全 文 :Study on Tissue Culture and Rapid Propagation
Techniques in Crocosmia crocosmifolra
L IU Zheng-lan , L IU J un
(College o f Forestry and Ho rticulture , Sichuan Agricultural University , Yaan 625014 , Sichuan , China)
Abstract:The tissue culture and rapid propagat ion techniques w ere developed by using corm as explant
in Crocosm ia crocosmifolra.The results indicated that the optimal medium for bud inducement is MS
medium w ith 6-BA 3.0 mg/ L and NAA 0.1mg/ L added.The optimal medium for bud multiplication
is M S medium w ith 6-BA 1.0 mg/L and NAA 0.3 mg/L added.The multiplication rate is higher
than 7.The proper rooting medium is 1/2 MS medium w ith IBA 0.5 mg/L added.The rooting rate is
up to 73.00%.
Key words:Crocosm ia crocosmifolra;tissue culture;rapid propagat ion technique
雄黄兰组织培养和快繁技术研究
刘正兰 , 刘 军
(四川农业大学 林学园艺学院 , 四川 雅安 625014)
摘要:以雄黄兰的球茎为外植体 , 进行组织培养和快速繁殖技术研究。结果表明 , 芽诱导的最佳培养基为 MS 培养
基添加 6-BA 3.0 mg/ L 和 NAA 0.1 mg/ L。芽增殖的最佳培养基为 MS 添加 6-BA 1.0 mg/ L和 NAA 0.3 mg/ L ,
增殖系数大于 7。生根培养基用添加 IBA 0.5 mg/ L 的 1/ 2 MS 培养基为宜 , 生根率达 73.0%以上。
关键词:雄黄兰;组织培养;快繁技术
中图分类号:S682.2 文献标识码:A 文章编号:1000-2650(2008)01-0045-03
雄黄兰(Crocosm ia crocosm ifolra)为鸢尾科
(Iridaceae)雄黄兰属(Crocosmia)多年生草本 ,原产
南非[ 1] 。我国南方可露地栽培 ,北方多为盆栽 。该
植物为穗状圆锥花序 ,花火红色 ,花型美丽 ,花期 7
~ 8月[ 1] 。雄黄兰是布置花境 、花坛和切花的材料 ,
也宜成片栽植于街道绿岛 、建筑物前 、草坪上 、湖畔
等 ,叶可作为插花的辅助材料[ 2] 。迄今 ,鸢尾科植
物中的唐菖蒲(Gladiolus gandavensis)、番红花
(Crocus sat ivus)、香根鸢尾(Iris pal lida)、荷兰鸢尾
(I .hollandica)、德国鸢尾(I .germanica)、有髯鸢
尾(I .germanica `Lovely )和香雪兰(Freesia re-
f racta)等 ,都已成功建立了组织培养再生体系 。所
选外植体有球茎 、花蕾 、茎尖 、叶片 、幼芽 、花梗 、鳞片
和胚 ,有的直接产生不定芽 ,有的先诱导出愈伤组
织 ,再分化形成不定芽 ,切割不定芽增殖培养 ,最后
诱导根的发生 ,成为完整植株 。诱导和增殖主要以
MS为基本培养基 ,生根培养基以 1/2 MS 为主 ,植
物生长调节剂主要选用萘乙酸(a-naphthaleneacetic
acid ,NAA),6-糠氨基腺嘌呤(6-benzyladenine , 6-
BA),2 , 4-二氯苯氧乙酸(2 , 4-dichlorophenoxya-
cetic acid , 2 , 4 -D)和吲哚丁酸(Indolebuty ric acid ,
IBA)。雄黄兰的普通繁殖方法为分株繁殖和球茎
繁殖 ,但因受季节限制 ,繁殖系数低 ,利用离体繁殖
则可增大繁殖系数 ,做到周年供应。对雄黄兰的组
织培养和快速繁殖技术尚未见报道。
1 材料与方法
供试材料取自四川省雅安市碧峰峡景区海拔
1000 m左右的雄黄兰球茎。
将雄黄兰的球茎去除外层鳞片 ,加入洗洁剂浸
泡 ,用毛刷轻轻刷洗球茎 , 放于流水中冲洗 1 h 左
右 ,滤干 ,置于超净工作台上用 70%的酒精浸泡 30
