全 文 :婆婆纳‘达尔文之蓝’(Veronica'Darwin's
Blue')为玄参科婆婆纳属多年生草本植物,株高
30~35 cm,花期 5~10 月,蓝色花,是近几年从国
外引进,适宜我国北方地区的优良宿根花卉,耐
寒、耐旱及瘠薄土壤 [1-3],主要用于园林绿化中布
置花坛、花境,以弥补夏秋季花卉稀少的现状,主
要通过常规的无性扦插和分株方式来繁殖。但在
栽培繁殖过程中发现,随着繁殖次数和栽植年限
的增加,出现了植株的长势和花的品质越来越差
的严重退化现象 [4-7],从而使繁殖率大大降低,很难
满足市场供应,甚至一物难求。针对此问题,可利
用植物组织培养技术,进行脱毒复壮和快速繁殖,
以提供大量优质种苗,但目前关于宿根婆婆纳‘达
尔文之蓝’和同属品种的茎尖剥离组织培养及脱
毒复壮快繁技术尚未见报道。
1 材料和方法
1.1 材 料
1.1.1 外植体 以带茎尖和腋芽的茎段为材料,
由北京花木有限公司宿根花卉基地提供。
1.1.2 培养基 以 MS 为基本培养基,添加不同
收稿日期:2013-10-24;修订日期:2013-11-17
作者简介:魏进莉(1975—),女,宁夏固原人,工程师,主要从事苗木、花卉和蔬菜等的脱毒检测技术、组培快繁技术和工厂化生产技术研究。
植物生理与生物技术
宿根婆婆纳‘达尔文之蓝’的组培脱毒和快繁技术
魏进莉
(北京市花木有限公司 花卉研究所,北京 100093)
摘 要 :将供试品种的带茎尖和腋芽的茎段,用 70%酒精浸泡 30 s,然后用 20%的次氯酸钠溶液浸泡 30 min,无菌水冲洗
4 次,消毒处理后剥取 0.1~0.3 mm 的茎尖,接种于以 MS 为基本培养基添加 6-BA、IAA、N A 等外源激素的培养基中,研
究了不同条件对愈伤组织诱导芽形成和芽继代增殖、生根和移栽效果的影响。结果表明,以 MS 为基本培养基, 添加
6-BA 1.0 mg·L-1和 IAA0.5 mg·L-1为较适宜的外植体诱导愈伤组织和愈伤组织诱导芽的培养基。最佳继代增殖培养基为
6-BA2.0 mg·L-1和 NAA0.1 mg·L-1。最佳生根培养基为 1/2MS 添加 NAA0.2 mg·L-1和 IAA1.0 mg·L-1。25 d 后,组培苗移栽
成活率达到 98%以上。
关键词:宿根花卉;茎尖剥离;愈伤组织;芽诱导;玻璃化
中图分类号:S336 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2014.05.009
Virus Elimination and Rapid Propagation by the Tissue Culture Technology of Perennial Veronica Dar-
wins Blue
WEI Jin-li
(Flower Research Institute,Beijing Florascape Company Limited,Beijing 100093,China)
Abstract:Varieties were tested with stem tip and lateral bud of stem section, with 70% alcohol immersion 30 s, and then use 20%
sodium hypochlorite solution soak for 30 min, sterile water flushing 4 times, 0.1~ 0.3 mm strip after disinfection treatment of stem
tip, inoculated on the MS as the basic culture medium added 6-BA, IAA, NAA medium of exogenous hormone, effect of different
conditions on the callus induction of bud formation and transgenerational proliferation, rooting and transplanting was studied. Re-
sults showed that with MS as the basic medium, added 6 - BA1.0 mg·L-1and IAA0.5 mg·L-1 was a more suitable explant callus
induction of callus induction and bud medium. The best for transgenerational proliferation medium were 6 -BA2.0 mg·L -1and
NAA0.1 mg·L-1. The best for rooting medium were adding NAA0.2 mg·L-1and IAA1.0 mg·L-11/2 MS. After 25 d, tissue culture
seedlings transplanting survival rate reached over 98%.
