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晚香玉组培技术研究



全 文 :2009.2 试验研究
晚香玉 (Polianthes tuberose.L)又名夜来香、月下
香、 玉簪花, 为石蒜科晚香玉属多年生宿根草本植
物。花具浓香,至夜晚香气更浓,故名夜来香。由于其
浓香,花茎细长,线条柔和,栽植和花期调控容易,因
而是非常重要的切花之一,是花束、插花等应用中的
主要配花。
晚香玉是目前国内外重要的切花品种之一,花
香浓郁,可提炼香精,是香水的主要原料之一,具有
很高的经济价值。 该香精在上等的优质香水中可以
找到,特别是清幽类型的香水。 但该花的纯香精的产
量很低,每 1180.4kg 这种花朵只能生产出 7 盎司(约
28.35g)的香精,提取率仅为 0.0024%,所以它比同等
重量的黄金价格还昂贵。
目前在生产上仅有单瓣和重瓣两个品种供商业
化栽培,且采用鳞茎繁殖,缺乏优选复壮和外界进行
王雯雯 项 艳 夏登云
(安徽农业大学林学与园林学院 合肥 230036)
摘要:以单瓣、重瓣两个晚香玉品种叶片为材料,选用 4 种升汞消毒时间、6 种愈伤组织诱导培养
基、6种分化培养基和 9种生根培养基,研究不同基因型和激素组合对再生体系建立的影响。 结果
表明:(1)叶片的消毒时间为 0.1%HgCl2浸泡 2min;(2)诱导单瓣叶片愈伤形成的较适培养基为:MS+
6-BA2.0mg/L+NAA1.0mg/L; 诱导重瓣叶片愈伤形成的较适培养基为 :MS+6-BA1.5mg/L+
NAA0.5mg/L.(2)单瓣叶片分化最佳配方为:MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.5mg/L;重瓣叶片分化的较
适培养基为:MS+6-BA0.5mg/L+NAA0.2mg/L,(3) 诱导生根的最佳培养基为:1/2MS+KT0.2mg/L+
NAA0.5mg/L+6-BA0.2mg/L。
关键词:晚香玉;叶片;组织培养;再生体系
Establishment of Regeneration System from Leaves of Tuberose
Wang Wenwen,Xiang Yan,Xia dengyun
(College of Forestry and Gardening, Anhui Agricultural University hefei 230036)
Abstract:This paper deals with regeneration system from leaves of 2 Tuberose varieties (single petal
tuberose and double petal tuberose ) with four different times of leaves sterilization with 0.1%HgCl2,six
induced callus medium, six differentiation medium and nine rooting medium. The effects of genotype,
hormone concentration and explants condition were investigated. The results showed that (1)The leaves
sterilization with 0.1%HgCl2 for two minutes was the best;(2)The best culture medium for single petal
callus inducement was MS+6-BA2.0mg/L+NAA1.0mg/L,and the best culture medium for double petal
callus inducement was MS+6-BA1.5mg/L+NAA0.5mg/L; (3)The best culture medium for single petal
shoot regeneration was MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.5mg/L,and the best culture medium for double petal
shoot regeneration was MS+6-BA0.5mg/L+NAA0.2mg/L;(4)The best medium for rooting was 1/2MS++
KT0.2mg/L+NAA0.5mg/L+6-BA0.2mg/L.
Key words: Tuberose, Leaf piece, Tissue culture, Regeneration system
晚香玉组培技术研究
基金项目: 安徽省高等学校学科带头人基金项目及安徽农业
大学稳定和引进人才科研项目资助。
第一作者简介:王雯雯。女,1983 年出生。河南商水人。在读硕
