无菌水冲洗 2 次,再用 10%次氯酸钠溶
液浸泡 10 min(其间不断晃动) ,接着用无菌水冲洗 5 次,所
获得的材料即为无菌外植体。将带叶腋茎切成 1. 5 cm 左右
的小段,接种于腋芽诱导培养基中,进行腋芽诱导培养。
1. 2. 2 腋芽诱导 基本培养基选择刘帆等试验中最常用的
MS培养基[4],选用 6 - BA 3 个浓度水平 (0. 5、1. 0、
2. 0 mg /L)、NAA 3个浓度水平(0. 1、0. 3、0. 5 mg /L)、GA3 2 个
浓度水平(0. 5、1. 0 mg /L),以及不含任何激素的 MS 培养基,共
设计 9种处理(表 1),每个处理 3次重复,加对照共 30个样。接
种 10 d后统计污染率与褐化率,30 d后统计腋芽萌发率。
表 1 不同激素配比对朝鲜婆婆纳腋芽诱导的处理设计
处理
植物生长调节剂质量浓度(mg /L)
6 - BA NAA GA3
A1 0. 5 0. 1 0
A2 0. 5 0. 3 0. 5
A3 0. 5 0. 5 1. 0
A4 1. 0 0. 1 0. 5
A5 1. 0 0. 3 1. 0
A6 1. 0 0. 5 0
A7 2. 0 0. 1 1. 0
A8 2. 0 0. 3 0
A9 2. 0 0. 5 0. 5
1. 2. 3 增殖培养 将诱导萌发的腋芽切下,接种于增殖培养
基中进行增殖培养。以 MS 作为基本培养基,选用 6 - BA 3
个浓度水平(0. 5、1. 0、2. 0 mg /L)、NAA 3 个浓度水平(0. 1、
0. 3、0. 5 mg /L) ,共 9 个处理(表 2) ,每个处理 3 次重复,加对
照共 30 个样。接种 30 d后统计增殖系数及生长情况。
表 2 不同激素配比对朝鲜婆婆纳增殖的处理设计
处理
植物生长调节剂质量浓度(mg /L)
6 - BA NAA
B1 0. 5 0. 1
B2 0. 5 0. 3
B3 0. 5 0. 5
B4 1. 0 0. 1
B5 1. 0 0. 3
B6 1. 0 0. 5
B7 2. 0 0. 1
B8 2. 0 0. 3
B9 2. 0 0. 5
1. 2. 4 生根培养 将增殖培养后高约 2. 0 cm 的幼苗切下,
接种于生根培养基中进行生根培养。采用 1 /2MS 培养基为
基本培养基,激素选用 NAA 3 个浓度水平(0. 1、0. 3、
0. 5 mg /L)、IBA 3 个浓度水平(0、0. 3、0. 5 mg /L) ,共 9 个处
理(表 3) ,每个处理 3 次重复,加对照共 30 个样。30 d 后统
计生根数及根长。
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表 3 不同激素配比对朝鲜婆婆纳生根的处理设计
处理
植物生长调节剂质量浓度(mg /L)
NAA IBA
C1 0. 1 0
C2 0. 3 0. 3
C3 0. 5 0. 5
C4 0. 1 0. 3
C5 0. 3 0. 5
C6 0. 5 0
C7 0. 1 0. 5
C8 0. 3 0
C9 0. 5 0. 3
1. 2. 5 移栽驯化 将根系发达、植株比较健壮的瓶苗开盖炼
苗 3 d,洗净植株根部附着的培养基,以多菌灵 800 倍液消毒,
栽种于以下混合配制的基质中: (1)蛭石 ∶ 珍珠岩 ∶ 泥炭 =
1 ∶ 1 ∶ 1;(2)蛭石 ∶ 珍珠岩 ∶ 泥炭 = 2 ∶ 1 ∶ 1; (3)蛭石 ∶ 珍
珠岩 ∶ 泥炭 = 1 ∶ 2 ∶ 1。根据天气情况定期浇水。每个处理 3
次重复,共 30 个样,30 d后统计成活率。
1. 2. 6 培养条件 除特殊说明外,基本培养基为 MS,添加蔗
糖 30 g /L、琼脂 7. 0 g /L,pH值为 5. 8,温度 (25 ± 2)℃,光照
时间 12 h /d,光照度 2 000 ~ 2 500 lx[5]。
1. 2. 7 数据分析 试验中的所有数据采用 Excel 2003 和
SPSS 19. 0 进行方差分析和多重比较[6]。诱导率 =诱导出腋
芽的外植体数 /外植体总数 × 100%;诱导系数 =诱导出的腋