Key words: perennial root flower;stem tip;callus;bud induction;vitrification
2014,20(5):39-42天津农业科学 Tianjin Agricultural Sciences
天津农业科学 第 20卷
种类和不同浓度水平的外源激素 [8-9], 愈伤组织和
丛生芽诱导、增殖培养基添加绵白糖 30 g·L-1,琼
脂粉 4.5 g·L-1;生根培养基添加绵白糖 20 g·L-1,
琼脂粉 5.0 g·L-1。各培养基均为 pH值 5.8~6.0,121
℃下,高压蒸汽灭菌 20 min。
1.1.3 培养条件 光照强度 3 000 lx, 光照时间 12
h,温度(24±2) ℃。增殖和生根培养与此相同。
1.2 方 法
取宿根婆婆纳‘达尔文之蓝’带茎尖和腋芽的
幼嫩茎段,长 2~3 cm,剪去叶片,用柔软的毛刷蘸
取洗衣粉水轻轻刷洗干净,用流水冲洗 0.5~1 h。
在超净工作台上,用 70%的酒精浸泡 30 s,再用
20%的次氯酸钠溶液浸泡 20 min,用无菌水冲洗
4次,待用。
1.2.1 茎尖剥离诱导愈伤组织和丛生芽 在超
净工作台上,将已消毒的外植体材料在生物解剖
镜下,剥取 0.1~0.3 mm 大小的茎尖 [10],接种于培
养基上:①6-BA1.0 mg·L-1+NAA0.1 mg·L-1;②6-
BA1.0 mg·L-1+NAA0.2 mg·L-1; ③6-BA2.0 mg·L-1+
NAA0.1 mg·L -1; ④ 6 -BA2.0 mg·L -1 +NAA0.2
mg·L-1; ⑤6-BA1.0 mg·L-1+IAA0.5 mg·L-1; ⑥6-
BA1.0 mg·L-1+IAA1.0 mg·L-1;⑦6-BA2.0 mg·L-1+
IAA0.5 mg·L-1;⑧6-BA2.0 mg·L-1+IAA1.0 mg·L-1。
每瓶培养基接 1 个茎尖,每种培养基 20 个重复,
共 160瓶。培养 30 d时,观察记录结果。
1.2.2 继代增殖培养 将茎尖诱导所得丛生芽剪
切成 2 cm左右带 2~3个腋芽的段,接种到增殖培
养基上:①6-BA1.0 mg·L-1+NAA0.1 mg·L-1;②6-BA1.0
mg·L-1+IAA0.5 mg·L-1;③6-BA2.0 mg·L-1+NAA0.1
mg·L-1;④6-BA2.0 mg·L-1+IAA1.0 mg·L-1。每种培
养基接种 5瓶,每瓶 8株,30 d观察记录结果。
1.2.3 生根培养 将株高 2~3 cm 带有 4~6 个
叶片的无根壮苗,转接到以 1/2MS 为基本培养
基,添加①NAA0.2 mg·L-1, ②NAA0.2 mg·L-1+
IAA1.0 mg·L-1,③NAA0.4 mg·L -1,④NAA0.4
mg·L-1 +IAA1.0 mg·L-1 的生根培养基上,每种
培养基接种 5 瓶,每瓶 15 株,进行生根培养,20
d 观察统计结果。
1.2.4 移栽炼苗 将培养 20 d 的生根苗移到温
室,拧松瓶盖炼苗 3~5 d,将苗从培养瓶中取出,
清洗干净根部的培养基,栽到装有基质(优质草
炭+蛭石+珍珠岩=3∶1∶1)的 128 孔穴盘上,25 d 观
察统计结果。
2 结果与分析
2.1 愈伤组织和丛生芽的诱导
在宿根婆婆纳‘达尔文之蓝’的茎尖诱导愈伤
组织和丛生芽的过程中,发现外源激素的种类及
浓度对愈伤组织和芽的形成都有着不同程度的影
响。细胞分裂素(即 6-BA)的浓度高时,愈伤组织
和芽的形成相对较多,但易造成玻璃化;生长素
NAA 浓度高时,不利于芽的形成和生长,玻化严
重;生长素 IAA 浓度高时,有利于芽的形成和生
长。具体情况见表 1。