s ,无菌水冲洗干净 ,0.1%的升汞消毒 7 min ,无菌水
冲洗干净 ,滤去无菌水 。将球茎切成 0.5 cm ×0.5
第 26 卷 第 1 期
2008 年 3 月
四川农业大学学报
Journal of Sichuan Ag ricultural University
Vol.26 No.1
Mar.2008
收稿日期:2007-09-29
通讯作者(Corresponding author)。
DOI :10.16036/j.issn.1000-2650.2008.01.014
cm 大小的方块备用。
诱导培养采用二因素三水平完全组合设计 ,6-
BA设 1.0 、2.0 和 3.0 mg/L 3 个水平 , NAA 设
0.05 、0.1和 0.5mg/L 3个水平。将初代培养萌发
的芽切下 ,接种于继代增殖培养基上 ,继代培养采用
二因素三水平的正交试验设计 , 6-BA 设 0.5 、1.0
和 2.0 mg/ L 3个水平 , NAA 设0.1 、0.3和 0.5 mg/
L 3个水平 。将继代培养所获得健壮芽苗接种于生
根培养基 ,使用 0.1 、0.2 、0.5和 1.0 mg/L 4种浓度
的 IBA诱导生根。诱导和增殖培养以 MS 为基本
培养基 ,生根以 1/2 M S 为基本培养基 。各培养基
中均加入 0.7%琼脂和 3%蔗糖 ,生根培养基为 2%
蔗糖 ,pH 5.8 ~ 6.0。
培养条件为温度(25±2)℃,光照 12 h/d ,光照
强度 1500 ~ 2000 lx 。
2 结果与分析
2.1 不同激素组合对芽诱导的影响
将雄黄兰的球茎切块接入诱导培养基中 10 d ,
芽眼处开始膨大并出现芽点 ,继续培养一周后芽点
开始突起 ,并抽生出叶片(图 1)。培养 30 d后统计
芽的诱导率(表 1)。
图 1 雄黄兰球茎诱导的芽
Figure 1 Shoots differentiated from corm
in Crocosmia crocosmifolra
诱导率的方差分析重复间差异不显著 ,而 6-
BA 、NAA间的差异显著。由此说明 ,不同浓度的 6
-BA和 NAA对芽苗分化有不同的影响 ,进一步对
各因素各水平间进行新复极差检验 , 6-BA 3 水平
的检验结果表明3.0mg/L 和其他2水平差异显著 ,
2.0和 1.0 mg/L 间差异不显著 , 3.0 mg/L 对芽的
诱导效果最好。NAA 3水平间差异极显著 ,以 NAA
0.1 mg/L 诱导效果最好 。
平均芽高的方差分析说明 ,各重复间差异不显
著 ,6 -BA 的差异不显著 , NAA 的差异显著 。对
NAA各水平间进行新复极差检验 , 0.1 mg/L 和其
他两水平差异显著 , 0.05和 0.5 mg/L 间差异不显
著 。
表 1 不同激素组合对雄黄兰芽诱导的影响
Table 1 I nfluence of different hormone composition
on initiation rate of Crocosmia crocosmifolra
处理
T reatments
6-BA
(mg·L-1)
NAA
(mg·L-1)
诱导率
Initia tion
ra te
(%)
平均芽高
Average
height o f
shoo ts(cm)
生长情况
Grow th
state
o f buds
1 1.0 0.05 37.62Cc 1.60CDcd 萌芽迟 ,芽长势差
2 1.0 0.1 52.15Bb 2.37Bb 萌芽快 ,芽长势好
3 1.0 0.5 39.03Cc 2.20BCb 萌芽迟 ,芽长势差
4 2.0 0.05 24.79Dd 1.90BCbc 萌芽迟 ,芽长势好
5 2.0 0.1 59.21Bb 3.12Aab 萌芽早 ,芽长势较好
6 2.0 0.5 38.81Cc 2.13BCb 萌芽迟 ,芽长势差
7 3.0 0.05 41.82Cc 2.10BCbc 萌芽迟 ,芽长势差
8 3.0 0.1 78.48Aa 3.63Aa 萌芽早 ,芽长势最好
9 3.0 0.5 13.42Ee 1.20Dd 萌芽迟 ,有褐化现象
注:小写字母表示 0.05 水平上显著 , 大写字母表示
0.01 水平上显著 , 字母相同者表示水平间不显著(下表同)。
Note:The small letters indicate the significance at 0.05
level , the capital letters indicate the significance at 0.01 level ,
the same letters indicate no significant difference(all table are
the same).