芽数 /外植体总数;增殖系数 =产生的新苗数 /接种苗数;生根
率 =生根苗数 /接种苗数 × 100%;平均根数 =总根数 /接种苗
数;平均根长 =总根长度 /总根数;成活率 =移栽成活苗数 /移
栽苗总数 × 100%。
2 结果与分析
2. 1 不同激素配比对朝鲜婆婆纳腋芽诱导的影响
接种 7 d后,腋芽明显膨大(图 1) ,12 d后部分外植体基
部膨大成黄绿色愈伤组织(图 2)。30 d后统计结果(表 4)显
示,腋芽萌发率最低的培养基为 A8,仅为 25. 56%;4 种培养
基(A2、A3、A4、A5)的腋芽萌发率超过 60%,其中 A5 的腋芽
萌发率最高,达到 83. 33%,且茎段正常生长,叶片鲜绿色。
由表 4 可以看出,带叶腋茎接种到 3 种激素培养基上培
养 30 d后,诱导率差异显著,A5 诱导效果明显高于其他激素
搭配的诱导效果,所以腋芽诱导无菌苗最佳培养基为
1. 0 mg /L 6 - BA +0. 3 mg /L NAA +1. 0 mg /L GA3。
表 4 不同激素配比对朝鲜婆婆纳腋芽诱导的影响


6 - BA
(mg /L)
NAA
(mg /L)
GA3
(mg /L)
诱导率
(%) 诱导系数
A1 0. 5 0. 1 0 36. 67 ± 5. 09cdDE 0. 87 ± 0. 19abcABC
A2 0. 5 0. 3 0. 5 61. 11 ± 4. 84bBC 1. 18 ± 0. 40abABC
A3 0. 5 0. 5 1. 0 72. 22 ± 8. 01abAB 1. 44 ± 0. 18aA
A4 1. 0 0. 1 0. 5 75. 56 ± 2. 94aAB 1. 22 ± 0. 21abABC
A5 1. 0 0. 3 1. 0 83. 33 ± 1. 92aA 1. 41 ± 0. 14aAB
A6 1. 0 0. 5 0 33. 33 ± 1. 92dDE 0. 57 ± 0. 03cBC
A7 2. 0 0. 1 1. 0 47. 78 ± 4. 44cCD 0. 88 ± 0. 11abcABC
A8 2. 0 0. 3 0 25. 56 ± 2. 94dE 0. 49 ± 0. 08cC
A9 2. 0 0. 5 0. 5 33. 33 ± 1. 92dDE 0. 67 ± 0. 04bcABC
注:同列数据后不同小写、大写字母分别表示在 0. 05、0. 01 水平
上差异显著。下表同。
2. 2 朝鲜婆婆纳的增殖培养
增殖培养过程中,幼苗在叶基部产生腋芽,同时在基部切
口处分化出不定芽,或基部膨大形成愈伤组织,再从愈伤组织
分化不定芽(图 3)。由表 5 看出,9 种培养基对增殖效果影
响显著。综合比较增殖系数和平均株高,1. 0 mg /L 6 - BA +
0. 1 mg /L NAA 为朝鲜婆婆纳最佳增殖培养基,增殖系数为
2. 87,平均株高为 5. 0 cm,且幼苗生长健壮。
2. 3 朝鲜婆婆纳的生根培养
将朝鲜婆婆纳无菌苗接种到生根培养基后,培养 7 d,幼
苗逐渐从基部生出不定根,且切口膨大,慢慢形成凸起(图
4)。培养 30 d后统计生根率、平均根数和平均根长。结果表
明,不同生长素 NAA和 IBA浓度组合对朝鲜婆婆纳根的形成
有较大的影响(表 6)。
0. 3 mg /L NAA +0. 5 mg /L IBA的组合生根率最高,达到
96. 67%(表 6)。综合考虑生根率、平均根数和平均根长,最
佳生根培养基为 0. 3 mg /L NAA +0. 5 mg /L IBA。
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表 5 不同激素配比对朝鲜婆婆纳增殖的影响
处理 6 - BA NAA 增殖系数 株高(cm) 苗生长情况
B1 0. 5 0. 1 1. 31 ± 0. 03bcB 3. 33 ± 0. 32bcA 芽细弱
B2 0. 5 0. 3 0. 98 ± 0. 07cB 2. 97 ± 0. 38cA 母株差,新芽弱小
B3 0. 5 0. 5 1. 64 ± 0. 31bB 4. 43 ± 0. 50abA 芽较均匀,但多数细弱