由表 1 中可看出,在 8 种添加了不同激素种
类和浓度水平的培养基中,愈伤组织和芽形成的
多少及百分率、玻璃化现象的存在、芽苗的株高和
健壮程度都有所不同,并且存在着明显的差异。其
中以编号为⑥的培养基表现性状最好,⑤和⑧较
表 1 8 种不同培养基中愈伤组织和芽的形成情况
培养基
编号
愈伤组织形成情况及
百分率
芽诱导形成情况及百分率
① 100%,愈伤组织形成
较多,无玻化现象
65%,有丛生芽形成,芽 3~5
个,高 1.0~3.5 cm,芽苗较细
弱,部分芽苗半玻化
② 55%,愈伤组织形成
较多,有玻化现象
30%,有丛生芽形成,芽 2~3
个,高 0.5~3.0 cm,芽苗细弱,
部分芽苗玻化
③ 75%,愈伤组织形成
较多,有轻微玻化现
象
60%,有丛生芽形成,2~5个,
高 0.5~3.0 cm,芽苗较细弱,
部分芽苗半玻化
④ 50%,愈伤组织形成
较少,玻化现象严重
无芽形成
⑤ 100%,愈伤组织形成
较少,无玻化现象
100%,有丛生芽形成,芽 2~5
个,高 1.0~4.5 cm,芽苗较粗
壮,无玻化
⑥ 100%,愈伤组织形成
较少,无玻化现象
100%,有丛生芽形成,芽 3~7
个,高 1.0~8 cm,芽苗粗壮,
大苗多,无玻化
⑦ 90%,愈伤组织形成
相对较多,有玻化现
象
80%,有丛生芽形成,芽 3~6
个,高 0.5~4.5 cm,芽相对较
细弱,大苗相对较少,部分苗
玻化
⑧ 100%,愈伤组织形
成相对较多,有玻化
现象
90%,有丛生芽形成,芽 3~7
个,高 0.5~6.0 cm,芽相对
较粗壮,大苗较多,部分苗
半玻化
·40·
第 5期
好,⑦次于⑤和⑧,①和③较差,②很差,④最差。
2.2 继代增殖
继代增殖培养基的设计,以茎尖诱导愈伤组
织和芽的结果为参考依据。在继代增殖培养过程
中,发现激素种类和浓度不同对芽增殖的影响也
有所不同,并且与芽诱导的结果较为一致。6-BA
浓度高时有利于芽的形成,IAA 浓度高时有利于
苗的生长。6-BA与 NAA配比时更有利于芽的增
殖培养,而与 IAA 配比时有利于壮苗培养。具体
情况见表 2。
由表 2 可看出,编号为③的培养基增值系数
最高,从整体情况来看为最好的增殖培养基;④次
之,增殖系数略低一点,但苗较高壮一些,且有老
化生根现象;①和②相对较差,增值系数低。
2.3 生根培养
生根培养基的设计,以增殖培养结果为参考
依据。在生根培养过程中,发现激素种类和浓度对
根的形成有着很大影响。单独使用 NAA 时,不利
于根的形成,且当 NAA 浓度增高时,苗基部产生
较多愈伤组织,使根的形成严重受阻;当将 NAA
与 IAA结合使用时,情况较好。具体情况见表 3。
由表 3 可看出,编号为②的培养基中生根情
况最好,生根率达到 100%,根的数量较多,苗基
部产生的愈伤组织很少,有利于移栽成活。①和④
较差,生根率相对较低,根的数量也相对较少,不
利于移栽成活。③最差,生根率不到半数,根数少
且苗基部愈伤组织形成较多,很不利于移栽成活。
2.4 移栽炼苗
宿根婆婆纳‘达尔文之蓝’的生根苗在移栽
25 d时根已满穴,株高 10 cm左右,苗健壮有分枝
形成,成活率达到 98%以上。
3 讨 论
3.1 玻璃化现象形成的影响因素
在增殖培养过程中发现,当温度升高时,易形
成玻璃化苗,尤其当温度高于 24 ℃时,随着温度
的升高玻璃化苗的数量明显增多;当温度降低时,
玻璃化现象减少或无玻化,但苗的生长缓慢。另
外,在相同温度条件下,当细胞分裂素 6-BA 和生
长素 NAA的浓度增加时,易形成玻璃化苗。当两
种因素同时存在时,玻璃化现象加重。玻璃化程度
较轻时,在温度条件适宜时会恢复成好苗;而玻璃
化严重时,无法恢复,会慢慢褐化死亡。玻璃化苗
的产生,使苗增殖扩繁和生根培养的数量与质量
