免费文献传递   相关文献

厚藤的组织培养及植株再生



全 文 :·生物技术· 北方园艺2015(15):104~106
第一作者简介:黎海利(1981-),女,广西宜州人,博士,讲师,研究
方向为观赏园艺。E-mail:lihaili2425@126.com.
责任作者:刘锴栋(1982-),男,博士研究生,副研究员,研究方向为
园艺学。E-mail:liukaidong2001@126.com.
基金项目:国家星火计划资助项目(2013GA780093);湛江市热带
特色资源植物技术开发重点实验室资助项目(2014A06008);岭南
师范学院博士启动资助项目(ZL09011)。
收稿日期:2015-01-22
DOI:10.11937/bfyy.201515027
厚藤的组织培养及植株再生
黎 海 利,谭 飞 理,刘 锴 栋,成 夏 岚
(岭南师范学院 生命科学与技术学院,广东 湛江524048)
  摘 要:以厚藤不同外植体为试材,MS为基本培养基进行组织培养,研究6-BA和NAA不
同浓度组合对不同外植体愈伤组织诱导、不定芽分化及增殖的影响,以筛选出适合厚藤组织培养
的最适外植体和培养基。结果表明:厚藤最佳的愈伤组织诱导培养基为MS+6-BA 0.75mg/L+
NAA 0.25mg/L,最佳外植体为叶片;不定芽诱导培养基为 MS+6-BA 1.0mg/L+NAA 0.1~
0.5mg/L;在MS+6-BA 1.0mg/L+NAA 0.3mg/L培养基中增殖倍数最高。在1/2MS培养基
上培养,生根率达87.5%。
关键词:厚藤;组织培养;植株再生
中图分类号:S 682.35 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2015)15-0104-03
  厚藤 (Ipomoea pes-caprae)属旋花科甘薯属多年生
草本,又名马鞍藤、海滩牵牛等,集药用、观赏于一身,广
布于东南沿海的热带及亚热带海滩上。厚藤叶形奇特,
顶端微缺或2裂,裂片圆,形如马鞍;花大,花冠漏斗状,
紫色或紫红色,具有极强的观赏特性,特别适合做地被
植物。目前国内外对厚藤的研究不多[1-7]。由于种苗不
足,国内沿海一带园林中厚藤仅在小面积应用,且主要来
源于野生种。该研究用不同激素组合对厚藤进行研究,建
立厚藤的组织培养体系,对扩大厚藤的种苗生产,推广厚
藤在热带滨海城市的应用,增加城市绿化物种多样性,打
造具有热带亚热带特色的地被景观具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 试验材料
厚藤于2011年7月引种自广东湛江市郊东海岛
(北纬20°54′,东经110°09′),栽植于岭南师范学院生
物园。
1.2 试验方法
1.2.1 试验材料及表面灭菌 外植体采集时间为晴天
中午,取生长期内健康、无病虫害的植株。外植体分为
顶芽、带芽茎段、叶片,长度约2~3cm,叶片切成1cm2
的小块。先用洗洁精水漂洗10min左右,再用自来水冲
洗30min,后浸泡于无菌水中待用。外植体在超净工作
台上用70% 乙醇处理15s,然后用无菌水清洗4~5次,
用升汞浸泡6min,最后用无菌水冲洗6次。处理后的
外植体剪掉两头茎段,避免氯化汞渗入而影响营养吸收。
1.2.2 愈伤组织诱导培养基 将外植体接到添加了不
同植物激素的 MS诱导培养基上。诱导培养基的配方
分别为MS+0.50mg/L 6-BA+0.10mg/L NAA(M1);
MS+0.75mg/L 6-BA+0.25mg/L NAA(M2);MS+
1.00mg/L 6-BA+0.50mg/L NAA(M3),培养20d后
统计出愈率。
1.2.3 丛生芽诱导培养 将生长状况良好的愈伤组织
切成1cm的小块,接到丛生芽诱导培养基中。厚藤不
定芽诱导培养基以MS为基本培养基,添加不同浓度的
6-BA、NAA进行正交实验设计,每个因素设计不同的浓
度梯度,其中6-BA浓度为0.5、1.0、2.0mg/L,NAA浓
度为0.1、0.5、1.0、2.0mg/L。培养约30d后统计丛生
芽分化率及生长情况。
1.2.4 增殖培养基的筛选 厚藤增殖培养以 MS为基
本培养基,添加不同浓度的6-BA、NAA进行正交实验设
计,每个因素设计3个浓度梯度,其中6-BA浓度为0.5、
1.0、2.0mg/L,NAA浓度为0.1、0.3、0.5mg/L。该试
