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大花朱顶红鳞茎不定芽的诱导



全 文 :0 引言
朱顶红(Hippeastrum vittatum)为石蒜科朱顶红属
多年生草本植物,花大色艳、叶片鲜绿挺拔,既可盆栽
观赏又可应用于园林绿化,是近年国际上流行的球根
花卉之一[1]。荷兰等国家对朱顶红的研究较早,在新
品种选育与种球商品化生产等领域取得了卓越成果[2],
近年来主要集中于分子水平的研究[3-5]。朱顶红在中国
商品化栽培起步较晚,种植技术相对落后,优质种球全
部依赖进口。朱顶红通常采用分球法繁殖,繁殖率较
低,且长期无性繁殖极易造成品种退化[6]。中国对朱
顶红离体培养的研究已有一些报道,由于研究结果不
能得出统一结论,所以很难真正运用到现实生产中,阻
碍了朱顶红组织培养种苗的大规模生产。该试验在总
结前人工作的基础上,研究了不同激素配比及蔗糖浓
度对鳞片愈伤组织诱导情况及不同浓度抗坏血酸
(Vc)和活性炭(AC)对组培褐变的抑制效果,以期通
过组织培养提高朱顶红的繁殖速度,为其工厂化生产
提供技术支持和理论依据。
1 材料与方法
1.1 时间与地点
试验于2008年7月—2009年7月在沈阳农业大学
园艺学院设施园艺实验室进行。
1.2 材料
供试材料为从荷兰KEBOL B.V公司进口的大花
朱顶红‘Red Lion’的健壮无病鳞茎,鳞茎周径 30~34
cm、平均重量为(400.7±14.7)g。
基金项目:辽宁省教育厅基金项目(20060787);沈阳农业大学中青年拔尖人才基金。
第一作者简介:孙红梅,女,1972年出生,博士,副教授,主要从事观赏植物栽培生理研究,E-mail:hmbh@sina.com。
收稿日期:2010-03-26,修回日期:2010-04-19。
大花朱顶红鳞茎不定芽的诱导
孙红梅,宋利娜
(沈阳农业大学园艺学院,沈阳110161)
摘 要:以大花朱顶红‘Red Lion’鳞茎作外植体,研究了最佳外植体消毒方式、最适不定芽诱导的培养条
件和抑制外植体褐变现象的理想处理方法,以期为朱顶红工厂化生产提供理论依据。结果表明:最佳
外植体消毒方法为0.1%升汞浸泡8 min,污染率仅为5.0%,外植体正常生长;最适不定芽诱导培养基为
MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L+3%蔗糖+Vc 0.2 g/L,可直接诱导成完整植株;Vc对外植体褐变的抑
制效果好于活性炭(AC);将培养60天左右的试管苗移栽于草炭、珍珠岩和蛭石体积比为1:1:1的混合栽
培基质中,成活率达100%。
关键词:朱顶红;鳞茎;不定芽;褐变
中图分类号:S682.2+5 文献标志码:A 论文编号:2010-0937
Study on Bulb Adventitious Bud Induction of Hippeastrum vittatum
Sun Hongmei, Song Lina
(Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161)
Abstract: The bulblets in vitro of Hippeastrum vittatum were used for explants to develop the tissue culture on
MS, the research aimed to find the optimum culture conditions on adventitious bud induction. The results
showed that to sterilize the explants by 0.l% density of mecruric chloridein for 8 min was the best with the
contamination rate 4% only and the explants was in normal state, the optimum culture medium was MS+6-BA
2.0 mg/L+NAA mg/L+sucrose 5%+Vc 0.2 g/L, in which the complete plant was induced directly. Vc has better
effect on inhibiting browning than AC. The survival rate was up to 100% when the seedlings, which were
cultured 60 days, were transplanted to the matrix of peat, vermiculite, perlite with volume ratio 1:1:1.
