全 文 :29卷06期
Vol.29,No.06
草 业 科 学
PRATACULTURAL SCIENCE
931-936
06/2012
长叶点地梅愈伤组织诱导和植株再生
张彦妮,陈素波
(东北林业大学园林学院,黑龙江 哈尔滨150040)
摘要:以长叶点地梅(Androsace longifolia)的无菌实生苗的下胚轴和叶片为外植体,研究不同种类、不同浓度的
激素组合培养对愈伤组织诱导、芽诱导和生根的影响。结果表明,诱导下胚轴基部愈伤组织的最佳培养基为
MS+0.3mg·L-1 6-BA+0.1mg·L-1 NAA,诱导率达85%;诱导叶片愈伤的最佳培养基为 MS+0.02mg·L-1
NAA+0.3mg·L-1 TDZ,诱导率为80%;下胚轴愈伤诱导芽的最佳培养基为 MS+0.5mg·L-1 6-BA+0.2
mg·L-1 NAA,分化率达92.5%;叶片愈伤诱导芽的最佳培养基为 MS+1.0mg·L-1 6-BA+0.2mg·L-1 NAA,
分化率达82.5%;最佳生根培养基为 MS+1.0mg·L-1 IBA,生根率达100%,移栽成活率达95%。
关键词:长叶点地梅;愈伤组织诱导;植株再生
中图分类号:Q943.1 文献标识码:A 文章编号:1001-0629(2012)06-0931-06
*
长叶点地梅(Androsace longifolia)又称矮葶
点地梅,为报春花科点地梅属多年生草本,叶丛生,
线性,灰绿色,花冠白色,喉部紫红色,5月开花[1]。
点地梅属约有100种,分布于北半球温带,其中青藏
高原地区和欧洲的阿尔卑斯山脉是该属的两个分布
中心。中国有73种,7变种,主要分布在青藏高原,
有部分种类分布在西北至内蒙古、东北以及秦岭以
南各省区。长叶点地梅的植株较矮小,单朵花虽小,
但花色清新,开花较早,具有很高的观赏价值。长叶
点地梅的叶呈丛生状,铺地,适应性较强,能够在中
国东北、内蒙古、蒙古高原[2],草原、半干旱石质山地
的油松-沙棘混交林林下[3],多石质山坡生长,可用
于岩石园、园林地被及盆栽观赏及灌木丛旁作地被
材料。长叶点地梅还具有一定的生态效益,可以降
低地表湿度、减少尘土飞扬和防止水土流失,因而它
又是一种不可多得的草坪植物和优良的地被植物,
对丰富东北地区景观植物多样性、推动园林事业以
及绿地建设具有一定的实用价值。同时,野生花卉
是构成多样化的生态环境和自然植被的重要组成部
分,也是研究和培育花卉新品种的重要种源和进行
园林绿化的优秀材料[4]。
长叶点地梅虽有诸多优势,但目前园林应用极
少,同时随着生存环境的恶化,其生存状况不断受到
威胁,资源受到破坏。快繁技术是保护野生花卉种
质资源的有效途径之一,但点地梅属植物组织培养
方面的研究迄今还是很少。聂勇[5]对点地梅叶片进
行了愈伤组织的诱导,李承花等[6]采用层析法对点
地梅的化学成分进行分离纯化,秦向菁[7]对点地梅
进行了药理分析试验认为点地梅在抗肿瘤方面具有
一定作用。而对于野生花卉长叶点地梅的相关研究
却鲜见报道,因此本试验对长叶点地梅进行愈伤组
织诱导和再生体系的建立,以期为长叶点地梅种质
资源的保护、园林应用和培育新品种等奠定基础。
1 材料与方法
1.1材料 本试验的研究材料为长叶点地梅无菌
实生苗。
1.2方法
1.2.1不同培养基对长叶点地梅下胚轴愈伤诱导的
影响 将培养皿中萌发的长叶点地梅转接于添加不
同激素6-BA(0、0.1、0.3mg·L-1)、NAA(0、0.1
mg·L-1)的 MS培养基中,每组20株,观察生长状
况,30d后统计生长状况及诱导率。
1.2.2愈伤组织的诱导及增殖 试验中长叶点地梅
的愈伤组织有两种来源:一种是由叶片诱导而来;另
一种是由萌发苗下胚轴基部产生。将叶片切为0.5
cm左右的小块,接到添加不同种类、不同浓度的
TDZ(0.1、0.2、0.3mg·L-1)、NAA(0.01、0.02、
0.03 mg·L-1)的MS培养基中,进行愈伤组织诱
* 收稿日期:2012-01-09 接受日期:2012-02-23
基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金项目(DL12CA17)