验以不添加任何激素的MS培养基为对照培养基,增殖
培养约30d后,每个处理随机选取5瓶统计增殖倍数及
生长情况。
1.2.5 生根与移栽 生根培养基为1/2MS培养基,30d
后统计生根率。练苗移栽后统计成活率。
1.2.6 培养条件 培养条件均为光照强度2 000lx,光
照时间14~16h,培养温度为25℃。
401
北方园艺2015(15):104~106 ·生物技术·
1.3 数据分析
愈伤诱导率(%)=产生愈伤的外植体数/接种外
植体数×100%;分化率(%)=分化芽的愈伤组织数目/
接种愈伤组织数×100%;增殖倍数=诱导出的丛生芽
中长度大于0.5cm的芽数/分化的总芽数。
试验数据用SPSS 13.0及Excel进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同外植体的愈伤组织诱导
  厚藤在诱导培养基中,8d左右开始产生愈伤组织,
颜色为黄绿色。由表1可知,不同外植体均可诱导产生
愈伤组织,但叶片的平均诱导率最高,愈伤诱导率达
90.7%,其次为顶芽,愈伤诱导率为50.0%,培养基则以
MS+0.75mg/L 6-BA+0.25mg/L NAA(M2)诱导率最
高,宜作为厚藤的最佳诱导培养基。
2.2 厚藤丛生芽诱导培养
由表2可知,当NAA浓度≥1.0时,不能使愈伤组织
诱导产生丛生芽。当6-BA浓度为1.0mg/L,NAA浓度
为0.1mg/L时,厚藤出芽率最高,达85.0%,其次为6-BA
1.0mg/L,NAA 0.5mg/L的组合,丛生芽出芽率为78.2%,
且生长正常,叶色为绿色。过低浓度的6-BA出芽率较
低,或不能诱导产生丛生芽,而过高浓度的6-BA总体上
对诱导丛生芽也是不利的,结果是不能诱导产生丛生芽
或者丛生芽生长不良,因此,厚藤较适合的丛生芽诱导
培养基为MS+6-BA 1.0mg/L+NAA 0.1~0.5mg/L。
  表1 厚藤不同外植体愈伤组织诱导率统计
  Table 1 The calus induction rate of diferent explants of Ipomoea pes-caprae
培养基
Media
顶芽Terminal bud 茎段Stem 叶片Leaf
接种数
Inuculation number
愈伤诱导率
Calus induction rate/%
接种数
Inuculation number
愈伤诱导率
Calus induction rate/%
接种数
Inuculation number
愈伤诱导率
Calus induction rate/%
M1  36  50.0  36  33.0  36  83.3
M2  36  33.3  36  17.0  36  100.0
M3  36  66.7  36  50.0  36  88.8
均值Average  50.0  33.0  90.7
  表2 不同植物激素组合对厚藤丛生芽诱导情况统计
  Table 2 Bud initiation rate of Ipomoea pes-caprae under
diferent combination of 6-BA,NAA concentration
培养基
编号
Media
生长调节剂Growth regulator
6-BA
/(mg·L-1)
NAA
/(mg·L-1)
接种数
Inuculation
number
出芽率
Bud initiation
rate/%
生长情况
Growth
1  0.5  0.1  36  3.0 瘦弱
2  0.5  0.5  36  5.5 生长细弱
3  0.5  1.0  36  0.0
4  0.5  2.0  36  0.0
5  1.0  0.1  36  85.0 生长正常,叶绿色
6  1.0  0.5  36  78.2 生长健壮,叶绿色
7  1.0  1.0  36  0.0
8  1.0  2.0  36  0.0
9  2.0  0.1  36  32.5 生长正常
10  2.0  0.5  36  6.0 生长细弱
11  2.0  1.0  36  0.0
12  2.0  2.0  36  0.0
平均Average  17.5
2.3 厚藤的增殖培养
对厚藤诱导出来的丛生芽进行增殖培养,表3表
明,不同培养基配方对厚藤的增殖倍数产生极显著的影
