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飞燕草“北极光”无菌播种技术研究



全 文 :科技创新导报 2015 NO.34Science and Technology Innovation Herald 生物医学工程
科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald254
飞燕草为毛茛科飞燕草属的多年生草本植物,原产于南
欧之北半球温带区。盛开时宛如一只只燕子,因而得名。F1
代“北极光”(Delphinium AuroraF1)是飞燕草因其柔和
的花色和整齐的花序成为高档切花市场的宠儿。以往在对
飞燕草属花卉繁殖的研究中,主要以播种、扦插和分株3种
方式。而商品化栽培通常采用播种繁殖,但出苗迟缓,增殖
率低,且有种子繁殖后代发生分离等问题。且该试验引进的
飞燕草“北极光”品种由于种子价格较高,所以,并不适合这
种繁殖方式。因此,实生苗的无菌培养成为工厂化生产该品
种飞燕草的一条重要途径,而这方面的报道也较少。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验中所用飞燕草“北极光”种子于2014年购于南京虹
彩花卉种苗公司,是日本TAKII的种子。
1.2 试验方法
1.2.1 无菌播种技术研究
将飞燕草“北极光”的种子在流水中冲洗浸泡2 h,备
用。采用L9(32)2因素3水平的全组合正交试验,在无菌条
件下[1,2],先用75%酒精分别浸泡15 s(A1)、30s(A2)、45s(A3),
无菌水冲洗3~4次,然后用加了2滴吐温-80的0.1%升汞溶液
分别浸泡2 min(B1)、4min(B2)、6min(B3),无菌水冲洗7~8
次,重复3次。在整个灭菌过程中可稍许震荡,让种子得到充分
地灭菌以及彻底地清洗。因王金发等利用大花飞燕草(Delphinium
grandiflorum)种子在1/2MS+6-BA 0.5mg/L+NAA 0.2mg/L[3]
上播种,该试验通过对比不同灭菌处理的种子在1/2MS+
6-BA 0.5mg/L+NAA 0.2mg/L(单位:下同)培养基上
的萌发情况,来统计其污染率及出苗率,10天统计污染率,
30天统计出苗率。
1.2.2 不同激素对切段种子脱分化能力的研究
将飞燕草“北极光”的种子用最佳灭菌方式进行处理,
而后在超净工作台上对无菌种子进行横向切成两段处理,然
后再分别接入到含有不同激素的培养基上(表2)进行脱分
化试验。重复3次。
2 结果与分析
2.1 种子灭菌条件的研究
从表3可看出正交组合9个处理中,以处理2(A1B2),即
用75%酒精处理15 s,再用0.1%升汞处理4 min。得到的初
代培养外植体污染数最少,无菌率达到96.67%;且其出苗率
也较高,达到80%,是所有处理中最高值。
DOI:10.16660/j.cnki.1674-098X.2015.34.254
飞燕草“北极光”无菌播种技术研究①
张左悦1 纪力2 熊亚琴1
(1.江苏联合职业技术学院淮安生物工程分院 江苏淮安 223300;2.淮安市农科院 江苏淮安 223002)
摘 要:飞燕草“北极光”的商品化栽培通常采用播种繁殖,但存在出苗迟缓、增殖率低,且种子繁殖的后代易发生分离等问题。
该试验通过在培养基中添加外源激素对不同处理的种子进行播种试验,为其进一步进行快速繁殖技术研究提供前提保障。
关键词:飞燕草“北极光” 无菌播种 种子灭菌条件
中图分类号:S79 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)12(a)-0254-03
①基金项目:淮安市科技局项目《新品种飞燕草“北极光”的引种和快速繁殖技术研究》(项目编号:SN3003)。
作者简介:张左悦(1984,12—)女,汉,江苏淮安人,本科,讲师,研究方向:植物组织培养。
处理 75%酒精处理时间 0.1%升汞处理时间
1 A1 B1
2 A1 B2
3 A1 B3
4 A2 B1
5 A2 B2
6 A2 B3
7 A3 B1
8 A3 B2
9 A3 B3
表1 不同处理时间对种子萌发影响试验
处理 6-BA浓度 IAA浓度
1 0.5 0.05
2 1.0 0.10
3 1.5 0.15
4 2.0 0.20
5 2.5 0.25
表2 不同激素对切段种子愈伤形成情况的试验组合
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2.2 不同激素对切段种子脱分化能力的研究
从表4可看出,在一定范围内,愈伤组织的形成会随着
激素的浓度增加而增加。在该试验所设计的浓度梯度中,
在含有1/2MS+6-BA 0 .5+IAA 0 .0 5的培养基上,愈
伤形成数量较少,诱导率较低(33.3%),生长速度也较缓
慢,形成的愈伤透明成水样化(图1)。随着激素浓度的增
加,切段种子形成的愈伤组织逐渐增多,且类型逐渐转为
半透明的瘤状愈伤组织(图2),当激素组合为1/2MS+6-
图2 瘤状愈伤 图3 致密愈伤
图5 分化芽(多) 图6 分化芽(健壮)
BA 2 .0+IAA 0 .2 0时,形成大量半透明的瘤状愈伤组
织,诱导率高达90%。继续增加激素浓度,在激素组合为
1/2MS+6-BA 2.5+IAA 0.25时,虽然诱导率仍可保持
在75%以上,但形成的愈伤组织为浅绿色且较致密和结实
(图3)。在适合的分化培养基上,水样化的透明的愈伤组
织分化出的芽数较少(图4);而半透明的瘤状愈伤组织均
能分化出不定芽,且数量较多(图5);致密、结实的愈伤组
织虽也可100%分化出不定芽,但平均每个外植体分化出的
处理 外植体数 无菌外植体数 无菌率(%) 出苗率(%)
1 30 12 40.00 33.33
2 30 29 96.67 80.00
3 30 26 86.67 66.67
4 30 20 66.67 63.33
5 30 24 80.00 53.33
6 30 27 90.00 43.33
7 30 25 83.33 40.00
8 30 29 96.67 36.67
9 30 30 100.0 15.56
表3 不同处理对种子污染率的影响
处理(mg/L) 外植体数 形成愈伤外植体数 诱导率(%)
1/2MS+6-BA 0.5+IAA 0.05 30 9 33.3
1/2MS+6-BA 1.0+IAA 0.10 30 15 60
1/2MS+6-BA 1.5+IAA 0.15 30 21 70
1/2MS+6-BA 2.0+IAA 0.20 30 27 90
1/2MS+6-BA 2.5+IAA 0.25 30 23 76.7
表4 不同浓度生长素组合对愈伤形成率的影响
注:数据为培养15天后统计结果。
图1 水样化愈伤
图4 分化芽(少)
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芽数较半透明的瘤状愈伤组织要少,不过,长出的小苗叶色
更浓绿、植株更健壮(图6)。
3 讨论
飞燕草“北极光”因它柔和的花色和整齐的花序,成为
鲜切花市场的新宠,具有较高的观赏价值和经济价值。但由
于其种子价格较贵,且在自然播种繁殖过程中性状易发生
分离的缺点,使得离体繁殖技术成为其产业化生产实现的必
要前提。但迄今为止,国内外尚未有其组培成功的报道。我
们从现有的外植体资源即飞燕草“北极光”的种子作为主要
试验材料,进行了广泛的试验和探索,从种子灭菌到愈伤形
成以及出芽分化,为摸索出一整套较为成功的飞燕草“北极
光”的组织培养方法奠定了基础。
参考文献
[1] 朱广廉.植物组织培养中外植体灭菌[J] .植物生理学通
讯,1996,32(6):444-449.
[2] 朱广廉.植物组织培养中灭菌和无菌操作的几个问题[J].
植物生理学通讯,1995,31(5):375-384.
[3] 王金发,何小玲,何炎明.大花飞燕草的组织培养及再生体
系建立[J].热带亚热带植物学报,2000,8(4):315-318.
例8:求极限 2
1
2
0
lim x
x
x e  。
此极限类型与上题是一种类型,也是“ 0 ”型未定式
求极限,做题方法仍是转化为“
0
0 ”型或“ 
 ”型,若不做个
换元而直接转化,进而使用罗比达法则会越算越麻烦。这个
题目的简单做法就是令 2
1
x
t  ,则函数就化为常见的形式,且
极限过程也从 0x 转化为 t 了。
解:
2
2
1
1
2
0
1lim lim lim
1
t tx
tx
x t t
ex e e
t

