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菲白竹组织培养技术



全 文 :浙 江 林 学 院 学 报 2008, 25(2):255-258
JournalofZhejiangForestryColege
菲白竹组织培养技术
杨海芸 , 桂仁意 , 汤定钦 , 方 伟
(浙江林学院 浙江省现代森林培育重点实验室 , 浙江 临安 311300)
收稿日期:2007-02-13;修回日期:2007-10-16
基金项目:浙江省科学技术重点项目(2003C22025)
作者简介:杨海芸 , 助理实验师 , 硕士 , 从事植物生物技术研究。 E-mail:yhy2006@zjfc.edu.cn。通信作者:方
伟 , 教授 , 博士 , 从事竹类植物研究。 E-mail:fwl@zjfc.edu.cn
摘要:以菲白竹 Sasafortunei幼嫩竹秆和竹鞭为材料 , 研究其组织培养快繁关键技术。结果表明:以竹鞭为外植体萌
芽率较高 , 添加 6-苄基腺嘌呤(6-BA)试管苗增殖效果优于噻二唑苯基脲(TDZ), 但 TDZ能促进新芽生根;以 MS
(MurashigeandSkoog)为基本培养基 , 分别添加 3mg·L-1 6-BA与 0.5 mg·L-1萘乙酸(NAA), 侧芽增殖系数达 3.60;
添加 3mg·L-1 6-BA与 0.01mg·L-1TDZ, 增殖系数较高(3.43), 且伸长生长迅速 , 生根率达到 100%, 可同时实现增
殖与生根 , 有利于菲白竹大规模快速繁殖。图 1表 3参 9
关键词:植物学;菲白竹;组织培养;快速繁殖
中图分类号:S795.9;S723.1 +32   文献标志码:A 文章编号:1000-5692(2008)02-0255-04
MicropropagationofSasafortunei
YANGHai-yun, GUIRen-yi, TANGDing-qin, FANGWei
(KeyLaboratoryforModernSilvicultureTechnologyofZhejiangProvince, ZhejiangForestryColege, Linan
311300, Zhejiang, China)
Abstract:MicropropagationofSasafortuneiwasstudiedwithshootsofyoungculmsandrhizomesasexplants.
Theresultsshowedasfolows:germination rateofrhizomeswasbeterthan thatofculms. 6-
Benzylaminopurine(6-BA)hadabeterefectonproliferationthanthidazuron(TDZ).ButTDZwasableto
improverooting.Thehighestproliferationrate(3.60)wasobtainedfromthecombinationof3 mg·L-1 6-BA
and0.5 mg·L-1 NAA.Thecombinationof3 mg·L-1 6-BAand0.01 mg·L-1 TDZalsohadahigh
proliferationrate(3.43), achieving100% rootingpercentageandgoodgrowthperformance.Therefore, it
waspotentialypropitioustomassproduction.[ Ch, 1fig.3 tab.9ref.]
Keywords:botany;Sasafoutunei;tissueculture;rapidpropagation
菲白竹 Sasafortunei, 矮小丛生 , 株型优美 , 叶片绿色间有黄色至淡黄色的纵条纹 , 可用于地被 、
小型盆栽 , 或配置在假山 、大型山水盆景间 , 兼文化 、观赏和生态于一体 , 是地被中的优良植物[ 1] 。
菲白竹常规扩鞭繁殖或扦插繁殖率低 , 生长势不均 , 难以满足市场需求[ 2] 。我国对竹类植物的组织