响,6-BA浓度为1.0mg/L,NAA浓度0.3mg/L组合时
增殖倍数最高,达22.2倍,显著高于其它激素组合的增
殖倍数。在选择培养基的浓度时,并不是浓度越高越
好,当6-BA浓度高于1.0mg/L时,随着NAA浓度的升
高,厚藤的增殖倍数呈下降的趋势。反之,当6-BA浓度
低于1.0mg/L时,随着NAA浓度的下降,增殖倍数呈
下降的趋势。从不定芽生长情况看,6-BA浓度为
1.0mg/L,NAA浓度0.3mg/L依然为最佳组合,在此
培养基中进行增殖培养后,不定芽生长较快,芽体均匀,
芽体壮实;其次为6-BA 1.0mg/L,NAA 0.1mg/L组
合,不定芽生长较快,芽体均匀,在6-BA 0.5mg/L,NAA
0.3mg/L的组合中,增值倍数虽与前者无显著差异,但
      表3 不同植物激素组合对厚藤增殖培养的影响
  Table 3 Shoot proliferation rate of Ipomoea pes-caprae under diferent combination of 6-BA,NAA concentration
培养基编号
Media
生长调节剂Growth regulator
6-BA/(mg·L-1) NAA/(mg·L-1)
接种数
Inuculation number
增殖倍数
Proliferation rate
不定芽生长情况
Growth of buds
1  0.5  0.1  36  8.2DEde 生长慢,壮实,粗细不均
2  0.5  0.3  36  13.0Bbc 生长较慢,较壮实
3  0.5  0.5  36  12.2BCbc 生长较慢,壮实
4  1.0  0.1  36  14.0Bb 生长较快,芽体均匀
5  1.0  0.3  36  22.2Aa 生长较快,芽体均匀,较壮实
6  1.0  0.5  36  11.8BCDc 生长较快,芽体较壮实
7  2.0  0.1  36  9.6CDEd 生长较快,芽体瘦弱
8  2.0  0.3  36  9.0DEde 生长较慢,较壮实
9  2.0  0.5  36  7.0Ee 生长慢,植株粗细不均匀
平均Average  12.5
  注:表中不同大写、小写字母分别表示经LSD多重比较后不同处理在0.01、0.05水平上差异显著。
501
·生物技术· 北方园艺2015(15):104~106
不定芽生长速度较慢,因此,厚藤最佳增殖培养基为
MS+6-BA 1.0mg/L+NAA 0.3mg/L。
2.4 生根与移栽
不定芽接入生根培养基约1周后开始生根,10~12d
不定根大量发生,30d后统计生根情况。结果表明,厚
藤生根率达87.5%。生根植株练苗后栽于有机质丰富
的园土中,成活率达100%。
3 讨论
在组织培养过程中,加入一定浓度的6-BA和
NAA可促进外植体形成愈伤组织、形成不定芽、促进
不定芽增殖[8-11],但生长素质量浓度过低或过高不利
于外植体的脱分化和再分化。有研究表明,低浓度时
6-BA和NAA有利于促进芽和促进愈伤组织的形成,
而高浓度时利于愈伤组织形成,对茎尖生长有抑制作
用,成苗率先增加后降低[12-13]。该研究表明,当NAA
浓度≥1.0时,愈伤组织不能诱导产生丛生芽,当6-BA
浓度为1.0mg/L,NAA浓度为0.1mg/L时,厚藤诱导
出芽率最高。在不定芽增殖过程也出现了同样的结果,
增殖培养基以 MS+6-BA 1.0mg/L+NAA 0.3mg/L
为宜。
不定芽增殖过程中单一使用细胞分裂素,不定芽增
殖倍数普遍较低[14],在与一定浓度的生长素配合使用,
一定程度上可以增加不定芽的增殖倍数,厚藤的不定芽
增殖培养基为MS+6-BA 1.0mg/L+NAA 0.3mg/L。
说明厚藤不定芽增殖中6-BA与NAA存在交互作用,这
与同属植物甘薯的研究一致[15]。
该研究成功地建立了厚藤的组织培养及植株再生
技术体系,可为扩大厚藤的繁殖规模,将厚藤这一优良
的地被植物应用于滨海地区,营造具有热带风情的园林
景观提供技术支持,另外,该研究也对厚藤种质资源的
保护和离体保存具有重要意义。
参考文献
[1] 欧阳蒲月,刘楠,张伟伟,等.海滩植物厚藤(Ipomoea pes-caprae)生
物学及生理生态特性[J].湖南科技大学学报(自然科学版),2011,26
(4):117-121.
