全 文 :北方园艺 2011(01):139~ 143 ·生物技术·
第一作者简介:王春荣(1973-),女,硕士,林业高级工程师 ,现主要
从事林业生物技术研究工作。E-mail:wcr1992@yahoo.com.cn。
基金项目:国家科技支撑计划林业资助项目(2006BAD03A01)。
收稿日期:2010-10-25
蓝果树茎段组织培养和快速繁殖
王 春荣1 , 2 , 毕 君1, 2 , 曹 书敏3
(1.河北省林木良种工程技术研究中心 ,河北石家庄 050061;2.河北省林业科学研究院 ,河北石家庄 050061;
3.河北科技师范学院 ,河北秦皇岛 066004)
摘 要:以蓝果树带腋芽半木质化茎段为外植体 ,进行组织培养研究。结果表明:适宜消毒
处理为75%酒精 30 s+0.1%HgCl2 8 min;最佳增殖培养基为 MS+6-BA 1.0 mg/L+IBA 0.1
mg/L;根诱导以 1/2MS+NAA 0.5 mg/L为宜 ,生根率达 97.5%。
关键词:蓝果树;茎段;组织培养;快繁
中图分类号:S 687 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2011)01-0139-05
蓝果树(Nyssa sinensis Oliv.)为蓝果树科蓝果树属
高大落叶乔木 ,别名紫树 ,因其核果成熟时果皮呈深蓝
色而得名。蓝果树喜光、喜酸性土壤 ,适应性强 ,其树干
通直 ,枝叶稠密 ,叶片宽大 、艳丽 ,成熟果实呈美丽的深
蓝色 ,是一种集观赏与实用为一体的优良树种。目前蓝
果树的繁殖方法主要是种子繁殖 ,蓝果树种壳十分坚
硬 ,种子出土很不整齐 ,种子发芽率低 ,约为 25%~
30%[ 1-2] ,而且种子繁殖后代变异大 ,为保存种源与变异
必须采取无性繁殖 ,而且采取组织培养繁殖方法可以实
现蓝果树工厂化育苗 ,目前尚未见有关蓝果树组织培养
快繁技术的报道。现以蓝果树茎段为外植体 ,研究其组
织培养及快速繁殖技术 ,以期对优良种源和变异个体进
行种质保存和快速繁殖。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验在河北省林业科学研究院组培室进行 ,试验材
料为5 a生蓝果树当年生半木质化枝条。
1.2 试验方法
1.2.1 外植体接种 于 4 ~ 9月中旬 ,采集当年生无病
虫害 、生长健壮的半木质化蓝果树枝条 ,剪去叶片 ,在自
来水下用毛刷洗去表面尘土 ,然后用流水冲洗 2 ~ 3 h ,
于超净工作台上 ,先用无菌水冲洗 2 次 ,再用 0.1%
HgCl2 或20%84消毒液灭菌 ,然后用无菌水冲洗 6 ~ 8
次后切成 1.0 ~ 1.5 cm的茎段 ,每段带1个腋芽 ,接种于
4种外植体启动培养基上。每瓶接种 1个外植体 ,每处
理30 ~ 40瓶。
1.2.2 增殖培养 外植体接种 7 d后腋芽开始萌发 ,
20 ~ 25 d时腋芽可长出2 cm 左右新梢 ,无丛生芽产生 ,
将其切成1.0 cm左右 ,含 1个腋芽的茎段和茎尖 ,接种
在MS+6-BA 1.0 mg/L(单位下同)+IBA 0.2培养基
上 ,接种 10 d后开始从与培养基接触的芽基部的愈伤组
织分化出大量丛生芽。将芽丛切下转入分化培养基中
进行继代培养 ,待不定芽达一定基数时用同一培养基连
续继代2次使无菌苗一致后 ,转入不同培养基进行增殖
培养适宜培养基的筛选 ,每处理 7 ~ 10瓶 ,每瓶接种 6
块 ,25 d左右继代培养1次 ,调查每代的苗高 、增殖系数 、
苗长势等。
1.2.3 根诱导 取生长健壮、高 2 cm左右的蓝果树试
管苗单株 ,以 1/2MS培养基为基础培养基 ,附加不同浓
度 、不同配比的NAA 、IBA 、IAA ,进行蓝果树试管苗生根
培养试验 ,每处理接种10瓶 ,每瓶接 6株。接种 30 d时
调查根量、根长等。
1.3 培养条件
培养室温度为(25±2)℃,光强 2 000 ~ 3 000 lx ,光
照时间为10~ 12 h/d。
2 结果与分析
2.1 外植体接种与芽诱导
从表1可看出 ,接种时间、取材部位 、消毒处理对蓝
果树外植体接种成功率均有影响。以嫩茎尖为外植体
接种不易成功 ,外植体污染率 、枯死率较高 ,且芽不易萌
