全 文 ：生物扩术 8石 l ) :J S一 双 ;.1 9 9只
3
:ot e eh o nl o g y
叉蕊薯孩的微繁殖及微型薯我的离体诱导
张宗勤 撒文清 刘廷才
(中国科学院西北植物研究所 ,杨陵 、 7 12 10。 、
叉 ,鑫署孩茎节在培养基 M s + B A 1 . Om g / l 十 N 八 入 1 . o m g / L 或 M s 牛 K T Z o m g /
L 十N 人 A O . sm g / L 一上繁拉效率最高 , 继代培 养可持续旺盛增兹 。 80 9 / L 蔗糖的 M s 十
B A 脱m盯L 为诱导离休差段 形 成微型薯一技的适宜培养基
关键词 : 叉蕊薯旅 ; 微繁殖 ;微型薯孩
薯技皂素是医药工业中合成 当体激素的
原料 、 需量极大 ,供提取的野生募裁根状茎供
不应戈 , 目前 已. 开始大面积人工栽培该植物 。
薯预的组织坛养国 外研究很多 . 〕 。 离体
诀迁繁殖技术普有效地应用于参薯 ( D ￡。 。。 。
。 。加; `。 约数个栽培种 [ , 一叼 。 有关叉蕊薯数 `石 .
伪le it 谓 。 。 补· 尸 )组培快繁的研究国内外尚未
见手及道 。
离休条件下诱导植物组织形成微型 薯锁
灯或称小根状茎 : 。 记 r 。 : u b er ) 是取 代试管苗
用作种子及种质交流的一种可行途径 , 这是
由于这种微型薯获比小植株对光 、 温度 韵变
化抗性更强 ; 茎的培养与保持需频繁华继代 ,
而微型薯孩能够较长时间保存而不会丧失活
刀 . 相对易栽活 . 费用较低川 。 本文报道义蕊
荔锁 韵离体诀繁技术 、 微型著肺 的诱 导及发
育等研究结果 。
材料和方法
l 无菌幼养物 的建 立及培养条件
取旺盛生长的盆 栽叉蕊薯技的地 上盛 ,
沉 水 冲没 咐、 . 剪成 s o n 的茎段 , 先用 7 e 丫
那 数 滴 吐
2 0 消毒 2认n 泊 . 无雀}水冲洗 寸次 ,风干后接种
到预先别咨的无莎培养基 上 , 基不培养基 先
M S
, 加琼脂粉 。 弓% , 离压 灭 菌前调 p H 熟
5
.
8
,
1 21 ℃ 灭菌 ZOm 加 。 培养容器为 1 0 0二 1 三
角瓶 ,每瓶接种 5 个 外植体 . 每处理至少重复
3 次 。 , 培养温度 之: 、 士 工℃ 。 每天光照 工2史: , 先笼
1 0 0 0毛 u 沉
1
,
2 快繁技术研矢
以元菌顶芽礼茎段为外祖祥 一 议 沂 S 示
本培养基单独阶加 B A 。、 o , 5 、 1 . 。、 之 。 、 奈
〔;: 。 : / L , K T 0 5 、 1 ` 0 、 2 . 0 、 渡, O 、 8 . o r ,、 8 / L 上培
养 , 筛选适宜的细泡分裂索及其浓度 ; 在此签
础上 , 以 M S 附加适宜浓度的 B A 或 K T , 分
别与 N A A 或 I B 广` 0 . 1 和 0 s m g l/ 等配合
试验 , 妹选适宜培养基 。在各供试培养基上培
养一月比较生长繁殖结果 。
1
.
3 微型薯菠的诱导
通过用多种培养基 (详见结果 部 )接种无
菌顶芽和茎 段外植体 , 试验筛选适宜的 垢养
每 ;并经竖直和 水平两种外植体放置万式 外
报什一不同大小等试验廷立微型薯莎的诱导技
不` 。
罄 处理 ! 伽 , 再 用 仅 王乡。 哥绍拐 :,’
不研究承佘 {丈生引 · 尚仗产 研究 员大 方 主持 · 特此 致议 ·
收稿 臼 期 侧了一 , 、 卜 :
它 买验结果
三 1 激索对芬二撇繁虱的影 “向
在不煞 加 仃何 愈 幸 燕 从 咬 培 养基 _: 、 苏
DOI : 10. 16519 /j . cnki . 1004 -311x . 1998. 01. 006
张宗勤等 :又蕊笔孩的微繁殖及微型 薯孩的离休诱导
植 体几乎未繁殖 , 顶芽外植体反表现 出节间
伸 长 , 达 3一 sc m , 带芽茎段未增长 ; M S 单独
附加 B人 浓度小于 0 . sm g /七 , K T 浓度小于
1
.