作者简介:张彦妮(1974-),女,山西大同人,副教授,博士,主要从事园林植物繁殖栽培及育种。E-mail:zhangyanni808@126.com
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导,之后选择最佳培养基进行愈伤继代增殖。将两
种不同的愈伤组织继代两次(每次周期为30d),下
胚轴产生愈伤后,将愈伤组织与苗分离后再进行继
代增殖,之后进行愈伤组织的分化。30d后统计分
化外植体数、诱导率和形态指标。
1.2.3愈伤组织的分化与植株再生 将继代后的愈
伤组织转接到添加不同激素的6-BA(0.5、1.0、2.0
mg·L-1)、NAA(0.1、0.2、0.4mg·L-1)分化培养
基中,待分化出芽后,将芽接入芽伸长培养基中,芽
伸长培养基为 MS+0.1mg·L-1 6-BA+0.2
mg·L-1 KT。30d后统计愈伤分化数、分化率和平
均分化芽数。
1.2.4组培苗的生根及移栽 参照葛蓓孛[8]的移栽
法,将幼苗在生根培养基中进行生根培养。生根培
养基为添加不同浓度IBA(0.5、1.0、2.0mg·L-1)
的 MS和1/2MS培养基中,两种培养基均加入1
g·L-1的活性炭,每组20株苗,待根长为3~4cm
时,将小苗移出组培室,在温室中不打开封口膜放置
4~5d,让组培苗适应温度的变化,然后半开封口膜
缓苗3d,再将小苗取出,用自来水冲洗掉附着在根
上的培养基,将苗移栽于基质中(基质为已灭菌的蛭
石),30d后统计平均苗根数、平均根长、生根率、成
活率及生长状况。本试验无特殊说明外,均为 MS
培养基,pH值为5.8,高压灭菌(1.1MPa,121℃)
15min。
1.2.5数据统计
诱导率=
产生愈伤组织的外植体数
接种的外植体数 ×100%;
生根率=
生根的苗数
接种苗总数×100%;
成活率=
成活的植株数
移栽生根苗的总苗数×100%;
平均根数=
接种苗根总数
接种苗总生根株数
;
平均根长=
接种苗根总长度
接种苗平均根数
;
愈伤组织
分化率
=
分化出不定芽的愈伤组织块数
接种的愈伤组织块数 ×100%。
2 结果与分析
2.1不同培养基对长叶点地梅下胚轴愈伤诱
导的影响 植株在不同培养基上的生长状况不
同。在不加激素的培养基中植株叶片发黄,长势一
般,植株下胚轴基部无愈伤组织产生,但有极少量根
发生,而在添加不同浓度6-BA的培养基中,植株叶
片呈绿色或黄绿色,植株下胚轴基部有愈伤产生;只
添加NAA的植株也有少量根产生,无愈伤产生,说
明NAA有利于无菌苗根的发生。其中产生大量愈
伤、长势好的培养基为 MS+0.3mg·L-1 6-BA+
0.1mg·L-1 NAA,诱导率达85%(表1)。本试验
获得的植株下胚轴基部的愈伤组织可作为愈伤诱导
芽的材料。
表1 不同培养基对长叶点地梅下胚轴愈伤诱导的影响
Table 1 Effects of various mediums on hypocotyl calus induction
组号
Group
code
生长调节物质
Growth regulators/mg·L-1
6-BA NAA
诱导率
Induction
rate/%
叶色
Leaf colour
长势
Growing
产生愈伤情况
Calus status
生根情况
Rooting status
1 0 0 0
黄绿色
Yelow-green
+ 无No 少量A few
2 0.1 0 15
绿色或浅绿色
Green or Light green
++ 少量Bit 无No
3 0 0.1 0
浅绿色
Light green
+ 无No 较多 More
4 0.1 0.1 55
绿色或浅绿色
Green or Light green
++ 较多 More 无No
5 0.3 0.1 85
绿色或浅绿色
Green or Light green
+++ 大量A lot 无No
注: “+”表示长势一般;“++”表示长势好;“+++”表示长势很好。下同。
Note:“+”means growing general;“+ +”means growing wel;“+ + +”means growing better.The same below.