[2] 刘建强,胡军飞,欧丹燕,等.厚藤种子萌发特性[J].浙江农林大学学
报,2011,28(1):153-157.
[3] KROTH R,BERTI C,MADEIRA A O,et al.Isolation and identifica-
tion of compounds with antinociceptive action fromIpomoea pes-caprae(L.)
R.Br[J].Pharmazie,1999,54(6):464-466.
[4] MANIGANDAN V,DINESH P,THIRUNAVUKKARASU P,et al.
Low cost material rnhanced the invitrotegeneration and micro propagation of
medicinal sand dune plant species Ipomoea pes-caprae(L.)R.Br[J].Ameri-
can Journal of Plant Physiology,2014,9(1):16-23.
[5] DEVALL M S,THIEN L B.Inland occurrence of the strand plant Ipo-
moea pes-caprae(Convolvulaceae)around Lake Nicaragua[J].The South-
western Naturalist,2005,50(3):380-384.
[6] 王正加,黄有军,龚宁,等.厚藤耐盐生理指标研究[J].江西农业大学
学报,2006,28(2):264-267.
[7] MIRANDA R P,SANCHEZ E E,MARTINEZ C E.Characterization of
lipophilic penta-Sachafides from beach morning glory(Ipomoea pes-caprae)
[J].J Nat Prod,2005,68:226-230.
[8] 孙慧晶,李建宾,希从芳,等.两种植物生长调节剂对洋桔梗离体培
养的效应[J].云南农业大学学报,2014,29(2):208-215.
[9] 都婷,商雨,杨辉,等.云南含笑组织培养快繁技术及愈伤组织诱导
研究[J].云南农业大学学报(自然科学版),2013,28(4):530-535.
[10]田国栋,张荷芃,康卓慧,等.桃叶片再生不定芽的研究[J].西北农林
科技大学学报(自然科学版),2011,39(2):125-132.
[11]陈丽静,齐欣,王玉坤,等.北五味子快繁体系的建立[J].中草药,
2011,42(3):575-577.
[12]孟德璇,孙周平.6-BA和NAA对不同甘薯品种茎尖培养的影响[J].
杂粮作物,2010,30(4):286-287.
[13]何凤发,王季春,张启堂,等.甘薯茎尖脱毒与快速繁殖技术研究[J].
西南农业大学学报,2002,26(4):509-511.
[14]阮慧泽,李珍,任燕燕,等.半蒴苣苔的叶片组织培养及植株再生[J].
浙江农林大学学报,2014,31(1):162-166.
[15]关崇梅,秦静远,徐志英,等.甘薯茎尖分生组织培养及快速繁殖技
术研究[J].农业生物技术科学,2004,20(4):33-35.
Tissue Culture and Plantlet Regeneration of Ipomoeapes-caprae
LI Haili,TAN Feili,LIU Kaidong,CHENG Xialan
(School of Life Science and Technology,Lingnan Normal University,Zhanjiang,Guangdong 524048)
Abstract:Taking diferent explants of Ipomoea pes-caprae as material,using MS media with diferent combination of
6-BA,NAA concentration,the efect of 6-BA,NAA on calus induction,bud initiation,shoot proliferation were studied to
optimize the tissue culture of Ipomoea pes-caprae.The results showed that the initial medium for the calus induction
was MS+6-BA 0.75mg/L+NAA 0.25mg/L,and the optimal explants were leaves.The best medium for adventitious
bud diferentiation was MS+6-BA 1.0mg/L+NAA 0.1-0.5mg/L.The best subculture media for shoot proliferation
was MS+6-BA 1.0mg/L+NAA 0.3mg/L.The rooting rate was 87.5%in 1/2MS medium.
Keywords:Ipomoea pes-caprae;tissue culture;plantlet regeneration
601