全 文 :第 36 卷 第 5 期 四 川 林 业 科 技 Vo1. 36, No. 5
2015 年 10 月 Journal of Sichuan Forestry Science and Technology Oct., 2015
收稿日期:2015-06-18
基金项目:四川省科技计划项目《攀西地区干热河谷资源植物深度系统开发研究》,计划编号:2014SZ0176。
作者简介:罗晓波(1971-) ,男,高级工程师,主要从事植物地理、生物生态修复技术研究。
宜昌百合离体培养快繁技术研究
罗晓波1,齐良富2,耿研会3
(1.四川省自然资源科学研究院,四川 成都 610000;2.泸定县林业工业总公司,四川 泸定 626101
3.四川师范大学生命科学学院,四川 成都 610000)
摘 要:以宜昌百合(Lilium leucanthum)的鳞片作为外植体进行离体组织培养,通过对宜昌百合的初代、继代和壮
苗生根培养基的筛选进行研究,建立了较为适宜的宜昌百合组织培养快繁体系。其中:初代的最佳培养基为 MS +
1. 5 mg·L -1 6-BA + 0. 2 mg·L -1 NAA;愈伤组织和芽的适宜增殖培养基为 MS + 1. 0 mg·L -1 6-BA + 0. 2 mg·L -1
NAA;生根培养最佳培养基为 1 /2MS + IBA 0. 5 mg·L -1。
关键词:宜昌百合;离体培养;快繁技术
中图分类号:S723. 132 文献标识码:A 文章编号:1003 - 5508(2015)05 - 0075 - 04
A Study of the Rapid Propagation Technology of Whiteflower Lily
by the Isolated Culture
LUO Xiao-bo1 QI Liang-fu2 GENG Yan-hui3
(1. Sichuan Provincial Institute of Natural Resource Sciences,Chengdu 61000,China;
2. General Company of Forestry Industry of Luding County,Luding 626101,China;
3. College of Life Science,Sichuan Normal University,Chengdu 610000,Sichuan,China)
Abstract:Whiteflower lily (Lilium leucanthum)scales were used as explants for tissue culture in vitro.
Researches were conducted on the screening of whiteflower lily primary culture medium,subculture medi-
um and the medium of healthy seedling rooting in order to establish a suitable system of whiteflower lily
tissue culture and rapid propagation. The results showed that the optimum medium of primary culture was
MS + 1. 5 mg·L -16-BA + 0. 2 mg·L -1 NAA,the optimum proliferation medium for callus and buds was
MS + 1. 0 mg·L -1 6-BA + 0. 2 mg·L -1 NAA. And the appropriate medium for rooting was 1 /2MS + 0. 5
mg·L -1 IBA.
Key words:Whiteflower lily(Lilium leucanthum Baker) ,isolated culture,rapid propagation technology
百合是著名观赏花卉,中国是百合植物资源的
自然分布中心,全世界百合属植物约 100 种,其中中
国原产 47 种,种类丰富,珍稀特有种多[1]。宜昌百
合为我国特有种,自然分布于四川北部广元及川东
地区,因模式标本由 Baker 采自湖北宜昌,故名。其
花清香怡人,具有极高的观赏价值,加之抗病能力强
等优点,也是很好的育种材料。2005 年,王祎对宜
昌百合进行了小鳞茎诱导的初步研究[2]。2007 年,
熊丹、薛晓娜对宜昌百合开展了组织培养研究[3 ~ 4]。
为了加快宜昌百合的开发利用,作者对野生宜昌百
合进行了离体培养快繁技术研究,取得了较好进展。
1 材料与方法
1. 1 材 料
野生宜昌百合(L. leucanthum)种球采自四川省
广元市朝天区境内,栽种于四川师范大学实验圃。
1. 2 方 法
1. 2. 1 外植体预处理
取野生宜昌野生百合内层鳞片,自来水洗净泥
土与杂质,在低浓度洗衣粉溶液中浸泡 10 min,流动
水不断冲洗,在超净工作台上将清洗后的百合鳞片
置入 70%酒精溶液内,轻轻摇动 30 s,无菌水冲洗 3
次,加入 0. 1%升汞溶液,浸泡消毒 1 min,用无菌水
清洗 3 次,用解剖刀将鳞片切成基部、中部、顶部 3
个部分(约 1. 0 cm2) ,将处理好的外植体接种到初
代培养基上,每瓶接种 1 块 ~ 2 块。培养第 42 天统