培养研究起步较晚 , 已有文献 [ 3 -5]报道 , 初代培养污染率高 , 不同竹种对植物生长调节物质及环境敏
感程度差异较大 , 且研究多集中在 6-苄基腺嘌呤(6-BA)和萘乙酸(NAA)对竹类离体繁殖的影响上。
关于菲白竹组织培养的研究很少。已有研究[ 2]以当年未展叶的新秆为材料 , 取材受时间限制 , 成活
率不高 。文章通过 TDZ(thidazuron,噻二唑苯基脲)对菲白竹组织培养的影响的研究 , 为菲白竹工厂化
生产提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为盆栽菲白竹的幼嫩枝条和竹鞭 , 成苗后移栽基质为蛭石∶珍珠岩∶泥炭藓 =1∶1∶1的混
合基质 , 组织培养所用药品均为 SigmaAldrich产品。
1.2 试验方法
1.2.1 无菌培养体系建立 由于竹类植物的内生菌较多 , 取材前利用抗菌药剂对菲白竹盆苗喷雾处
理 , 2周后选生长健壮的盆栽植株 , 取其饱满竹鞭和新秆 , 剪成长 3 cm左右的含芽节段 。浸入稀释
10倍的次氯酸钠溶液(含少量吐温 20)中抽真空灭菌 10 min, 然后用无菌水冲洗 5次。在显微镜下 ,
剥去外壳 , 切取 0.5cm长的茎尖 , 接入 MS(MurashigeandSkoog)基本培养基中 , 不添加任何植物生
长调节物质 。先暗培养 2d, 再置于光周期为 16 h/8 h, 光强为 2 800 lx, 培养温度为(25±2)℃的培
养室中 。培养 4周后 , 调查并统计不同外植体初代培养的污染率和萌芽率 。
1.2.2 不同植物生长调节物质及其质量浓度 试验采用单因素设计 , 第 1阶段研究 6-BA和 TDZ对
培养材料增殖生长的影响 , 所用质量浓度分别为:6-BA(1, 3, 5, 7, 10mg·L-1), TDZ(0.000 1,
0.001 0, 0.010 0, 0.100 0mg·L-1), 以不添加任何植物生长调节物质处理作为对照 。第 2阶段:根
据第 1阶段的结果 , 筛选出适合增殖生长的细胞分裂素种类及质量浓度 , 与不同质量浓度的 NAA
(0.1, 0.5, 1.0 , 2.0 mg·L-1)组合 , 研究不同植物生长调节物质组合对菲白竹侧芽增殖及生长的影
响 。以上基本培养基为 MS培养基 , pH5.8, 附加 30g·L-1的蔗糖和 2.5g·L-1的水晶洋菜 。对照不
添加植物生长调节物质。每个处理 20管 , 每管接种 1个外植体。每 4周继代 1次 , 观察菲白竹生长
状况 , 8周后 , 统计试管苗增殖系数和生根率。增殖系数 =新生总芽数 /接种总芽数;生根率 =(有根
生成的材料数量 /接种的材料数量)×100%。
1.2.3 移栽驯化 将生根的试管苗置入驯化室中 , 在强光(2万 lx)下练苗 2周后 , 进行单株套袋移
植 。移植后每 2d将塑料袋剪口 1次 , 1周后完全脱袋并移入温室 。
2 结果与分析
表 1 不同来源外植体对菲白竹无菌培养  
体系建立的影响          
Table1 InvitroculturewithdiferentSasafortuneiexplants 
外植体 污染率 /% 萌芽率 /% 生长状况
幼嫩秆茎尖 4.7 5.0 外植体褐化严重, 芽细弱
竹鞭茎尖  4.0 64.0 芽粗壮 , 且有新芽生成
2.1 不同来源外植体对菲白竹无菌培养体系
建立的影响
  由表 1可知 , 外植体污染率较低 , 低于
5%。竹鞭萌芽率远远高于幼嫩秆茎尖萌芽率 。
从生长表现来看 , 也是竹鞭生长势旺盛
(图 1A), 竹鞭茎尖作为外植体的芽生长粗
壮 , 且有新芽生长。由此表明 , 竹鞭可以作为
良好的外植体来源。
2.2 不同培养条件对菲白竹试管苗增殖的影响
2.2.1 不同质量浓度的 6-BA和 TDZ对菲白竹试管苗增殖的影响 由表 2可知 , 添加 6-BA和 TDZ可
显著促进菲白竹试管苗增殖 , 且 6-BA效果好于 TDZ, 对照无侧芽生成。添加 3 mg·L-1 6-BA的处理 ,
菲白竹试管苗增殖系数最大 , 且新生芽个体较大 , 但随着 6-BA质量浓度的升高 , 增殖系数逐渐变