都受到影响。尤其是在大量扩繁生产时,应注意避
免玻璃化苗的形成,以提高苗的生根率和质量,有
效降低成本。
3.2 影响生根率和根数量的因素分析
在生根培养过程中发现,除了激素影响苗的
生根率和根的数量外,苗的老幼程度和是否玻璃
化也影响生根率和根的数量。苗越大,越易生根,
根的数量和生根率都较高;反之,相对较低。玻璃
化苗不易生根,甚至不生根。在大量生产时,在生
根培养前,根据苗的生长状况,可进行一次壮苗培
养,壮苗培养基中的激素浓度可适当降低一些,这
样有利于提高生根率和缩短生根培养时间,有效
降低成本。
3.3 茎尖培养脱毒效果的分析
婆婆纳‘达尔文之蓝’在常规无性繁殖栽培过
程中,出现了退化现象,其表现症状为:叶皱缩,
分枝减少,植株矮小,花量减少,花期短,植株枯
死。此退化现象严重地影响了其观赏性和栽培繁
殖。经茎尖剥离培养出的芽苗,叶片恢复正常,移
栽后很快形成分枝,达到了脱毒壮苗的效果。但由
于各种因素,未进行专业的病毒检测工作。
表 2 4 种不同培养基中芽苗的增殖和生长情况
培养基编号 增殖系数 芽苗的生长情况
① 3.5 无玻璃化,丛生芽 2~4个,高 2~4 cm,
苗健壮,茎相对较细弱,无根形成
② 3 无玻璃化,丛生芽 2~3个,高 3~6 cm,
苗健壮,茎相对较粗壮,有根形成
③ 7 偶有玻璃化,丛生芽 3~8个,高 2~6
cm,苗健壮,茎相对较细弱,无根形成
④ 5.5 偶有玻璃化,丛生芽 3~5个,高 3~8
cm,苗健壮,茎相对较粗壮,有根形成
表 3 4 种不同培养基中的生根情况
培养基编号 生根率/% 生根数量/条 基部愈伤组织形成情况
① 70 0~4 较少
② 100 4~8 少
③ 44 0~4 多
④ 84 0~5 较多
魏进莉:宿根婆婆纳‘达尔文之蓝’的组培脱毒和快繁技术 ·41·
天津农业科学 第 20卷
4 结 论
综上所述,茎尖剥离诱导愈伤组织和芽形成
的最佳培养基为 MS+6-BA1.0 mg·L-1+IAA0.5 mg·L-1,
在此培养基中芽形成的数量和苗的生长情况最
好;最佳增殖培养基为 MS+6-BA2.0 mg·L -1+
NAA0.1 mg·L-1,在此培养基中苗的增值系数和生
长情况相对优于其它 3种培养基;最佳生根培养
基为 1/2MS+NAA0.2 mg·L-1+IAA1.0 mg·L-1,在此
培养基中苗的生根率和生根数量明显高于其它 3
种培养基;生根苗移栽炼苗容易成活,25 d 时成
活率达 98%以上;适宜的培养温度为 22~24 ℃。
参考文献 :
[1] 尤静. 宿根花卉在园林绿化中的应用研究 [J]. 太原科
技,2010(2):82-83,86.
[2] 王丽云,张伟英.宿根花卉在包头市园林绿化中的运用
[J].内蒙古农业科技,2012(1):95.
[3] 沈可东,朱富荣,张高训,等.花卉在园林绿化美化建设
中的作用[J].内蒙古农业科技,2012(1):93-94.
[4]刘敏 .花卉组织培养与工厂化生产 [M].北京:地质出版
社,2002.
[5] 康黎芳,李永平,曹冬梅,等.安祖花组培快繁体系的建
立[J].山西农业科学,2013(9):899-903.
[6] 黄象男,臧新,吕晓辉,等 .蝴蝶兰组培快繁技术研究
[J].河南农业科学,2008(1):91-93,109.
[7] 高凯,潘永.牡丹组织培养繁殖技术初探[J].内蒙古农业
科技,2010(5):60-61.
[8] 李浚明 .植物组织培养教程 [M].北京:北京农业大学出
版社,1991.
[9] 史向远,王秀红,田良才,等.串叶松香草组培快繁技术
研究[J].山西农业科学,2011(1):17-20.
[10] 曹孜义,刘国民 .实用植物组织培养技术教程 [M].兰
州:甘肃科学出版社,1996.
·42·