B4 1. 0 0. 1 2. 87 ± 0. 10aA 5. 00 ± 0. 82aA 植株均匀、粗壮,可用于生根
B5 1. 0 0. 3 1. 68 ± 0. 28bB 4. 57 ± 0. 38abA 芽较均匀,粗壮度中上
B6 1. 0 0. 5 1. 44 ± 0. 12bcB 4. 90 ± 0. 38aA 芽较均匀,但多数细弱
B7 2. 0 0. 1 1. 48 ± 0. 20bcB 3. 13 ± 0. 27bcA 芽较均匀,但多数细弱
B8 2. 0 0. 3 1. 34 ± 0. 14bcB 4. 20 ± 0. 26abcA 芽细弱
B9 2. 0 0. 5 1. 12 ± 0. 18bcB 3. 57 ± 0. 38abcA 芽细弱
2. 4 朝鲜婆婆纳的移栽驯化
由表 7 可以看出,30 d 后朝鲜婆婆纳在蛭石 ∶ 珍珠
岩 ∶ 泥炭 = 1 ∶ 1 ∶ 1 的基质中成活率最高,为 96. 67%,因此
选择朝鲜婆婆纳在蛭石 ∶ 珍珠岩 ∶ 泥炭 = 1 ∶ 1 ∶ 1 基质中移
栽驯化。
3 讨论
本研究采用朝鲜婆婆纳的带叶腋茎作为外植体进行组织
培养研究。在腋芽诱导中,细胞分裂素与生长素的组合有利于
腋芽的生成。其中腋芽诱导无菌苗最佳培养基为 1. 0 mg /L
6 - BA +0. 3 mg /L NAA +1. 0 mg /L GA3。朝鲜婆婆纳在增殖
过程中,细胞分裂素与生长素的组合虽然能提高无菌苗的数
量,但是增殖系数并不十分理想,本研究中的最佳增殖培养基
增殖系数也仅为 2. 87,因此增殖培养基还有待进一步研究。
在移栽驯化过程中基质配比为蛭石 ∶ 珍珠岩 ∶ 泥炭 =
1 ∶ 1 ∶ 1,透气透水性最好,最利于朝鲜婆婆纳的生长,而泥炭
基质透气性差,水分不易流失导致根部腐烂,植株死亡。因
此,在组织培养试验中合适的培养基质和培养条件对植物的
生长起到重要作用[7 - 9]。
表 6 不同激素配比对朝鲜婆婆纳生根的影响
处理 NAA(mg /L) IBA(mg /L) 生根率(%) 平均根数(条) 平均根长(cm)
C1 0. 1 0 83. 33 ± 6. 94abAB 4. 92 ± 0. 41bB 2. 63 ± 0. 32bcBC
C2 0. 3 0. 3 77. 78 ± 2. 94bAB 4. 60 ± 0. 17bB 1. 70 ± 0. 12cdeCDE
C3 0. 5 0. 5 77. 78 ± 5. 88bAB 4. 60 ± 0. 35 bB 1. 03 ± 0. 12deDE
C4 0. 1 0. 3 74. 44 ± 4. 01bcAB 4. 40 ± 0. 24bcB 2. 33 ± 0. 43bcBCD
C5 0. 3 0. 5 96. 67 ± 1. 92aA 6. 85 ± 0. 14aA 4. 67 ± 0. 23aA
C6 0. 5 0 83. 33 ± 6. 94abAB 4. 92 ± 0. 41bB 3. 20 ± 0. 35bB
C7 0. 1 0. 5 61. 11 ± 2. 94cB 3. 61 ± 0. 17cB 0. 93 ± 0. 20e
C8 0. 3 0 71. 11 ± 2. 94bcB 4. 20 ± 0. 17bcB 1. 93 ± 0. 09cdBCDE
C9 0. 5 0. 3 77. 78 ± 6. 76bAB 4. 60 ± 0. 40bB 2. 60 ± 0. 53bcBC
表 7 朝鲜婆婆纳移栽驯化
处理 成活率(%)
蛭石 ∶ 珍珠岩 ∶ 泥炭 = 1 ∶ 1 ∶ 1 96. 67 ± 1. 93aA
蛭石 ∶ 珍珠岩 ∶ 泥炭 = 2 ∶ 1 ∶ 1 74. 44 ± 4. 84bA
蛭石 ∶ 珍珠岩 ∶ 泥炭 = 1 ∶ 2 ∶ 1 76. 67 ± 5. 77bA
本研究为朝鲜婆婆纳无性繁殖提供了一种高效的方法,
利用人工栽培有助于扩大朝鲜婆婆纳的数量,这种技术培养
的组培苗可用于野生资源的保护。
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