Key words: Hippeastrum vittatum; bulb; adventitious bud; browning
中国农学通报 2010,26(14):247-250
Chinese Agricultural Science Bulletin
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
1.3 方法
1.3.1 外植体预处理及消毒 切去种球根部及顶部1/4,
剥掉外层1~2层鳞片,将鳞茎纵向切成2块,去掉底部
鳞茎盘,流水冲洗 1 h,吸干水分后将种球置于超净工
作台。先用 70%酒精消毒 30 s,再用不同试剂分别浸
泡不同时间共8种消毒方法处理,无菌水冲洗5次,切
去鳞茎盘及鳞片周边切掉(周边组织已被杀死)取中间
部分切成 0.8 cm2左右小块接种,每瓶接种 3小块,10
天后统计污染率及生长情况。
1.3.2 不定芽诱导 在MS培养基上添加不同浓度的
6-BA、NAA和蔗糖,对外植体进行诱导。采用三因素
三水平的正交试验设计(表 1),共 9个处理,观察不同
处理对外植体诱导情况。
1.3.3 Vc液与活性炭对外植体褐变的抑制 组培过程
中外植体褐变现象严重,为了抑制褐变程度,采取不定
芽诱导同时,在培养基中分别添加不同浓度的Vc与
AC,不添加作对照,观察外植体褐变情况与生长状
态。Vc浓度分别为0.2 g/L和0.3 g/L,活性炭浓度分别
为0.5 g/L和1.0 g/L。
1.3.4 培养条件 培养基中琼脂用量为 5 g/L,pH 5.8~
6.2,培养基均以121℃高压灭菌20 min,在(25 ±2)℃、
光强2000 lx、每天16 h光照的条件下培养。
2 结果与分析
2.1 不同消毒方法对外植体接种污染的影响
朱顶红鳞茎常年生于地下,又极易感染红斑病,带
菌较严重,因此选用了2种试剂、不同消毒时间分别对
外植体进行处理。结果表明(表2),0.1% HgCl2消毒效
果好于 1% NaClO。浸泡 8 min时,NaClO处理的污染
率为 54%,HgCl2处理的仅为 5%;浸泡 11 min时,
NaClO处理的污染率仍为 14%,外植体生长缓慢;
HgCl2处理 9 min,外植体生长缓慢;处理 10 min时,少
量外植体已被杀死不生长。可见 0.1% HgCl2消毒
处理编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
6-BA/(mg/L)
0.5
0.5
0.5
1.0
1.0
1.0
1.5
1.5
1.5
NAA/(mg/L)
1.0
1.5
2.0
1.0
1.5
2.0
1.0
1.5
2.0
蔗糖/%
3
4
5
4
5
3
5
3
4
表2 不同灭菌方法及效果
表1 正交设计因素和水平
处理编号
1
2
3
4
5
6
7
8
试剂
1% NaClO
1% NaClO
1% NaClO
1% NaClO
0.1% HgCl
0.1% HgCl
0.1% HgCl
0.1% HgCl
消毒时间/min
8
9
10
11
7
8
9
10
污染率/%
54.0
47.0
26.0
14.0
12.0
5.0
2.0
0
生长状态
正常生长
正常生长
正常生长
生长缓慢
正常生长
正常生长
生长缓慢
少量被杀死
8 min,为朱顶红鳞茎理想消毒方法。
2.2 不同处理对不定芽诱导的影响
将外植体接种于添加不同的 6-BA、NAA和蔗糖
浓度的 9种培养基上。结果表明(表 3),4号和 8号培
养基中外植体诱导率均为 0,此时两激素量相同。2
号和 7号培养基中外植体均诱导出愈伤组织,但诱导
率较低,愈伤组织体积较小。1号、5号和 9号培养基
中外植体直接诱导出不定芽无愈伤组织产生,诱导率
最高为 35%。3号培养基中外植体直接诱导出根,诱
导率达 46.7%,根势粗壮。6号培养基中可直接诱导
成完整植株,培养 20天左右诱导出芽,25天有根生
成,至 45天左右,不定芽底部有膨大的小鳞茎生成,
叶片数为 3~4片,叶片长度为 4~5 cm,根数为 4~5条,
根长为 5~6 cm,已生成完整植株(图 1)。可见,最适
