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牛尾菜丛生芽诱导及再生体系研究



全 文 :收稿日期:2010-06-02
基金项目:广西农业科学院科技发展基金项目(200901)
作者简介:庾韦花(1977-),女,广西永福人,硕士,助理研究员,主要从事生物技术育种研究工作。
牛尾菜(Smilax riparia A. DC)属于百合科菝葜
属多年生草质藤本植物,雌雄异株,根茎可以入药,
对风湿性关节炎、气虚浮肿、偏瘫及骨结核等疾病
有明显的治疗效果。牛尾菜在全国大部分地区都有
分布,但分布类型存在差异;在广西主要分布在河
池、百色、桂林、崇左等地,当地农民又称其为白须
公、牛尾蕨,其嫩茎味美、营养丰富,是一种很受欢
迎的无污染野生蔬菜,同时也是值得进一步筛选的
抗癌植物种类之一[1]。 目前,牛尾菜的野生资源越
来越少,通过采挖其野生材料进行分株繁殖已不能
满足市场需求。 在避免对自然资源的过度采挖、破
坏生态环境的前提下, 采用组织培养技术快速、大
量繁殖各种花卉、药用植物种苗,可满足规模化生
产的需求[2~6]。 近年来,邵美妮等[7]采用牛尾菜幼嫩
茎段为外植体进行组织培养,而以顶芽为外植体诱
导丛生芽未见报道。本研究以广西野生牛尾菜顶芽
为外植体,进行组织培养及再生体系研究,以期为
牛尾菜产业化生产及人工栽培奠定基础。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
供试野生牛尾菜采自广西百色,保存于广西农
科院生物技术研究所资源圃。
1. 2 试验方法
牛尾菜丛生芽诱导及再生体系研究
庾韦花,蒙 平,张向军,潘颖南,陈少珍,黄素梅,唐 军
(广西农业科学院生物技术研究所,南宁 530007)
摘要:以牛尾菜顶芽为外植体,探讨不同浓度6-BA(0.5~5.0 mg/L)和NAA(0.1~1.0 mg/L)配比对丛生芽诱导、增殖
和生根的影响。结果表明,适宜丛生芽诱导的培养基为MS+6-BA 2.0 mg/L+ NAA 0.2 mg/L +0.3% AC,丛生芽萌动早、
无褐化,诱导率为75.0%;丛生芽增殖最佳培养基为MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L,增殖系数为4.2;生根最佳培养
基为1/2MS+NAA 1.0 mg/L,生根率为87.0%,根较粗壮,生根数4~7条,根平均长度为1.2 cm;在混合基质营养土、木屑、
黄泥(1∶1∶2)中,幼苗移栽成活率达80.0%以上。
关键词:牛尾菜;顶芽;丛生芽;诱导;增殖;生根;移栽
中图分类号:Q949.95 文献标识码:A 文章编号:1002-8161(2010)07-0646-03
Cluster buds induction and its regeneration system in
Smilax riparia A. DC
YU Wei-hua,MENG Ping,ZHANG Xiang-jun,PAN Ying-nan,CHEN Shao-zhen,
HUANG Su-mei,TANG Jun
(Biotechnology Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning 530007, China)
Abstract: The shoot tip of wild Smilax riparia A.DC was used as explants to conduct experiment on the induction,
multiplication and rooting of cluster buds in media with different combinations of 6-BA (0.5-5.0 mg/L) and NAA (0.1-1.0
mg/L). The results showed that the optimum medium for cluster buds induction was MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+
0.3% activated charcoal. Browning of explants was completely controlled in this medium and the cluster buds grew earlier
with 75.0 % induction rate. The optimum medium for multiplication of cluster buds was MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/
L with 4.2 multiplication coefficient. The optimum medium for rooting was 1/2MS supplemented with 1.0 mg/L NAA, the
rooting rate reached up to 87.0%, the number of root was from 4 to 7 and the average root length reached up to 1.2 cm.
The rooting plantlets were found able to survive in the transplantation medium (nutrition soil ∶ sawdust ∶ yellow mud= 1∶1∶2)
with 80.0% of transplant survival rate .