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2.2叶片愈伤组织的诱导及继代 不同浓度
TDZ和NAA组合对长叶点地梅叶片愈伤组织诱
导的影响显著(表2)。无激素的 MS培养基不能诱
导叶片愈伤组织,在添加不同浓度NAA和TDZ组
合的培养基中诱导叶片愈伤组织大部分呈绿色,结
构紧实的愈伤长势一般,结构疏松的愈伤长势相对
较好。当NAA浓度为0.02mg·L-1、TDZ浓度为
0.3mg·L-1时,愈伤启动期为12d,愈伤颜色为淡
绿色,结构疏松,长势好,诱导率达80%;所以诱导
叶片 愈 伤 的 最 佳 NAA 和 TDZ 组 合 为 0.02
mg·L-1 NAA+0.3mg·L-1 TDZ。
2.3愈伤组织诱导再生芽 以两种来源不同的
愈伤组织诱导芽分化,结果表明(表3),苗基部愈伤
组织的分化率明显大于由叶片诱导的愈伤。当
6-BA浓度为 1.0 mg·L-1、NAA 浓度为 0.2
mg·L-1时,叶片愈伤的分化效果最好,分化率为
82.5%,平均分化芽数为4.3。当6-BA浓度为0.5
mg·L-1、NAA浓度为0.2mg·L-1时,苗基部愈
伤的分化效果最好,分化率为92.5%,平均分化芽
数为6.1。来自下胚轴的愈伤组织的平均分化芽数
高于叶片愈伤平均分化芽数,主要是由于下胚轴的
胚性愈伤形成率高于叶片的胚性愈伤形成率。因
此,苗下胚轴基部愈伤为诱导芽的最佳愈伤,最佳激
素比为0.5mg·L-1 6-BA+0.2mg·L-1 NAA。
2.4组培苗的生根及移栽 将在芽伸长培养基
上生长为3~4cm的无菌苗转接到生根培养基中,
进行生根诱导。在生根试验中发现(表4),添加不
同浓度IBA的 MS和1/2MS两种培养基,前者的
生根率均达到100%,移栽后的成活率及状况相对最
好;前者的平均苗根数最多为7.3,平均根长最长为
2.7,成活率达95%,移栽后植株长生新叶较多,后者
的平均苗根数最多为4.9,平均根长最长为1.8,成活
表2 不同浓度TDZ和NAA组合对长叶点地梅叶片愈伤组织诱导的影响
Table 2 Effects of different combinations of TDZ and NAA on calus induction from leaf
组号
Group
code
生长调节物质
Growth regulators/mg·L-1
NAA TDZ
接种外植体数/个
No.of
explants
启动期
Day of
beginning/d
分化外植体数/个
No.of
formed calus
诱导率
Induction
rate/%
形态指标
Colour quality and
growth status
1 0 0 30 0 0 0 -
2 0.01 0.1 30 14 9 30.0
绿色,紧实,+
Green,compact,+
3 0.01 0.2 30 12 14 46.7
淡绿,疏松,++
Light green,soft,++
4 0.01 0.3 30 10 16 53.3
淡绿,疏松,+++
Light green,soft,+++
5 0.02 0.1 30 15 13 43.3
绿色,紧实,+
Green,compact,+
6 0.02 0.2 30 17 17 56.7
绿色,紧实,++
Green,compact,++
7 0.02 0.3 30 12 24 80.0
淡绿,疏松,+++
Light green,soft,+++
8 0.03 0.1 30 16 21 70.0
绿色,紧实,+
Green,compact,+
9 0.03 0.2 30 16 19 63.3
绿色,紧实,+
Green,compact,+
10 0.03 0.3 30 9 15 50.0
绿色,疏松,++
Green,soft,++
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表3 不同浓度6-BA和NAA组合对愈伤诱导芽的影响
Table 3 Effects of different combinations of 6-BA and NAA on bud induction
愈伤种类
Calus type
组号
Group
code
生长调节物质
Growth regulators/mg·L-1
6-BA NAA
外植体数/个
No.of
explant