发 ,接种成功率在30%以下 ,芽萌发率在10%以下;5 ~ 6
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·生物技术· 北方园艺 2011(01):139~ 143
月接种嫩茎段 ,外植体保存率在 30%以下 ,萌芽率 30%
左右;9月接种嫩茎段 ,外植体保存率在 50%左右 ,萌芽
率70%左右;7月和9月接种半木质化茎段较好 ,外植体
保存率和萌芽率较高。0.1%HgCl2 对蓝果树外植体灭
菌效果较20%84消毒液好 ,9月16日取蓝果树半木质
化茎段为外植体 ,用 75%酒精表面消毒 30 s后用 0.1%
HgCl2 灭菌 8 min效果最好 ,外植体保存率为 86.67%,
萌芽率为73.33%。
茎段接种 7 ~ 14 d后腋芽萌发 ,蓝果树外植体萌发
对CaCl2 较敏感 , 1/2MS(CaCl2 全量)较 1/2MS(CaCl2
半量)外植体萌发率提高 30%左右 ,外植体启动培养以
1/2MS(CaCl2 全量)+6-BA 1.0+IBA 0.1 ,附加 30 g/L
蔗糖和6 g/L琼脂 ,pH 6.0的培养基较适宜 ,外植体平
均萌发率达 96.4%。光照对蓝果树不定芽萌发和无菌
苗生长影响不明显。
表1 不同处理间外植体污染及芽诱导情况
接种时间 材料 消毒处理
20%84消毒液 75%酒精 0.1%HgCl2
污染率
/ %
枯死率
/ %
保存率
/ %
平均萌芽率
/ %
4月 17日 嫩茎尖 10 min 62.86 37.14 0 0
15 min 69.23 38.46 0 0
20 min 23.08 49.23 27.69 10
25 min 23.08 46.15 30.77 0
2 min 30.0 50.0 20.0 0
5月 15日 嫩茎段 1 min 68.89 15.56 15.55 28.25
3 min 56.25 21.25 22.5 31.25
5 min 60.0 22.5 17.50 30.0
8 min 41.67 42.25 16.08 30.0
20 min 76.47 0 23.53 29.41
6月 19日 嫩茎段 1 min 88.89 5.56 5.55 38.89
3 min 56.25 31.25 12.5 31.25
5 min 70.59 11.76 17.65 29.41
8 min 56.25 32.5 11.25 30.0
20 min 76.47 0 23.53 29.41
7月 10日 半木质 1 min 66.67 0 33.33 38.1
化茎段 3 min 41.67 20.83 37.5 16.67
5 min 33.33 16.67 50 33.33
8 min 22.73 6.25 71.02 50.0
20 min 43.75 4.55 51.7 25.0
9月 16日 嫩茎段 30s 3 min 23.08 30.77 46.15 69.23
30s 5 min 8.33 41.67 50.0 75.0
30s 3 min 33.33 40 26.67 60.0
半木质 30 s 5.5 min 14.29 42.86 42.85 78.57
化茎段 30 s 8 min 13.33 0 86.67 73.33
30 s 10 min 20 50 30 73.33
30 s 15 min 28.46 48.46 23.08 66.15
2.2 增殖培养
2.2.1 不同基本培养基对蓝果树试管苗增殖的影响
从表2可看出 ,不同培养基间蓝果树试管苗增殖系数差
异不显著 ,MS略优于其它;另外 ,在试验观察中发现 ,蓝
果树试管苗在 MS 培养基中叶色浓绿 、生长健壮;在 B5
培养基中叶边缘略泛红 、细弱;在WPM 培养基中生长正
常 ,但较MS培养基略弱。因此说 MS 培养基是蓝果树
增殖培养的适宜基本培养基。
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北方园艺 2011(01):139~ 143 ·生物技术·
表2 不同培养基对蓝果树试管苗增殖系数的影响 倍