计生长情况。
1. 2. 2 不定芽诱导
不定芽诱导培养基为:MS 添加不同浓度的 6 -
BA、IBA 和 NAA(参见表 1) ,并加入蔗糖 30 g·
L -1,琼脂 7 g·L -1,pH 值为 6. 0。培养条件为:培
养温度 26℃,光照强度1 500 lx ~ 2 000 lx,光照时间
12 h·d -1。
表 1 激素浓度及组合对野生宜昌百合鳞片愈伤组织和不定芽诱导的结果
Tab. 1 Results of hormone concentration and combination on inducing callus and adventitious buds of wild whiteflower lily scales
编号
6-BA
(mg·L -1)
NAA
(mg·L -1) 接种数
愈伤组织
发生率
(%)
出芽率
(%) 生长状况
1 0. 5 0. 1 30 46. 67 30. 00 颗粒性较好,细小,直径 < 0·5 mm,密
2 1. 0 0. 1 30 73. 33 56. 67 颗粒性较好,细小,直径 < 0·5 mm,密
3 1. 5 0. 2 30 90. 00 86. 67 颗粒性最好,直径 > 0. 5 mm,紧密
4 2. 0 0. 2 30 70. 00 43. 33 颗粒性差,表面呈瘤状突起,每个突起直径都达 1 mm以上
5 2. 0 0. 3 30 56. 67 43. 33 颗粒性差,表面呈瘤状突起,每个突起直径都达 1 mm以上
6 2. 0 0. 5 30 70. 00 33. 33 颗粒性差,表面呈瘤状突起,每个突起直径都达 1 mm以上
1. 2. 3 野生宜昌百合不定芽的增殖
增殖培养基为:MS 添加不同浓度的 6 - BA 和
NAA(见表 2) ,并加入蔗糖 30 g·L -1,琼脂 7 g·
L -1,pH 值为 6. 0。培养条件为:温度 24℃,光照强
度1 500 lx ~ 2 000 lx,光照时间 12 h·d -1。
表 2 激素质量浓度及组合对野生宜昌百合愈伤组织
和不定芽增殖的结果
Tab. 2 Results of hormone combination and concentration
on propagating wild whiteflower lily callus and ad-
ventitious buds
编号
6-BA
(mg·L -1)
NAA
(mg·L -1) 接种数
增殖
倍数
不定芽生长状况
1 0. 5 0. 1 40 1. 95 生长较壮
2 1. 0 0. 1 40 2. 23 生长较壮
3 2. 0 0. 1 40 1. 53 生长较弱
4 0. 5 0. 2 40 3. 70 生长健壮
5 1. 0 0. 2 40 5. 05 生长健壮
6 2. 0 0. 2 40 3. 48 生长较弱
7 0. 5 0. 5 40 3. 63 生长健壮
8 1. 0 0. 5 40 4. 18 生长健壮
9 2. 0 0. 5 40 2. 23 生长较弱
1. 2. 4 野生宜昌百合的生根培养
生根培养基为:1 /2MS 添加 1. 5 g·L -1活性炭
(AC)和不同浓度的 NAA或 6-BA(见表 3) ,并加入
蔗糖 30 g·L -1,琼脂 7 g·L -1,pH 值为 6. 0。培养
条件为:温度(25 ± 1)℃,光照强度1 500 lx ~ 2 000
lx,光照时间 12 h·d -1。
表 3 不同激素种类及浓度对野生宜昌百合生根的结
果
Tab. 3 Results of different kinds and concentrations of
hormone on wild whiteflower lily rooting
编号 激素种类
浓度
(mg·L -1)
生根率
(%)
根长平均值
(cm) 根数平均值
1 NAA 0. 2 100% 1. 59 4. 20
2 NAA 0. 5 100% 2. 31 7. 80
3 NAA 1. 0 56. 66% 1. 19 3. 26
4 IBA 0. 2 100% 2. 33 2. 72
5 IBA 0. 5 100% 3. 68 5. 07
6 IBA 1. 0 83. 33% 2. 08 2. 90
1. 3 统计方法
对试验所得原始数据求其平均数,即为试验结
果。采用以下公式进行计算:
不定芽诱导率 /% =(分化不定芽的外植体数 /
接种的外植体数)× 100%,
愈伤组织诱导率 /% = (分化愈伤组织的外植
体数 /接种的外植体数)× 100%,
不定芽增殖倍数 =统计的不定芽数 /接种的不
定芽数。
生根率 =(生根的外植体数 /接种的外植体数)
× 100%,
根长平均值 =(所有根的总长度 /根的总数)×
100%。
式中:接种的外植体数不包括接种后被污染的
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外植体。
2 结果与分析
2. 1 野生宜昌百合鳞片不定芽和愈伤组织的诱导
2. 1. 1 激素浓度及其组合对鳞片愈伤组织和不定
芽诱导的影响
由表 1 可见,6 种培养基均能诱导野生宜昌百
合鳞片产生不定芽,但不定芽诱导率存在明显差异;
当 1. 5mg·L -1 6 - BA 和 0. 2 mg·L -1NAA 配合使用
(3 号培养基)时,不仅不定芽诱导率最高,为
86. 67%,而且,愈伤组织的发生率也最高,为 90.