图 2 雄黄兰芽的继代增殖
Figure 2 Shoots propagation in subculture
of Crocosmia crocosmi folra
综合诱导率和平均芽高 ,初代培养最终选用
MS+6-BA 3.0 mg/L +NAA 0.1 mg/L 作诱导培
养基。
2.2 不同激素组合对雄黄兰芽增殖的影响
将诱导出的单芽 , 接种到不同浓度 6-BA 和
NAA的 MS 培养基上进行增殖培养 。30 d后统计
增殖情况 ,并记录芽苗的生长情况(图 2 、表 2)。
方差分析表明重复间差异不显著 ,说明试验结
果具有较好的重复性 。而 6-BA 、NAA 、6-BA×
NAA间的差异显著 ,进一步对该两因素进行新复极
差检验 。6 -BA 3 水平的检验结果表明 , 1.0 和
0.05 mg/L 差异显著 , 1.0 和 2.0 mg/L 差异不显
著 ,6-BA 浓度以 1.0 mg/L 最好 。NAA 3水平检
验结果表明 , 3 水平间差异均达显著 , 0.3 与 0.1
46 四川农业大学学报 第 26 卷
mg/L 差异达到极显著 , NAA 浓度以 0.3 mg/L 最
好。最终选定 MS +6-BA 1.0 mg/ L +NAA 0.3
mg/ L为继代增殖的最佳培养基 。
表 2 不同继代培养基对芽增殖的影响
Table 2 Effects of different subculture
mediums on sprout prolifera tion
处理
T reatments
6-BA
(mg·L-1)
NAA
(mg·L-1)
接种数
Numbe r of
inoculation
芽苗总数
T otal buds o f
subculture
增殖系数
Propagation
coefficient
1 0.5 0.1 30 66 2.17Fe
2 0.5 0.3 30 133 4.43DEd
3 0.5 0.5 30 107 3.57Ed
4 1.0 0.1 30 70 2.33Fe
5 1.0 0.3 30 221 7.37Aa
6 1.0 0.5 30 166 5.53CDd
7 2.0 0.1 30 135 4.50DEd
8 2.0 0.3 30 190 6.33ABb
9 2.0 0.5 30 174 5.80BCbc
2.3 不同浓度的激素对诱导生根的影响
将继代培养的增殖苗从基部切断 ,除去周围的
小芽及组织 ,接种到生根培养基上 ,10 d即可见白色
根尖从基部处长出 ,培养 30 d后统计生根情况(表
3)。通过多重比较 , 4种培养基生根率彼此间差异
极显著 。3号培养基中根量最多 ,根长势好(图 3),
与其他培养基存在显著差异。即采用 1/2 M S +
IBA 0.5 mg/ L 培养基为诱导生根培养基 ,生根早 ,
根数多 ,根粗壮 ,生根率达 73.17%。
图 3 雄黄兰生根培养
Figure 3 Roo ting culture in Crocosmia crocosmifolra
表 3 不同浓度的 IBA对幼苗生根的影响
Table 3 The effect of IBA density on roo ting
处理
T reatm ents
IBA
(mg·L-1)
生根率
Rooting
percentage(%)
平均生根数
Average No.
of root
平均根长
Average length
of root(cm)
1 0.1 23.48Cd 1.70Bc 0.87Cc
2 0.2 59.05Ab 4.40Ab 3.43Bb
3 0.5 73.17A a 5.70Aa 4.70Aa
4 1.0 33.75Bc 2.20Bc 1.50Cc
2.4 练苗与移栽
将经 30 d 生根培养 ,根系生长正常的试管苗 ,
打开瓶口 ,在培养箱里培养 7 d ,然后移植到蛭石∶珍
珠岩∶泥炭=1∶1∶1的基质中 ,放置到温室中进行炼
苗 ,15 d后移至露天进行炼苗 , 30 d后统计移栽情
况 ,移栽成活率可达 83.00%。
3 讨 论
本试验采用雄黄兰的球茎作为外植体 ,成功获
得了再生植株。植物组织培养成功与否跟植物激素
使用配比密切相关 ,不同种类的外源激素对外植体
的诱导与分化作用不同。研究表明 ,植物生长调节
剂对雄黄兰的芽再生有重要的影响 ,当细胞分裂素
与生长素的比值大于 10∶1时 ,有利于雄黄兰球茎的
启动 ,其中以 6-BA 3.0 mg/L 和 NAA 0.1 mg/L
的组合对启动影响最显著 ,这与前人研究鸢尾科的
某些植物植株再生研究结果不一致[ 3 , 4] ,这可能是
由于不同种植物对外源激素种类及浓度的反应不一
致所致 。在继代增殖中 , 6-BA 与 NAA 两者的比
例决定着芽的增殖情况 ,随细胞分裂素与生长素比
值的减小 ,有利于芽的增殖 , 6-BA 的使用浓度高
则抑制增殖 ,且芽和芽之间变得更紧密 ,芽细弱 ,这
与江明[ 5] 对香根鸢尾的研究结果一致 。继代增殖
以 MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.3 mg/ L 组合最
好 ,增殖系数可达 7.37倍。
不同浓度的 IBA诱导生根中 ,表现出 IBA 的浓
度过低时 ,根的诱导率较低 , IBA 的浓度过高时 ,根
诱导率也会降低 ,根质量下降 ,雄黄兰诱导生根的最
佳 IBA 浓度为 0.5 mg/L , 这与郝红云[ 6] 、王有庆
等[ 7] 的研究结果一致。其他植物生长调节剂
(NAA 、IAA)诱导雄黄兰组培生根的效果有待进一
步研究 。
参考文献:
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分册[ M] .北京:科学出版社 , 1985.120.
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南农业大学学报(自然科学版), 2005 , 27(6):844-846.
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华中农业大学学报(自然科学版), 2007 , 26(2):246-250.
[ 7] 王有庆 , 唐 蓉 , 王晋民 , 等.生长调节剂对唐菖蒲茎段培养
中器官分化的影响[ J] .青海大学学报(自然科学版), 2003 ,
21(3):4-7.
(本文审稿:王永清)
47第 1 期 刘正兰(等):雄黄兰组织培养和快繁技术研究