Dm g L/ 时外植体生长缓慢 , 平均高 c3 m ,
个 别叶腋 处有腋 芽抽出 , 长 约 I c m ; M S 十
B A 1
.
Om g L/ 或 M s 十 K T Z , Om g / L 的培养荃
上 , 外植体生长较好 ,平均株高 2一 3 cn 、 ,各叶
腋均有 1一 2 个腋芽抽出 , 长可达 2一 3c二 ,新
生腋芽 (一级腋芽 ) 的叶腋又有部分腋芽 (二
级腋芽 )再生 ; 当 B A 浓度大于 .2 Om ` /毛 , K T
浓度大于 4 . Om g / L 时 ,株高生长受到抑制 ,
各叶腋虽也有肢芽抽出 ,但不伸长 . 叶小不仲
展 , 未见二级服芽抽出 ,不利于繁殖 。 上述各
培养基上均未见报和愈伤组织的形成 。
进一步 以 B A 1 . o m g / L K T 2 . om g / L 分
别和 不 同浓度的 N A A , m A 配合试验 , 结果
表 明 在 M s + 珍人 1 . Om 弓 / L 一` 、 卜丁A 轰一 积 l m ` ,`之
戈恻 5 一 K T Z . 0m 3 /土一 N 人 A e . 5几夕 J二 的 培
养基 上 , 培养一个月 . 平均袜两约 乳。 , 每个
节处司 萌发 3一 5 个平均约 3 c n l 高的一级腋
夯 . 该芽的 墓部 2一 3 节处又有二级旅 芽拈
出 , 此外 约有 3 0丸二级腋 芽可抽 出三级 胶
芬 。 个别丛芽生报 1一 3 条 ,均长 0 . 阮m , 植株
生长健壮 , 叶片平展 ,继代培养可保持旺盛增
豉 , 月繁 殖系数可 达 5一 8 。 培养差 中添加
G
. 气 , 仅使茎节间延长 ,但抑刻了服芽的抽出 。
添加 1 . 山雌 / L 矮壮索 ( c C C )对苗高生长共
显著 抑制作用 , 平均株高比相应不 含 c c c 的
培养基上矮 l一 Z c m ,但株高整齐 。 单独附加
N A A O
,
1一。 , sm g L/ 可 诱 导 生 根 , 结 合
入 人 A C . {一 0 . sm g / I J 十 1 . io n g l/ c c c 则使
生很苗壮 , 高度整齐一致 , 有利于移栽及大规
模生产 ; 另外增加外植体接种密度 , 由每瓶 弓
个增 至 丁一 9 个 ;外植休大小保持在 卫节以土
有利于繁殖 。
2
.
2 微型薯莎的离体诱导
据文献卜码设计以下 七种配方 : ( 1 ) M s 。 ,
仁Z J M 只 一 洲八 入 e . s m 红八 斗 K T 1 0 , g ,1/ , 扩只、
②十蔗糖 50 9 / L . `的③+ c c c 2 . Om g L/ , (5 )
M s
一卜 卜八 A l . Om g / L + K T O . s m g / L , ( 6 )⑤
+ ( : C C Z
.
O: n s / L
,
( 7 ) M S
。十蔗糖 5 09 / L 。 经
过三次重复试验 ,均未能诱导产生微型薯孩 ,
可见上述七种配方均不适合叉蕊薯预根状茎
的离体诱导 ; 8呢 / L 的高浓度的蔗糖并非形
成 报状茎 的决定 因紊 ; 刀口人 .2 om g / L C C c
对叔型薯领的诱导无效 。
进一步的试验设置 M S 基本培养基附匆
N A 八 0 . 2。 、 g / 1 , 结 合 B A 0 . 5 、 1 . 0 、 2 . 0 、 4 . 0 、
8
.