小 。添加 TDZ的处理中 , 试管苗增殖系数显著低于添加 6-BA的处理 , 但植株伸长生长较快 , 且有根
生成 , 根系生长良好(图 1B)。随着 TDZ质量浓度的增加 , 生根率逐渐增大 , 添加 0.1 mg·L-1TDZ
的处理 , 生根率最大 , 达到 80.0%, 但芽较短粗 , 伸长生长缓慢;而添加 0.01 mg·L-1TDZ的处理 ,
新芽生长势最好 。培养过程中发现 , 对照中试管苗基部分泌大量褐色物质 , 褐化严重 , 6-BA次之 ,
添加 TDZ的处理 , 无褐化现象。因此 , 添加 3 mg·L-1 6-BA适合菲白竹试管苗增殖 , 添加 TDZ有利
于菲白竹试管苗侧芽的伸长生长与生根。
2.2.2 不同植物生长调节物质组合对菲白竹试管苗生长的影响 由表 3可以看出 , 3mg·L-16-BA与
不同质量浓度的 NAA和 TDZ结合 , 均显著促进菲白竹试管苗生长。当 3 mg·L-1 6-BA与 0.5mg·L-1
NAA结合时 , 侧芽增殖系数最大 , 达 3.60, 且新芽密集 , 但无伸长生长 , 根粗壮较短;随着 NAA质
量浓度的增加 , 侧芽增殖系数逐渐下降 , 生根率逐渐升高。而 3mg·L-1 6-BA与 0.01 mg·L-1TDZ结
合 , 植株伸长生长良好 , 生根率最高 , 达到 100%, 且根系发达(图 1C)。
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表 2 不同质量浓度的 6-BA和 TDZ对菲白竹试管苗增殖的影响
Table2 Efectsofdiferentconcentrationsof6-BAandTDZonproliferationofSasafortunei
植物生长调节物质 质量浓度 /(mg·L-1) 增殖系数 生根率 /% 生长状况
ck
6-BA
TDZ
0 0e 0e 接入芽切口分泌大量褐色物质 , 新生叶片卷曲
1 2.90a 5.0d 叶片舒展 , 基部少量褐色物质
3 2.93a 0e 叶片舒展 , 新生芽个体较大
5 2.19bc 0e 新生芽生长良好
7 1.94bcd 0e 新叶未展平 , 且部分植株生长缓慢
10 1.80cd 0e 基部老叶片变黄色 , 植株生长缓慢
0.000 1 1.70d 12.5c 接入芽与新芽均生长良好 , 根长而细
0.001 0 1.70d 37.5c 接入芽与新芽均生长良好 , 根长而细
0.010 0 1.70d 60.0b 新芽伸长生长较快 、 良好 , 根长且粗壮
0.100 0 2.10bcd 80.0a 新芽粗壮 , 但几乎无伸长生长
  说明:同列不同小写字母代表在 0.05水平差异显著。
图 1 菲白竹试管苗组培快繁
(A:离体竹鞭萌芽;B:菲白竹侧芽增殖;C:生根试管苗;D:菲白竹大量繁殖)
Figure1 TissuecultureofSasafortunei
(A:budsproutedfromrhizome;B:lateralbudsmultiplified;C:plantsrootedintube;D:masspropagation)
2.3 驯化移栽
菲白竹试管苗继代培养 3个月后 , 将生根的试管苗(图 1D)置于驯化室内炼苗 , 7 d后移栽到口
径 10cm的塑料盆中 , 20 d后有新根生成 , 成活率达 98%。
3 结论与讨论
有关外植体灭菌 , 常用的方法是用乙醇和升汞进行外植体消毒 [ 6] 。由于竹类内生菌较多 , 外植
257 第 25卷第 2期 杨海芸等:菲白竹组织培养技术  
表 3 不同植物生长调节物质组合对菲白竹试管苗增殖的影响
Table3 EfectsofdiferenthormonecombinationonproliferationofSasafortunei
处理 增殖系数 生根率 /% 生长状况
ck 0e 0d 接入芽切口分泌大量褐色物质 , 新生叶片卷曲
3mg·L-1 6-BA 2.93c 0d 叶片舒展 , 新生芽个体较大
3mg·L-1 6-BA +0.01mg·L-1TDZ 3.43ab 100a 植株伸长生长 , 且根系生长良好