士研究生, 主要从事园林植物及观赏园艺遗传育种和改良方
面的研究。通信地址:230036 安徽省台肥市长江西路 l30 号安
徽农业大学林学与园林学院遗传育种实验室。
Tel:13856092920,E-mail:wangwenwen_0809@163.com
通讯作者:项艳,女,1965 年出生,安徽桐城人,博士。 教授,主
要从事林木遗传育种和现代生物技术等方面的研究。
Tel:0551- 5786522,E-mail:xiangyan@ahau.edu.cn
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试验研究 2009.2
图 1 两个品种愈伤诱导效果图
品种 处理方式 处理时间(min) 接种数(个) 污染数(个) 无菌数(个) 萌动数(个) 出愈率(%) 污染率(%)
单 瓣
0.10%
1 90 29 61 61 100 32.22
2 90 8 82 77 93.90 8.89
升汞
3 90 5 85 63 74.12 5.56
4 90 4 86 56 65.12 4.44
重 瓣
0.10%
1 90 22 68 60 88.24 24.44
2 90 10 80 77 96.25 11.11
升汞
3 90 3 87 74 85.06 3.33
4 90 0 90 65 72.22 0
品种交流,导致品种单一、花色单一,另外晚香玉虽
属自花受粉植物,但由于雌蕊晚于雄蕊成熟,自然结
实率低, 急需通过组织培养途径产生变异品系或导
入基因加工育种,创造新品种,因此,组织培养技术
对提高晚香玉质量及降低生产成本等方面都具有重
要的意义。 但对于这两个品种的叶片再生体系的研
究尚未见报道。
笔者在对晚香玉叶片的再生体系的研究, 主要
是探讨诱导两个品种叶片的愈伤组织、 丛生芽和生
根的较适合的培养基种类以及激素的配合, 为建立
高效的再生体系及今后的转基因方面的研究打下基
础。
1 材料和方法
1.1 材料
表 1 不同处理对外植体消毒效果的影响
注:(1)萌动数、出愈率、综合分均为 3 次重复取样的平均值。 (2)每个重复接种叶片数为 30。综合分项中 0 分表示极少出现愈伤组
织;1 分表示切口处稍现水滴状白色透明愈伤组织;2 分表示切口处出现淡绿、白色、淡黄色结构松散水渍化瘤状愈伤组织;3 分
表示叶片周围密生黄绿色瘤状愈伤组织,膨大不明显;4 分表示叶片周围密生结构紧密的黄绿色瘤状愈伤且迅速膨大。
处理
激素水平 接种外植体
总数(个)
单瓣 重 瓣
6-BA(mg/L) NAA(mg/L) 萌动数(个) 出愈率(%) 综合分 萌动数(个) 出愈率(%) 综合分
Ⅰ-1 1 0.5 90 25.33 84.43 3.33 22.67 75.57 3.00
Ⅰ-2 1.5 0.5 90 26.67 88.97 3.33 30 100 3.67
Ⅰ-3 2 0.5 90 20.33 67.77 3.00 21.33 71.13 3.67
Ⅰ-4 1 1 90 21.33 71.13 2.33 18.67 62.23 2.33
Ⅰ-5 1.5 1 90 26.67 88.93 2.67 19.33 64.33 2.00
Ⅰ-6 2 1 90 29.33 97.77 3.67 27.33 91.13 3.67
Ⅰ-7 1 1.5 90 11.33 37.77 1.67 14.67 48.93 2.00
Ⅰ-8 1.5 1.5 90 14.33 47.77 2.00 13.67 45.57 1.67
Ⅰ-9 2 1.5 90 16.67 55.57 1.67 17 56.67 1.33
表 2 不同培养基对 2 个品种叶片出愈率的影响
试验材料由被誉为“晚香玉之乡”的天津中北镇
曹庄提供的单瓣和重瓣两个品种。
从表 1 可得:在 0.1%HgCL2溶液中,浸泡时间与
污染率、出愈率成反比。 这可能与 HgCL2溶液对叶片
的毒害作用有关,时间越长,毒害作用越大,从而影
响细胞活性,降低出愈率 研究中,0.1%HgCL2溶液消
毒 2min为最佳处理,单瓣叶片的污染率为 8.89%,出
愈率为 93.9%;重瓣叶片的污染率为 11.11%,出愈率
为 96.25%。
2.2 2个品种愈伤组织诱导效果的对比性试验
将 2 个品种的叶片分别接种到 1-9 号培养基
上。 5d后,叶片边缘普遍肿胀、皱曲,部分叶片表面隆
起,10d 后叶片切口处可见白色、 淡黄或淡绿色愈伤
组织产生。 20d 后,切片边缘密生黄色或绿色愈伤组
织。 30d后,愈伤组织迅速增殖膨大呈瘤状,试验结果
见表 2、图 1。
从表 2 和图 1 可得: 诱导单瓣叶片愈伤形成的较适
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2009.2 试验研究
培养基为:MS+6-BA2.0mg/L+NAA1.0mg/L; 诱导重瓣
叶片愈伤形成的较适培养基为:MS+6-BA1.5mg/L+
NAA0.5mg/L.2 个品种的诱导愈伤的效果存在一定差
异,但整体趋势又具有一定的相似性,其最佳诱导处