00%。观察发现,在 3 号培养基中,第 7 天鳞片转
绿,第 11 天有小突起形成;在 6 号培养基中外植体
在第 10 天时转绿。随着培养时间的延长,4,1,2,6
号培养基上的外植体陆续出现小突起,随后发育成
不定芽。因此,在供试培养基中,以 MS + 1. 5 mg·
L -1 6-BA +0. 2 mg·L -1 NAA(3 号培养基)最适合野
生宜昌百合鳞片的不定芽诱导。
2. 1. 2 野生宜昌百合鳞片部位对不定芽诱导的影
响
采用 3 号培养基,分别接种鳞片的上、中、基部
切块,诱导不定芽。对于所得结果,先用体视镜观察
其外部形态,再用石蜡切片技术观察其内部结构
(图 1)。结果显示,鳞片分化不定芽的能力为基部
>中部 >上部。因此,应选择与鳞茎盘相连的基部
鳞片诱导不定芽。
图 1 显微镜观察鳞片不同部位诱导的野生宜昌百合体
细胞胚(A,C为基部,B,D为中部)
Fig. 1 Microscopic observation of somatic embryos in differ-
ent parts of wild whiteflower lily bulb induction(A,C
base,B,D as the central)
2. 2 野生宜昌百合不定芽的增殖培养
以 MS为基本培养基,附加不同激素配比,作为
增殖培养基的筛选。第 30 天统计不定芽增殖情况,
结果见表 2。在增殖培养基中添加的 NAA 浓度相
同时,分别将 6-BA的浓度分别设定为 0. 5 mg·L -1、
1. 0 mg·L -1和 2. 0 mg·L -1,发现在添加 1. 0 mg·L -1
6-BA的增殖培养基中不定芽的增殖倍数最大,且不
定芽生长健壮,叶片浓绿。因此,以添加 1. 0 mg·
L -1 6-BA + 0. 2 mg·L -1 NAA 的培养基增殖效果最
好。
2. 3 野生宜昌百合的生根培养
野生宜昌百合初代培养、继代培养及出芽生根
情况见图 2。将增殖的不定芽接种于 6 种生根培养
基中,第 20 天统计生根情况,结果见表 3。从表 3
可知,在添加 0. 5 mg·L -1 NAA、0. 5 mg·L -1 IBA 或
0. 2 mg·L -1 IBA 的生根培养基中的生根率均为
100%。在添加 0. 2 mg·L -1 IBA的生根培养基中根
的平均长度和根数的平均值都比较小;在添加 0. 5
mg·L -1 NAA的生根培养基中产生的根数的平均值
最大,但根长平均值较小。可见,添加 0. 5 mg·L -1
IBA的生根培养基更适合野生宜昌百合的生根培
养。
图 2 百合鳞片诱导愈伤组织的分化
Fig. 2 The differentiation of callus induction of lily scales
3 讨论
3. 1 激素浓度及其组合对野生宜昌百合鳞片愈伤
组织及不定芽诱导的影响
本研究结果表明,鳞片诱导愈伤组织及不定芽
775 期 罗晓波,等:宜昌百合离体培养快繁技术研究
的适宜培养基为 MS + 1. 5 mg·L -1 6-BA + 0. 2mg·
L -1 NAA。薛晓娜[4]等在秦岭野生宜昌百合的组织
培养研究中发现鳞片诱导不定芽的适宜培养基为
MS +2. 0 mg·L -1 6-BA + 0. 05 mg·L -1 NAA,叶片诱
导不定芽的适宜培养基为 MS + 1. 0 mg·L -1 6-BA +
0. 1 mg·L -1 NAA + 2. 0 mg·L -1 2,4-D,推测两项研
究结果差异的原因有二:一是研究条件的设置不同,
二是外植体的差异。
3. 2 激素浓度及其组合对野生宜昌百合愈伤组织
及不定芽增殖的影响
本实验筛选的野生宜昌百合愈伤组织及不定芽
增殖的最适培养基为 MS + 1. 0 mg·L -1 6-BA + 0. 2
mg·L -1 NAA,对愈伤组织和芽的增殖倍数为 5. 05,
结果明显高于其它组合。而且,不定芽生长健壮。
李筱帆等在几种百合组织培养及体细胞胚发生技术
的研究中得出:兰州百合鳞片最适增殖培养基为 MS
+6-BA1. 0 mg·L -1 + NAA0. 5 mg·L -1,芽增殖倍数
为 4. 04,这与本实验结果相近。原因可能是培育两
种百合的亲本具有较近的亲缘关系,两品种的形成
是繁育条件的不同所致,但其在遗传上仍保留有一
定的相似性。
3. 3 激素 IBA 、NAA对野生宜昌百合生根的影响
刘静[6]等在兰州百合快速繁殖研究中得出最
佳生根培养基为 1 /2MS + 0. 2 mg·L -1 IBA。王刚等
人以野百合鳞茎为外植体进行愈伤组织及快速繁殖
研究,最终得出的最佳生根培养基为 1 /2MS + 0. 15
mg·L -1NAA +0. 1%活性炭。这些与本实验结果相
较,均有出入。根据柳玉晶[7]等对百合愈伤组织的
诱导及植株再生的研究,可以发现同为 MS 培养基
或 1 /2MS培养基,加入 0. 5 mg·L -1 IBA比不加此浓
度激素时东方百合愈伤组织再生苗的生根率高,同
时得出最适生根培养基为 MS + 0. 5 mg·L -1 IBA。
由此可见,百合的品种、激素的种类、浓度及培养基
的类型对百合的生根都有不同程度的影响。
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