愈伤分化数/个
No.of calus
differentiation
分化率
Differentiation
Rate/%
平均分化芽数/个·块-1
Average No.of
differentiation bud/piece
叶片愈
伤组织
Leaf calus
1 0.5 0.1 40 22 55.0 1.6
2 0.5 0.2 40 16 40.0 0.9
3 0.5 0.4 40 9 22.5 0.5
4 1.0 0.1 40 27 67.5 2.8
5 1.0 0.2 40 33 82.5 4.3
6 1.0 0.4 40 24 60.0 2.1
7 2.0 0.1 40 31 77.5 2.5
8 2.0 0.2 40 25 62.5 3.7
9 2.0 0.4 40 11 27.5 3.0
苗下胚轴
基部愈伤
组织
Hypocotyl
calus
10 0.5 0.1 40 34 85.0 5.4
11 0.5 0.2 40 37 92.5 6.1
12 0.5 0.4 40 30 75.0 5.2
13 1.0 0.1 40 32 80.0 4.8
14 1.0 0.2 40 29 72.5 4.1
15 1.0 0.4 40 23 57.5 3.7
16 2.0 0.1 40 20 50.0 3.2
17 2.0 0.2 40 17 42.5 2.6
18 2.0 0.4 40 13 32.5 1.7
表4 组培苗的生根及成活状况
Table 4 Status of plant rooting and survival
培养基
Medium
type
IBA/
mg·L-1
根数/条
No.of root
根长
Root length/
cm
生根率
Rooting
rate/%
成活率
Survival
rate/%
生长状况
Growth status
MS 0.5 5.0 3.1 100 95.0
根长,量较多,有较多新叶产生
Long and more roots,more new leaves
MS 1.0 7.3 2.7 100 95.0
根较长,量多,有较多新叶产生
Long and many roots,more new leaves
MS 2.0 6.4 2.4 100 90.0
根较长,量较多,有少量新叶产生
Longer and more roots,a few new leaves
1/2MS 0.5 3.2 1.2 95 63.2
根很短,量很少,有少量新叶产生
Roots are shortest and least,a few new leaves
1/2MS 1.0 4.9 1.8 95 89.5
根较短,量较少,有少量新叶产生
Shorter and less roots,a few new leaves
1/2MS 2.0 4.1 1.3 85 73.7
根较短,量较少,有极少新叶产生
Shorter and less roots,least new leaves
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图1 叶片愈伤的诱导(A)、增殖(B)、分化(C),下胚轴愈伤的诱导(D)、分化(E)、增殖(F)和组培苗的生根(G)及移栽(H)
Fig.1 Calus induced from leaves(A),multiplication of calus(B)and differentiation(C),
calus induced from hypocotyl(D),multiplication of hypocotyl calus(E)and
differentiation(F),rooting(G)and transplanting(H)
率达89.5%,移栽后产生的新叶相对较少。因此,
组培苗的最佳生根培养基为 MS+1.0mg·L-1
IBA。
3 讨论与结论
本研究以长叶点地梅的实生苗及其叶片来诱导
愈伤组织,初步建立植株再生体系,实现长叶点地梅
的快繁(图1)。不同植物激素对幼苗的生长影响不
同,只添加NAA的植株19d后下胚轴周围少膨大,
变褐色,25d后有少量根产生,说明NAA有利于无
菌苗根的发生,但不能诱导其产生愈伤组织。当
6-BA与NAA共同作用时,无根发生,植株下胚轴基
部均出现愈伤组织,说明6-BA能够促进愈伤的形
成,其中发生愈伤效果最佳的培养基为 MS+0.3