理出现两个主要的波峰, 即 I-2、I-6 这 2 个处理上,
诱导愈伤组织的效果与 6-BA/NAA 比值也呈现一定
的相关性, 其比值大体在 2:1-3:1 之间 , 但过高的
NAA 浓度也会抑制愈伤组织的形成, 因此在注意激
素比例的同时还应避免使用过高浓度的 NAA.另外,
在实验中对愈伤组织的观测发现, 单瓣叶片的愈伤
组织多为淡绿色, 而重瓣叶片得愈伤组织多为淡黄
色,这可能是由品种间的差异所导致。
2.3 不同浓度的 6-BA 和 NAA 对 2 个品种愈伤组
织诱导分化的影响
注:(1)分化率和生长高度均为三次重复取样的平均值。 (2)每个重复接种叶片数为 30 个。 (3)生长情况是对接种材料的综合评
分,0 分表示不出现或极少出现丛生芽;1 分表示丛生芽数量较多但大多数均为绿色芽点;2 分表示丛生芽数量多且有一定长
度,但长势较弱,芽较细芽基部极少出现小鳞茎;3 分表示丛生芽数量多,生长较快,长势较好,多为嫩绿色,且基部有小鳞茎生
成。
处理
激素水平 接种数
(个)
单 瓣 重 瓣
6-BA(mg/L) NAA(mg/L) 分化率(%) 生长高度(cm) 生长情况 分化率(%) 生长高度(cm) 生长情况
Ⅱ-1 0.5 0.2 90 81.67 1.21 1.33 94.33 2.37 3.00
Ⅱ-2 1 0.2 90 50.33 1.52 0.67 67.67 1.47 0.67
Ⅱ-3 1.5 0.2 90 44.33 1.31 1.33 61.33 1.21 0.33
Ⅱ-4 0.5 0.5 90 65.67 1.14 1.00 59.33 1.33 1.67
Ⅱ-5 1 0.5 90 98.67 2.14 3.00 87.00 1.97 3.00
Ⅱ-6 1.5 0.5 90 93.33 1.93 2.67 76.33 1.67 2.33
Ⅱ-7 0.5 1 90 48.33 0.44 0.33 43.33 0.45 0.67
Ⅱ-8 1 1 90 49.33 1.23 2.33 45.67 1.14 2.67
Ⅱ-9 1.5 1 90 41.00 1.17 1.33 45.67 1.29 1.33
表 3 2 个品种愈伤组织诱导分化的试验结果
将实验中诱导的愈伤组织转接在 9 个处理的培
养基上,20d转接 1次,30d后结果分析见表 3。
由表 3、图 2、图 3 可得:2 个品种的分化效果和
最佳分化培养基有差异,在单瓣叶片分化中,最佳配
方为:MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.5mg/L,6-BA/NAA 的
比值为 2:1; 重瓣叶片分化的较适培养基为:MS+6-
BA0.5mg/L+NAA0.2mg/L,6-BA/NAA的比值为 2.5:1。
2.4 不同培养基对 2个品种试管苗生根的影响及其
对比性研究
根据正交设计中的 4因素 3 水平 L9(34)设计,将
实验中长度约 2cm 左右且基部带有小鳞茎的芽取
出, 插入生根培养基中诱导生根 20d 后结果见表 4,
直观分析见表 5、方差分析见表 6。
从上表分析可得:极差 x(1)>x(4)>x(3)>x(2),根据
极差的大小顺序排出影响试管苗室生根的因素主次
顺序为:培养基>NAA>6-BA>KT。 各因素最优水平分
别为 x(1)水平 2,x(2)水平 2,x(3)水平 3,x(4)水平 1,即
1/2MS 培养基 ,KT0.2mg/L,NAA0.5mg/L,6 -BA0.2mg/
L。
由方差分析表得出: 因子培养基对生根的影响最
大,处理 1 和 2 之间差异达显著水平,与处理 3 之间
图 2 单瓣分化效果图
图 3 重瓣分化效果图
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试验研究 2009.2
图版 A1.单瓣晚香玉叶片诱导的愈伤组织(处理Ⅰ-6);A2.重瓣
晚香玉叶片诱导的愈伤组织(处理Ⅰ-2);B1. 单瓣晚香玉叶片愈
伤组织分化再生苗(处理Ⅱ-5);B2.重瓣晚香玉叶片愈伤组织分
化再生苗(处理Ⅱ-1) C1.单瓣晚香玉叶片生根处理后的试
管苗(处理Ⅲ-5);C2.重瓣晚香玉叶片生根处理后的试管苗(处理
Ⅲ-5)
表 4 不同培养基对 2 个品种试管苗生根的影响
表 5 试管苗生根正交设计 L9(34)直观分析
处理
因素 生根率(%) 平均根长(cm)
A 培养基 B6-BA(mg/L) CNAA(mg/L) DKT(mg/L) 单瓣 重瓣 单瓣 重瓣
Ⅲ-1 1(MS) 1(0.1) 1(0.1) 1(0.2) 60.21 62.15 0.49 0.63
Ⅲ-2 1 2(0.2) 2(0.2) 2(0.5) 67.15 65.33 0.55 0.95
Ⅲ-3 1 3(0.5) 3(0.5) 3(1.0) 63.33 67.51 0.67 1.21
Ⅲ-4 2(1/2MS) 1 2 3 74.51 72.21 0.97 1.59
Ⅲ-5 2 2 3 1 87.33 88.33 1.72 2.21
Ⅲ-6 2 3 1 2 66.66 61.33 1.43 1.75