0m 8八一 不 加或 加水解酪蛋 臼 3 0 0二幻工
以及 M s 单独附加 B A S . Om g / I J , 蔗梢为 3 C
或 8飞 / I了 等共 12 种配方 。 在 M s 单独附加
e A 扛. 如论 /王 , 无宇仑蔗磅 为 3 0 9 / L 或 a 臼5 / 、 ,
经一月培 养均形成 了微型薯裴 , 以后者效果
较好 。 在含 80 9 / L 蔗糖的 M S + B A .S 伪n g / L
培养基 上 , 离体扩繁的茎段接种后五天就可
见有小报状茅产生 ; 十天时 已明显长大 , 直往
约 2。 。 、 , 发生邵位主要是按触堵养爹的茎节
处 。 五 周 时 统 针一 , 形 近 圆 球 平 耸 直 径 2 二
6 m n :
、 最大直径达 4 n l m , 芽苗均高 1 . 7名二。 。
在该培养基上经三个月培养 (海月转 , 一次 , 不
分割 ) ,平均每瓶可形成 56 个直径 咬m 二 的小
根茎 , 最大的直径达 6m m , 几乎每 个接触培
养基的茎节处都形成了 3一 5 个微型薯兹 。 前
文 2 . 」中的结果及本实验结果同时衰明 B A
诱 一导产生微型 薯茹的临界浓度必 顶劣 于 。 `
Q盯玉g / L 。
蔗糖 浓度 由 :30 m g八 增加 到 匙。n :幻 王与
高浓度的 B A 具有一定的协同作用 。 暗培养
或相对弱 光照条件下 形成 的微型 裘色白 、 大
小均匀 , 共上没有幼芽发生 。 茎节分植体诱导
频 率偏低 , 相对较 长的顶芽外植仁 `不 小于
女m )诱导率高 ` 外植体水平放置 , 负每 补茎
节部位 与培养基接触 , 比竖直插人者可形 成
较 多的 微 型薯孩 。 结合 ” 人 加 / 、 .0 三一 .0
2 0 9 /浏 A A 。 抑制 了 B A 的作用 , 既使在 b A
浓 度 为 8 . Om g / { 的 培 养 范 上 只 要 有 仁
生 物 技 术 8 卷 ]期
l m留 lN人 A 存在 , 就几乎不能诱导微型薯孩
的形成 。
形成的根状茎接种于新鲜的 80 9 J/ 蔗糖
的 M S + B A .S Om g 1/ 上 , 在 O一 4℃可长期保
存 。 刚收获的或冰箱中保存三个月的微型薯
转 接 至 M S + K T 2 . 0 m 8 / l + N ^ ^ 0 . s m g / l
上 , 培养 10 天即 可发芽长 出茎 , 其出芽数量
及生长速度二者没有明显差异 ,可 见该微型
薯孩没有休眠现象 。
3 讨论
利用植物组织培养技术快速繁殖多种薯
预 的 幼 苗 己 成 功地 用 于 生 产 [,. 幻 D . l o uz e r
等图所采用 的繁殖培养基与本研究结果相
似 。 M a n t e u a n d H u g . o 等 [,〕 ,报道试管苗容
易损伤 ,移栽成活因难 。 本研究表明 ,试管苗
的繁殖 以 M s 斗 B A 1 . Om g l/ + N A A O. l m g l/
和 M S + K T 2 . o m g / 1十N ^ ^ 0 . s m g / l 两种配
方轮换使用 ; 生根诱导以 M s + N 人 A O . l m g /
l一 0 . s m g / l + e e e 1 . Qm g / l , 接种 3 e m 以上
顶芽可获得壮苗 , 在适度遮荫的沙床上移栽
成活率可达 70 % 以上 。
微型薯作为马铃薯的无毒种薯在国内外
都已大规模 应用于生产 [’j . 微型薯孩的诱导
和发育研究 近年来愈来 愈受到重视 .lt 2 · ’ 。〕。
S
e n g u p t 。 等 。,〕指出在冬M S + N ^ ^ 。 . 5舟g / L一一 。 一 r 一 ’ “ ` “ ~ 一 2 ` 一 ’ 一 ` 一 ` - -一 “ 0 了 一
上可诱导 7 0乡。植株的节处形成气生根状茎 ;
M G
、
5
.
y
.
c sj[ 对 3 0 个品种的圆薯孩诱导微
型薯的研究结果表明 , 每 日 12 到 1h6 的光照
最好 ,蔗糖浓度以 5% 最好 . L a u t e r川研究证
明 s h 光照 , 刁o一 6 0 9 / L 蔗糖 为宜 。 J o h n [ ’ 〕等
的研究表明 l o M 人 B A 促进 ,而 2 . s o M K T 则
抑制微型薯孩的诱导和发育 . 本研究表 明在
含 8 0g L 蔗糖的 M s 培养基附加 B A S · o m盯
L
. 可诱导叉蕊薯孩离体茎段形成微型薯预 ,
与 前人 的报道 不尽 相 同 , 薯预科植物多达
6 0 余种 )[ ’ 〕 , 地理种系相对更多 ,引起 上述结
果差 异的 原因除基因 型不同之外 , 还 可 能有
实验条件的变化等 l[ 2〕 。
薯预材料在培养 2 0 天后发现培养基逐
渐变为灰色 , 与木本植物初始培养时 的褐化
现象不同 , 这是薯预组培中一个特殊的现象 。
培养基变灰色后 ,培养物生长速度明显减慢 ,
这可能与其次生代谢及有效成份的析 出有
关 , 尚待深人研究 。
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