不定芽诱导培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 2.0
mg/L+3%蔗糖。
2.3 不同附加物对外植体褐变的抑制效果
在培养基中分别添加不同浓度的Vc与AC,观察
外植体褐变情况。结果表明(表 4,图 2),鳞片褐变现
象严重,在不添加附加物的条件下,褐变死亡率达60%
以上。添加不同浓度的Vc与AC,对外植体褐变程度
均有一定的抑制,添加 0.2 g/L和 0.5 g/L AC的处理褐
·· 248
表3 不同处理对形态发生的影响
培养基号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
接种块数/块
60
60
60
60
60
60
60
60
60
诱导外植体数/个
10
7
28
0
18
49
14
0
21
诱导率/%
16.7
11.7
46.7
0
30.0
81.6
23.3
0
35.0
外植体诱导形态
不定芽
愈伤组织

不定芽
不定芽、根
愈伤组织
不定芽
45 d 60 d
图1 不定芽诱导
表4 不同处理对外植体褐变的影响
处理编号
1
2
3
4
CK
附加物
VC
VC
AC
AC
浓度/(g/L)
0.2
0.3
0.5
1.0
褐变死亡率/%
10.7
4.2
15.3
6.8
62.7
生长状态
正常生长
生长缓慢
正常生长
生长缓慢
正常生长
孙红梅等:大花朱顶红鳞茎不定芽的诱导
图2 接种10天外植体褐变情况
CK Vc AC
·· 249
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
变死亡率明显低于对照,分别为10.7 %和15.3 %,外植
体正常生长。添加0.3 g/L和1.0 g/L AC的处理褐变死
亡率达到最低,分别为4.2 %和6.8 %,但外植体生长状
态较对照缓慢,诱导率明显降低。因此,在培养基中加
入0.2 g/L Vc可达到理想抑制效果。
2.4 驯化移栽
由于外植体诱导可直接生成完整植株,接种60天
左右即可驯化移栽。将培养瓶置于温室,5天后去掉
封口膜,敞口继续放置2天后,取出小苗用自来水洗净
根部培养基,栽于草炭、珍珠岩和蛭石为 1:1:1(体积
比)的混合基质中,基质事先用50%多菌灵500倍稀释
消毒,幼苗成活率达100%。移栽1年后试管苗见图3。
3 讨论
3.1 不同激素配比
张松等 [7]以MS为基本培养基,高年春等 [8]以 1/
2MS为基本培养基,添加不同浓度配比的 6-BA和
NAA,对鳞片进行诱导。结果均表明,外植体先诱导
出愈伤组织,最佳诱导培养基中 6-BA/NAA的比值均
为 2,王培军 [9]以鳞茎盘为外植体,也得出上述结论。
该试验条件下得出,最适不定芽诱导培养基为MS+
6-BA 1.0 mg/L+NAA 2.0 mg/L+蔗糖 3%,不经愈伤组
织诱导,直接分化成不定芽,进而发育成完整植株,此
条件下的6-BA/NAA的比值为1/2,可见6-BA/NAA的
比值大小,对朱顶红鳞茎外植体诱导形态发生有很大
影响,以朱顶红其他器官作外植体是否也能得出相同
结论还需进一步研究探讨。
3.2 外植体褐变
组培过程中发现外植体褐变现象严重,显著影响
繁殖效果。高年春等以‘奇妙的丁香’为试材,在不定
芽诱导培养基中加入2.0g/L AC,有效提高诱导率。刘
群龙等[6]发现添加 2.0 g/LAC对鳞茎生根具有明显的
促进作用。但该试验发现,添加 1.0 g/L的AC虽然有
效地抑制了褐变现象,但外植体生长缓慢,诱导率降
低,是否由于AC对激素的吸附作用而导致外植体生
长缓慢,还是对培养基中其他成分的吸附而导致,尚不
明确还需进一步研究。不同品种,不同试验条件所添
加的AC量不尽相同。蔡建荣[10]将山药茎段外植体接
种前用 100 mg/L Vc溶液浸泡,褐变现象得到明显抑
制。该试验发现在培养基中添加0.2 g/L Vc抑制褐变
效果最佳。可见,防止组织培养中外植体的褐变没有
固定的模式,可根据具体试验条件筛选适宜的处理。
参考文献
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图3 移栽1年后试管苗
·· 250