编号 基本培养基 6-BA/mg·L-1 KT/mg·L-1 IBA/mg·L-1 第1代 第2代 第 3代 总增殖系数
M0 MS 0 0 0 1.2 1.2 1.67 2.40
M1 MS 0 0 0.1 2.65 3.86 1.73 17.70
M2 MS 0.5 1 0.3 3.5 4.91 4.53 77.85
M3 MS 1 0.5 0.5 3.5 4.7 4.4 72.38
B0 B5 0 0 0 1.2 1.5 1.21 2.18
B1 B5 0 0 0.1 2.67 3.89 1.72 17.86
B2 B5 0.5 1 0.3 4 4.39 3.53 61.99
B3 B5 1 0.5 0.5 3.5 4.12 3.93 56.67
W1 WPM 0 0 0.1 2.42 4.98 1.63 19.64
W2 WPM 0.5 1 0.3 3.61 4.26 2.87 44.14
W3 WPM 1 0.5 0.5 3.42 4.52 3.93 60.75
注:1.增殖系数=增殖不定芽总数/接种不定芽总数;总增殖系数=第1代增殖系数×第 2代增殖系数×第3代增殖系数。2.基本培养基均为MS培养基 ,添加糖30 g/ L,
琼脂6 g/L ,pH 5.8~ 6.2。
2.2.2 6-BA 、IBA对蓝果树试管苗增殖的影响 由表 3
可知 ,6-BA 、IBA浓度对蓝果树试管苗增殖均有影响 ,尤
其 6-BA浓度对其影响显著 ,6-BA 浓度为 1.0 ~ 1.5时 ,
试管苗有效增殖系数最高 ,连续继代 5代后总有效增殖
系数在200倍以上 ,而 6-BA为0.5和2.0 ~ 3.0时 ,连续
继代 5代后总有效增殖系数均在 100倍以下;而且在试
验过程中发现 ,当 6-BA浓度在 2.0以上时蓝果树试管
苗低矮丛生 ,呈垫状 ,6-BA浓度在 3.0时蓝果树试管苗
叶片卷曲、增厚 ,畸形 ,基部形成愈伤 ,苗生长势变弱 ,有
效增殖系数大大降低。因此蓝果树试管苗增殖培养适
宜培养基为 MS+6-BA(1.0 ~ 1.5)+IBA(0.1 ~ 0.3),
MS+6-BA 1.0+IBA 0.1最好 ,连续继代5代 ,总有效增
殖系数为408.83倍。
表3 6-BA 、IBA对蓝果树试管苗有效增殖系数的影响 倍
培养基编号 6-BA/mg·L-1 IBA/mg·L-1 第1代 第 2代 第3代 第 4代 第5代 总增殖系数
F1 0.5 0.1 4.00 1.53 1.17 1.83 3.14 41.23
F2 0.5 0.2 3.34 1.52 1.75 2.38 3.03 64.26
F6 1.0 0.1 3.80 1.36 3.21 5.05 4.88 408.83
F7 1.0 0.2 4.07 1.60 2.60 4.52 3.93 300.76
F11 1.5 0.1 4.34 1.45 2.83 5.47 3.60 350.70
F12 1.5 0.2 3.66 1.24 2.45 5.21 3.52 203.92
F13 1.5 0.3 4.26 1.17 2.40 5.17 3.29 203.47
F16 2.0 0.1 4.11 1.31 1.78 3.93 3.53 100.60
F17 2.0 0.2 2.89 1.13 1.50 3.83 3.67 68.85
F18 2.0 0.3 4.00 1.02 1.47 4.23 3.92 99.45
F19 2.0 0.4 2.63 0.98 1.61 4.21 1.71 29.87
F21 3.0 0.1 3.20 0.83 1.72 3.73 1.56 26.58
F22 3.0 0.2 3.10 1.17 1.58 3.83 2.72 59.76
F23 3.0 0.3 3.00 0.87 1.72 3.61 2.63 42.45
注:1.1 ~ 5代为同一种培养基连续继代5次;2.增殖系数=增殖不定芽总数/接种不定芽总数,总增殖系数为 5代有效增殖系数的乘积。3.基本培养基均为MS培养基,
1 L添加糖 30 g/L ,琼脂6 g/L ,pH 5.8~ 6.2。
2.3 根诱导
接种10 d时 ,试管苗开始生根 ,15 ~ 20 d时根长约
2 ~ 3 cm ,有侧根生出 , 30 d 时形成较发达根系 ,统计