mg·L-1 6-BA+0.1mg·L-1 NAA。
目前,TDZ在愈伤组织诱导[9-12]、体胚细胞发
生[13]、丛生芽诱导[14-15]、内源激素水平[16]等方面都
有所应用。本研究在叶片诱导愈伤的过程中,高浓
度的TDZ和NAA都会在一定程度上抑制愈伤组
织的发生,在培养基 MS+0.02mg·L-1 NAA和
0.3mg·L-1 TDZ上诱导出的愈伤淡绿疏松、长势
好,因此,为叶片诱导愈伤的最佳培养基。在愈伤组
织分化试验中,植株下胚轴基部产生的愈伤其分化
能力优于叶片愈伤,在最佳培养基 MS+ 0.5
mg·L-1 6-BA+0.2mg·L-1 NAA上,愈伤分化
率最高,达92.5%,平均分化芽个数最高达6.1。有
的植物的不同部位产生的愈伤,其分化能力也会有
一定的差别,如莴苣(Lactuca sativa)子叶和真叶诱
导产生的愈伤组织和再生苗频率与下胚轴相比会相
对较低[17]。通过下胚轴基部的愈伤建立植株再生
体系已经在豆科牧草沙打旺(Astragalus adsur-
gens)等植物中研究应用[18-19],是建立再生体系的有
效途径。在诱导生根的试验中发现,MS培养基更
有利于植株的生根成活,IBA浓度过高或过低都会
影响植株的根数、根长及移栽苗的成活率,当IBA
浓度为1.0mg·L-1 IBA时,植株的根较长,量多,
有较多新叶产生,为最佳生根培养基。
本试验以长叶点地梅种子为外植体,通过叶片
愈伤及下胚轴愈伤诱导芽,并进行生根培养,从而建
立起完整的再生体系,为以后的组培快繁等相关研
究奠定基础。
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Calus induction and plant regeneration of Androsacelongifolia
ZHANG Yan-ni,CHEN Su-bo
(Colege of Landscape Architecture,Northeast Forestry University,Harbin 150040,China)
Abstract:The hypocotyls and leaves from the sterile seedlings of Androsace longifolia were taken as
explants to study the effects of different hormone compositions on calus induction,bud induction and roo-
ting.The optimum medium for hypocotyls calus induction was MS+0.3mg·L-1 6-BA+0.1mg·L-1
NAA,and the induction rate reached 85%.The medium MS+0.02mg·L-1 NAA+0.3mg·L-1 TDZ
was better for leaf calus induction,and the induction rate reached 80%.The buds were induced in medium
MS+0.5mg·L-1 6-BA +0.2mg·L-1 NAA from hypocotyls calus,and the differentiation rate
reached 92.5%.The medium MS+1.0mg·L-1 6-BA +0.2mg·L-1 NAA was optimal for inducing
buds from leaf calus,and the differentiation rate was the highest(82.5%).The best rooting medium was
medium MS+1.0mg·L-1 IBA.The rooting rate reached 100%and survival rate reached 95%.
Key words:Androsace longifolia;calus induction;plant regeneration
Corresponding author:ZHANG Yan-ni E-mail:zhangyanni808@126.com
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