       。
2.3 换元法在求“  ”未定式中的应用
对于“  ”未定式求极限,常常采用的方法是通分
或者根式有理化化为“
0
0 ”型或“ 
 ”型,但是有些问题并没
那么简单,大多数学生第一步都会,就是接下来错误百出,极
个别类型题学生第一步就不知从何下手,接下来的两个题目
告诉我们换元法在解决这个问题时的方便之处。
例9:求极限 )
ln
1
1
1(lim
1 xxx
 。
此极限把函数通分就可以化为“
0
0 ”型,利用罗比达法
则就可以做出来,但是分母是两个函数的乘积,求导有点繁
琐,若换元令 1 xt ,再结合等价无穷小代换就可以避免
分母是两个函数乘积的情况,这样计算起来不仅简单而且不
易出错。
解: )1ln(
)1ln(lim
ln)1(
)1(lnlim)
ln
1
1
1(lim
0
1
11 tt
tt
xx
xx
xx t
xt
xx 


 

 
2
1
)1(2
lim
2
1
1
1
lim)1ln(lim
0020


  tt
t
t
t
t
tt
ttt

例10:求极限 )]11ln([lim 2
x
xx
x
 。
此类型亦为“  ”型,这个题目有点特殊,通分没分
母,根式有理化没根号,一时间给人一种无从下手的感觉。
这时就要创造分母,做一个换元就可以解决这个难题,此换
元法也可称为“倒代换”(即倒数代换)。
若我们令 tx
1 ,就创造了分母,通分后就化为了“
0
0 ”
型,直接利用罗比达法则就很容易做出来了。
解: )]1ln(11[lim)]11ln([lim 20
1
2 t
ttx
xx
t
t
x
x
 

 
2
1
)1(2
1lim
2
1
11
lim)1ln(lim
0020

  tt
t
t
tt
ttt

3 结语
由上可知,换元法在求极限的过程中无处不在,不仅在
极限的定义中有方便之处,在不同类型的极限中也起着简化
计算的作用。其实换元法在微积分的教学中有着广泛的应
用,解题时大家可以根据问题的特点,灵活运用,这样能给
问题带来方便。因此,在数学的学习时,特别是计算数学问
题时,要有意识的训练运用换元法的技能,有效地提高解题
的应变能力与思维能力,从而增强学生学习数学的兴趣。
参考文献
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2007.
[4] 统计大学数学系.高等数学[M].6版.北京:高等教育出版
社,2006.
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