0.5 cm 以上根的数量 、长度 ,取平均值 ,结果见表 4。从
表4可知 ,NAA对蓝果树生根促进效果明显优于 IAA和
IBA ,单纯用0.1 ~ 2.0 mg/ L IBA 或 IAA 的处理生根率
均不足20%,基部也未形成愈伤;0.1 ~ 2.0 mg/ L NAA
各处理蓝果树试管苗生根率均在 80%以上 ,其中 NAA
0.1 ~ 0.3 mg/L 时生根率为 80%~ 95%,试管苗基部无
愈伤 ,NAA 0.4 ~ 0.7 mg/L 时 ,生根率在 95%以上 ,但基
部形成愈伤 ,而且愈伤有随着NAA浓度升高而加大的趋
势。使用 NAA与 IAA或 IBA的复合激素 ,促进蓝果树
生根效果与单纯使用 NAA差异不显著 ,0.1 ~ 0.3 mg/L
的 NAA添加0.1 ~ 0.5 mg/L的 IAA或 IBA后试管苗的
主根和须根数量有不同程度的增加 ,生根率和根长无明
显差别 , NAA 0.4 mg/ L 以上时 , 若再添加 0.1 ~
0.5 mg/L 的 IAA或 IBA后试管苗的主根和须根数量有
减少的趋势 ,生根率降低 ,根长没有明显差别。综合分析
各指标 ,蓝果树试管苗适宜培养基为MS+NAA 0.5 ,试
管苗生根率为 97.5%,平均主根数 12.57条/株 ,平均须
根数 12.43条/株 ,平均主根长2.5 cm。
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·生物技术· 北方园艺 2011(01):139~ 143
表4 不同生长素对蓝果树生根的影响
培养基 NAA/mg·L-1 IBA/mg·L-1 IAA/ mg ·L-1 生根率/ % 主根数条/株 须根数条/株 平均根长/cm 备 注
N 0.05 16.67 2.83 1.5 3.5 无愈伤
1N 0.1 80 5.30 4 3.5 根细长 ,无愈伤
1N+1A 0.1 0.1 66.67 9.2 7.7 3.4 无愈伤
1N+3A 0.1 0.3 60.00 6.44 7.44 3 无愈伤
1N+5A 0.1 0.5 86.67 11 6.77 2.5 无愈伤
1N+1B 0.1 0.1 70.00 7.86 2.43 2.5 无愈伤
1N+2B 0.1 0.2 71.43 6.2 4.4 2.5 无愈伤
1N+3B 0.1 0.3 40.00 6.75 3.25 3 无愈伤
1N+5B 0.1 0.5 33.33 4.4 2.2 2.8 无愈伤
2N 0.2 94.44 5.94 4.71 3.5 根细长 ,无愈伤
2N+2A 0.2 0.2 75.00 4.15 4.8 2 无愈伤
2N+5A 0.2 0.5 88.89 5.37 5.2 3.5 无愈伤
2N+2B 0.2 0.2 72.22 4.15 4.25 2 无愈伤
2N+3B 0.2 0.3 100.00 5.85 5.12 3.5 无愈伤
3N 0.3 82.35 3.86 3 3 根细长 ,无愈伤
3N+1A 0.3 0.1 80.00 5.33 1.67 3 无愈伤
3N+3A 0.3 0.3 70.00 7 8 2.5 无愈伤
3N+5A 0.3 0.5 80.00 3.5 4 3.5 无愈伤
3N+1B 0.3 0.1 72.00 7 5.5 2 无愈伤
3N+3B 0.3 0.3 0.00 无愈伤
3N+5B 0.3 0.5 73.33 2 2.5 3 无愈伤
4N 100 9.87 6.53 2.5 愈伤<0.3 cm
4N+2B 0.4 0.2 100 7.42 5.85 2.5 愈伤<0.3 cm
5N 0.5 97.5 12.57 12.43 2.5 愈伤0.3 cm
5N+1A 0.5 0.1 0 愈伤0.4 cm
5N+2A 0.5 0.2 97.22 5.17 0.00 2 愈伤0.4 cm
5N+3A 0.5 0.3 83.33 1 0 1 愈伤0.4 cm
5N+5A 0.5 0.5 73.33 8.29 0.00 1.5 愈伤0.5 cm
5N+1B 0.5 0.1 83.33 2.5 0.5 1 愈伤0.4 cm
5N+2B 0.5 0.2 86.11 4.9 1.50 1.5 愈伤0.5 cm