Key words: Smilax riparia A. DC; shoot tip; cluster buds; multiplication; rooting; transplanting
广西农业科学 2010,41(7):
Guangxi Agricultural Sciences
646-648
1. 2. 1 外植体消毒 选择健壮无病害植株,剪下
顶芽,置于500 mg / L聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶液中
浸泡20 min后再进行消毒处理。 用洗衣粉水将顶芽
洗净,再用自来水冲洗10 min后,晾干并置超净工
作台上以75%酒精浸泡10 s后, 无菌水清洗2次,然
后置于0.1%升汞溶液中消毒10 min,再以无菌水清
洗3~4次,切段后接入培养基中进行诱导培养。
1. 2. 2 丛生芽诱导、继代增殖和生根培养 以MS
或1 / 2MS为基本培养基, 分别添加不同浓度6-BA
(0.5~5.0 mg / L)、NAA(0.1~1.0 mg / L)(表1),对牛尾
菜进行丛生芽诱导、继代增殖和生根培养,不同培
养基均附加琼脂0.4%、糖3.0%。培养条件:光照时间
10 h / d,光照强度2000 lx,培养室温度为(26±2)℃。
1. 2. 3 移栽 挑选生根较好的小苗于室外炼苗
15 d左右,后将小苗根部的培养基轻轻洗净,随后
移栽到疏松透气的混合基质中, 即营养土∶木屑∶黄
泥=1∶1∶2。
表 1 不同培养基 6-BA和 NAA浓度
Table 1 Concentrations of 6-BA and NAA in different culture
media
编号 Number 培养基 Medium
1 MS+6-BA 5.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L
2 MS+6-BA 3.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L
3 MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L
4 MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+0.3%AC
5 MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L
6 MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L
7 MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L
8 1/2MS+NAA 1.0 mg/L
9 1/2MS+NAA 0.5mg/L
10 1/2MS+NAA 0.1 mg/L
11 1/2MS+NAA 0.1 mg/L+0.4%AC
2 结果与分析
2. 1 不同培养基对牛尾菜丛生芽诱导的影响
从表2可以看出,在一定NAA浓度(0.2 mg / L)
条件下,随着6-BA浓度的升高,外植体诱导率呈现
先增加后降低的趋势;当6-BA为2.0 mg / L时,外植
体诱导率最高,达到70.0%以上;当6-BA达到5.0mg / L
时,丛生芽诱导率明显下降,且诱导的丛生芽呈现
畸形、白色、脆,容易折断。 此外,在培养基中添加
0.3% AC(活性炭),诱导率较不添加AC的增加5个
百分点,且丛生芽萌动早、无褐化现象发生(图1)。
因此, MS+6-BA 2.0 mg / L+NAA 0.2 mg / L+0.3%AC
为丛生芽诱导的适宜培养基。
2. 2 不同培养基对丛生芽继代与增殖的影响
将诱导获得的丛生芽转接到5~7号增殖培养
基,结果表明,添加0.5~1.0 mg / L 6-BA和0.1~0.2
mg / L NAA组合的培养基均利于丛生芽的增殖,但
增殖系数随着6-BA、NAA浓度的升高而降低, 以7
号培养基即MS+6-BA 0.5 mg / L+NAA 0.1 mg / L的
增殖系数最高(4.2),6号培养基次之(3.8),5号培养
基的丛生芽增殖系数仅为2.3。 此外,发现3种培养
基的芽苗均出现褐化现象(图2),25 d左右转接一
次,对其影响不大。因此,MS+6-BA 0.5 mg / L+NAA
0.1 mg / L为适宜的丛生芽增殖培养基。
表 2 不同培养基对丛生芽诱导的影响