3mg·L-1 6-BA +0.1mg·L-1NAA 2.96c 5.0c 新生叶卷曲 , 基部分泌褐色物质
3mg·L-1 6-BA +0.5mg·L-1NAA 3.60a 13.3b 植株无伸长生长 , 基部着生侧芽 , 且有褐色物质分泌
3mg·L-1 6-BA +1.0mg·L-1NAA 3.20b 15.8b 植株无伸长生长 , 基部着生侧芽 , 且有褐色物质分泌
3mg·L-1 6-BA +2.0mg·L-1NAA 2.27d 20.0b 植株生长缓慢 , 新叶卷曲
  说明:同列不同小写字母代表在 0.05水平差异显著。
体污染率较高 , 本实验对取材植株进行 2周抗菌预处理 , 然后用次氯酸钠浸泡的同时真空泵抽虑灭
菌 , 污染率大大降低 , 不到 5%, 保证了无菌材料的获得。同时 , 用次氯酸钠溶液替代升汞等灭菌
剂 , 也避免了环境污染。
TDZ是人工合成的苯基脲衍生物之一 , 在很多植物材料中表现很高的细胞分裂素活性[ 7] 。在许
多植物组织培养中 , 可促进愈合组织生长及芽的形成 , 活性超过一般的细胞分裂素。 Letham[ 8]曾指
出 , TDZ促进休眠芽生长素的合成 , 当质量浓度很低时 , 所产生的生长素的水平可能对芽的生长是合
适的 , 质量浓度过高 , 则不利于生长 。Chapupa[ 9]却认为 , TDZ不仅能促进芽繁殖 , 还有利于芽的再
生 , 且存在一个 TDZ临界质量浓度 , 低质量浓度的 TDZ或许仅促进腋芽增殖 , 而高质量浓度的 TDZ
可能促进腋芽增殖又提高芽的再生能力。本实验中 , TDZ与 6-BA结合 , 显著促进菲白竹伸长生长与
生根 , 且根系发达 , 长期保持生长势旺盛 , 可能是由于 TDZ处理后 , 菲白竹萌发大量的新芽 , 且刺
激芽体合成的生长素 , 长期继代培养后 , 内外源植物生长调节物质逐渐达到平衡 , 促进菲白竹新芽
再生。
竹子组织培养的一大难题在于材料褐变 , 相对而言 , 生根材料的褐化程度比增殖材料要轻得多。
在植物离体快繁过程中 , 通常将材料增殖与生根分隔开来 , 但是 , 在竹类植物组织培养过程中 , 切割
材料的伤口分泌大量褐色物质 , 会影响侧芽的增殖和生根。研究发现 , 当同时外加 3 mg·L-1 6-BA与
0.010 0mg·L-1TDZ时 , 培养 8周后 , 材料的增殖系数较高(3.43), 生根率达到 100%, 植株生长健
壮 , 没有褐变现象发生。这样可简化操作程序 , 降低生产成本 , 较易实现工厂化生产。
参考文献:
[ 1] 方伟.竹子分类学 [ M] .北京:中国林业出版社 , 1995.
[ 2] 张春霞 , 王福升 , 黄月英.菲白竹组培繁殖技术研究 [ J] .林业科技开发 , 2006, 20(5):31-33.
[ 3] 王光萍 , 丁雨龙.几种观赏竹种组织培养研究 [ J] .竹子研究汇刊 , 2002, 21(2):5-9.
[ 4] 卓仁英.竹子生物技术育种研究进展 [ J] .浙江林学院学报 , 2003, 20(4):424-428.
[ 5] 郝培应.竹类组织培养技术研究的现状与展望 [ J] .淮南师范学院学报 , 2003, 5(3):27-30.
[ 6] 曹孜义 , 刘国民.实用植物组织培养技术教程 [ M] .兰州:甘肃科学技术出版社 , 1996.
[ 7] 周国彦 , COLLETGF.Thidiazuron的细胞分裂素活性研究(Ⅰ), 对番木瓜愈伤组织诱导及芽生长的作用 [ J] .西
北植物学报 , 1989, 9(4):203-210.
[ 8] LETHAMDS.PhytohormonesinReteopects[ M] .NewYork:PlencemPress, 1987:1-27.
[ 9] CHAPUPAV.LargescalemicropropagationofQuercusroburL.usingadenine-typecytokininsandthidiazurontostimulate
shootproliferation[ J] .BiolPlant, 1988, 30:414-421.
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