Ⅲ-7 3(1/4MS) 1 3 2 55.33 34.15 0.43 0.47
Ⅲ-8 3 2 1 3 50.2 33.21 0.27 0.33
Ⅲ-9 3 3 2 1 58.33 57.33 0.21 0.21
总和 因子 水平 1 水平 2 水平 3
x(1) 385.680 450.370 288.550
x(2) 358.560 391.550 374.490
x(3) 333.760 394.860 395.980
X(4) 413.680 349.950 360.970
均值 因子 水平 1 水平 2 水平 3
x(1) 64.28000 75.06167 48.09167
x(2) 59.76000 65.25833 62.41500
x(3) 55.62667 65.81000 65.99667
x(4) 68.94667 58.32500 60.16167
因子 极小值 极大值 极差 R 调整 R'
x(1) 48.09167 75.0617 26.9700 24.29097
x(2) 59.76000 65.2583 5.4983 4.95216
x(3) 55.62667 65.9967 10.3700 9.33991
x(4) 58.32500 68.9467 10.6217 9.56658
表 6 试管苗生根方差分析
变异
来源
平方和
自由

均方 F 值 显著
水平
x(1) 2211.37474 2 1105.68737 24.95596 0.00021
x(2) 90.73048 2 45.36524 1.02392 0.39751
x(3) 422.54404 2 211.27202 4.76852 0.03872
x(4) 386.73874 2 193.36937 4.36445 0.04732
误差 398.74990 9 44.30554
差异达到极显著水平,因子 NAA 在处理 1 和 2 之间
差异达到显著水平,因子 KT 在处理 1 和 3 之间差异
达到显著水平,因子 6-BA 影响最小,未达到显著水
平,这与直观分析结果一致。
2.5 炼苗移栽
试管苗出瓶最好选择在生长旺盛的春季,不定根
达到 1.5~2cm 时可以出瓶移栽。 生根苗从培养基中
取出后,将根部的培养基冲洗干净,移栽于壤土∶腐叶
土∶河沙为 5∶3∶1(体积比) 基质中,成活率可达 98%。
3 结论
对晚香玉材料进行诱导培养, 取材部位和时间
差异关系到快速繁殖的成败。 经过初步试验叶片比
鳞茎更适合做外植体材料,叶片可大大降低污染率,
而鳞茎的污染率极高,这可能与晚香玉病毒病有关。
在取材时间上如在生长季节剪取生长旺盛的部分作
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2009.2 试验研究
加强中耕除草和培土、平衡施肥浇水、及
时防治玉米病虫害、合理喷施玉米健壮素、倒伏后的
补救措施等。
百粒重、行粒数、折干率对小区干重的直接作用
最大。 因此在玉米育种中我们要抓住重点性状以提
高玉米的单位产量, 只有在考虑到各种性状对产量
的直接和间接的影响, 并且采取相应的措施的前提
下,玉米的产量才能有所提高。
4 结论
8 个主要农艺性状与产量的相关系数由大到小
依次为空秆率>倒折率>穗长>行粒数>倒伏率>百粒
重>折干率>穗行数。 空秆率对产量的直接负作用最
大;倒折率对产量的间接负作用最大:折干率的直接
作用最大。 因此,高产杂交种的选择应高度重视高折
干率、空秆率低、倒折率低、穗长长、行粒数多的类
型。 同时,保证一定生育期、株高、抗病性等。
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为外植体,容易形成愈伤组织和不定芽。 当母株停止
生长或进入休眠期,则不易诱导细胞分裂和分化。 而
对于外植体大小而言, 过大的外植体不仅浪费材料
还容易造成污染,但过小会导致存活率较低,试验发
现将晚香玉叶片切成约 1cm左右的小块, 最适合培
养。 由于晚香玉自身组织从表面向培养基释放褐色
物质,导致培养基逐渐变成褐色,外植体也随之进一
步变褐死亡。 为控制褐变,可以在培养基中加活性炭
吸附,褐变可大幅度减少,效果十分明显。
激素是植物组织培养器官分化的关键因素。 器
官的形成受制于培养基中不同激素的相对浓度配
比,而不是这些物质的绝对浓度。 有人在对杨树叶片
的愈伤诱导和愈伤组织分化中也得出类似结论。 本
试验在对晚香玉叶片的愈伤诱导、 分化和生根的研
究中也发现激素之间存在一定的相关性, 即最佳诱
导愈伤形成和愈伤组织分化的过程中 6-BA/NAA 的
比值在 2:1-3:1 之间,但 NAA 浓度如果高于 1.5mg/L
或低于 0.2mg/L诱导效果显著下降。这也进一步证明
了 Skoog 和 Miler 提出的关于植物激素可调控器官
发生的概念——通过改变培养基中生长素和细胞分
裂素的相对浓度可以控制器官的分化。
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