Table 2 Effects of different media on induction of cluster buds
derived from shoot tip
培养基编号
Medium
code
外植体数
Explant
number
诱导率(%)
Induction
rate
褐化现象
Browning
status
备注 Remark
1 20 15.0 有 芽苗畸形、脆,颜色白
色,生长较慢
2 20 45.0 有 芽苗形态正常,颜色淡
绿色,生长较慢
3 20 70.0 有 芽苗形态正常,颜色绿
色,生长快
4 20 75.0 无 芽苗萌动早,形态正
常,颜色绿色,生长快
5 20 60.0 有 芽苗形态正常,颜色绿
色,生长快
2. 3 不同培养基对丛生芽生根的影响
把继代获得的丛生芽转入8~11号生根培养基,
从表3可以看出, 随着1 / 2MS培养基中NAA浓度的
增加, 丛生芽生根株数不断增加, 以8号培养基1 /
2MS+NAA 1.0 mg / L的生根率最高, 达到87.0%,根
较粗壮,生根数4~7条,根平均长度为1.2 cm,最适
合移栽(图3、图4)。9号培养基1 / 2MS+NAA 0.5mg / L
的生根率为60.0%,且生根数、根长、根粗壮程度不
及8号培养基,而10号与11号培养基的根细长,不适
合移栽。
表 3 不同培养基对丛生芽生根的影响
Table 3 Effects of different media on rooting of cluster buds
培养基
编号
Medium
code
接种株数
Inoculation
number
生根株数
Rooting
plant
number
生根率
(%)
Rooting
rate
生根数
(条)
Rooting
number
根平均长
度(cm)
Average
root length
根粗壮
程度
Root
status
8 30 26 87.0 4~7 1.2 粗
9 30 18 60.0 3~5 0.7 一般
10 30 16 53.0 2~4 1.5 细
11 30 15 50.0 2~4 1.8 细
2. 4 移栽
移栽季节最好选在春季。挑选生根效果好的小
苗经室外炼苗15 d左右,然后把小苗根部的培养基
轻轻洗净并移栽到疏松透气的混合基质(营养土 ∶
木屑∶黄泥=1∶1∶2)中。 移栽后浇足定根水,置于阴凉
地方3~5 d,移栽成活率可达80.0%以上,1个月左右
侧芽开始萌动。
庾韦花等:牛尾菜丛生芽诱导及再生体系研究 647· ·

3 讨论
牛尾菜的繁殖方式主要有3种:种子繁殖、宿根
繁殖、组织培养。据文献报道,百合科植物的种子均
不易发芽,且休眠期较长,如秋水仙、小黄花菜、小
叶菠葵等的休眠均具有特殊性, 或胚形态发育不
全,或需一段生理后熟或二者均有[8,9]。 对牛尾菜种
子进行发芽试验,发现在自然条件下,种子需要7~
10个月才能发芽,主要是其胚的形态发育不完全并
具有生理后熟。 因此,从牛尾菜种子萌发形成实生
苗到可以食用,需要3~5年,这使以牛尾菜种子进行
繁殖受到限制[10]。 以根茎进行繁殖,不仅消耗大量
野生资源,导致物种濒危甚至灭绝,而且由于采挖
数量有限,植株生长不一致、产出少,无法进行大面
积栽培。通过组织培养技术,不仅使用的材料少、来
源广、利于保护野生资源,还可以缩短生育期,实现
规模化人工栽培。
牛尾菜在组织培养不同阶段均易产生褐变现
象,以在外植体诱导过程中尤为严重,很大程度上
影响了丛生芽的诱导;虽然在继代与生根培养过程
也发生褐化,但程度较轻,只要及时转接,对幼苗的
增殖与生根影响不明显。 因此,为了提高丛生芽的
诱导率,须对外植体的褐化现象进行控制。 经多种
方法试验,发现在丛生芽诱导培养基中添加0.3%活
性炭不仅能有效控制外植体褐变,还可提高其诱导
率。 此外,采用500 mg / L PVP氧化剂溶液进行预处
理20 min或培养基中添加1000 mg / L Vc或采用低
无机盐浓度WPM培养基都可不同程度减轻外植体
的褐变。
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(责任编辑 韦莉萍)
图 1 丛生芽诱导
Fig.1 Induction of cluster buds
图 2 丛生芽增殖
Fig.2 Multiplication of cluster buds
图 3 生根
Fig.3 Rooting
图 4 移栽
Fig.4 Transplanted plantlets


广 西 农 业 科 学648· ·