5N+3B 0.5 0.3 86.67 2 2 3 愈伤0.5 cm
5N+5B 0.5 0.5 70 1 0 0.5 愈伤0.5 cm
6N 95.12 5.75 7.38 2 愈伤0.5 cm
7N 100 6.60 6.53 1.5 根粗短,畸形 ,愈伤 0.5~ 1 cm
10N 1 83.33 3.80 4.00 2 根粗短,畸形 ,愈伤 0.8~ 1.2 cm
10N+3A 1 0.3 0
10N+3B 1 0.3 0
2A 2.78 3 2 1.5 无愈伤
5A 0.5 19.44 1.86 2 2 无愈伤
10A 1 25 2.22 2 2 无愈伤
1B 0.1 0 无愈伤
2B 0.2 2.78 2 1 2.5 苗高,无愈伤
5B 0.5 0 无愈伤
10B 1 6.67 2.5 1.3 2.3 无愈伤
5A+5B 0.5 0.5 53.33 3.625 4.75 2 无愈伤
注:基本培养基均为 1/2MS培养基,添加糖 25 g/L ,琼脂6 g/ L,pH值5.8~ 6.2。
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北方园艺 2011(01):139~ 143 ·生物技术·
3 小结
以茎段为外植体进行蓝果树组织培养繁殖 ,以 9月
中旬取半木质化茎段较好 ,用75%酒精表面消毒30 s后
用 0.1%HgCl2 灭菌 8 min 效果最好 ,外植体保存率为
86.67%,萌芽率为73.33%;试管苗增殖培养适宜培养基
为 MS+6-BA(1.0~ 1.5)+IBA(0.1 ~ 0.3), 25 d增殖 4
倍左右 ,MS+6-BA 1.0+IBA 0.1最好 ,连续继代 5代 ,
总有效增殖系数为 408.83倍;根诱导培养基以 MS+
NAA0.5为宜 ,试管苗生根率 97.5%,平均主根 12.57
条/株 ,平均须根数12.43条/株 ,平均主根长 2.5 cm 。
参考文献
[ 1] 李德国.丽水市蓝果树野生资源调查及育苗造林技术[ J] .现代农业
科技, 2008(24):88-89.
[ 2] 吴曙光,汪树人 ,王小红.乡土树种—蓝果树及其栽培技术[ J] .安徽
林业, 2006(1):31.
Tissue Culture of Stem Segments and Rapid Propagation of Nyssa sinensis Oliv.
WANG Chun-rong1 ,2 , BI Jun1 , 2 , CAO Shu-min3
(1.Hebei Engineering Research Center fo r Trees Varieties , Shijiazhuang , Hebei 050061;2.Hebei Academy of Forestry Science , Shijiazhuang ,
Hebei 050061;3.Hebei Normal University of Science and Technolog y , Qinhuangdao ,Hebei 066004)
Abstract:Taking the stem-segment with axillary buds as explants in tissue culture.The results showed that the best
disinfectant w as dip in 75% ethyl alcohol for 30 s , then agitating in a solution of 0.1%HgCl2 for 8 min;The best
multiplication medium was MS+6-BA 1.0 mg/ L+IBA 0.1 mg/ L;The best induction medium for roots was 1/2MS+
NAA 0.5 mg/L , rooting rate was 97.5%.
Key words:Nyssa sinensi Oliv.;stem;tissue culture;rapid propagation
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