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香石蒜的组培快繁技术研究



全 文 :园林科技 2012年第3期 总第125期
1 引言
香石蒜(Lycoris incarnata)是石蒜科石蒜属的多
年生草本鳞茎植物 [1],其下部为褐色或黑褐色膜质
皮包裹的鳞茎, 鳞茎卵球形。 它是石蒜属中一种稀
有的自然杂交后代,产于中国湖北、云南等省份。 其
花为肉红色并有红色中肋,边缘呈波形,仅稍反曲,
如图 1 A。开花时间在 9~10月,异花授粉,花后种子
多不能成熟花葶枯萎;叶展于 3~5 月,其叶带状或
狭剑状,绿色,中间淡色带不明显,笔挺向上,如图
1B。 石蒜属植物不仅具有观赏价值,而且也具有广
泛的药理活性作用 [2],但由于本属植物一般通过自
然分球繁殖,繁殖系数低,多数种每年仅能分生 1~2
个子球,而子球到开花需要 3~4 年时间,因此大大
制约了这一优良稀有品种的规模化生产。迄今为止,
石蒜属的常见种如石蒜 (Lycoris radiata)、 忽地笑
(Lycoris aurea)、长筒石蒜(Lycoris longtub)等已经掌
握了组培快繁技术 [3-5],但稀有的香石蒜的组培快繁
技术尚未见报道。
2 材料与方法
2.1 试验材料
于 2009 年 1~3 月选择露地 1~2 年生的香石蒜
(Lycoris incarnata)鳞茎作为试验材料。 试验前 1~2
周停止对供试植株浇水, 将鳞茎放入 4℃冰箱冷藏
4~6 周, 这对于提高外植体的分化能力有显著的效
果并可以降低污染率[6]。
2.2 试验方法
选取完好无损的 1~2 年生的香石蒜鳞茎,要求
其大小一致,无病虫害。石蒜属植物在组培过程中的
污染多数是由于细菌引起的[7],所以灭菌是一个不可
忽视的环节。切去根部和颈部,剥去外层的褐色膜质
表皮,流水冲洗 20min 左右后用洗洁精浸泡 20min,
然后再流水冲洗 1h;在无菌条件下用 75%的酒精溶
液浸泡 2min,再用 0.1%的 HgCl2 溶液溶液浸泡
15min;再用无菌水冲洗 5~6 次,每次 2min;灭菌后
用无菌纸吸干鳞茎表面的水分,将鳞茎切留距基盘
1/3 的高度,每个鳞茎平均对切为 4 块,然后将每片
香石蒜的组培快繁技术研究
单 卓 1 张海珍 2 黄冠军 2 赵 赟 2 徐云茜 2 周 虹 2
(1.山东省台儿庄区农业局, 山东 277400; 2.杭州植物园, 杭州 310013)
摘 要: 本文以香石蒜鳞茎为材料,研究不同激素浓度配比对香石蒜组培快繁的影响,并找出各阶段最适于香石蒜
组培快繁的激素比例。结果表明:MS +NAA1 mg/L +6-BA5 mg/L为诱导培养基的最佳选择,此时出芽率达最大值且长
势良好,分别为 70.8%;MS + NAA0.5 mg/L +6-BA 5mg/L时增殖效果最好,长势旺;含 NAA 1mg/L的 1/2MS生根培
养基生根较理想,生长良好,平均每个小鳞茎生 4.1条根。
关键词: 香石蒜;组培;诱导;鳞茎
图 1 香石蒜的花叶形态
A:香石蒜花(夏季); B:香石蒜叶(冬季)
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园林科技 2012年第3期 总第125期
分内外两层切开,每块有 3~4层鳞片。
2.2.1 初代培养
将切好的外植体接入含 NAA(0.2、0.4、1、1.5mg/
L),6-BA(2、5、7、10mg/L),蔗糖 25g/L,植物凝胶 2g/
L 的 MS 诱导培养基中进行诱导培养,诱导培养 3d
后鳞片膨胀卷曲,30~35d 后鳞片之间可见小鳞茎
产生。
2.2.2 增殖培养
发现小鳞茎后,将生长于诱导培养基上外植体
转接于含 6-BA (3、5、10mg/L),NAA (0.2、0.5、1.0、
1.5 mg/L),蔗糖 25g/L,植物凝胶 2g/L 的 MS 增殖培
养上进行增殖培养; 培养 15~20d 后统计增殖后的
小鳞茎个数及生长状况。
2.2.3 生根培养
待小鳞茎直径为 0.3~0.8cm 时,将其接种到含
NAA(0.2、1、2 mg/L),蔗糖 25g/L 和植物凝胶 2g/L
的 1/2MS 生根培养基中,20d 左右小鳞茎基部生出
根系。
2.2.4 培养基的配制与培养条件
1) 培养基的配制与灭菌
以 MS、1/2MS 为基本培养基,根据试验需要向
其中加入 NAA、6-BA、蔗糖 、植物凝胶 ,pH 调至
5.8,经 120℃高温高压灭菌 20min。
2) 培养条件
培养室温度为 25±2℃,光照时间为 12h/d,光照
强度为 2500lx左右。
3 结果与分析
将香石蒜外植体接种到含不同激素配比的诱导
培养基中,在培养室培养 30d,对其进行观察和数据
统计。 激素在整个组培过程中包括诱导、增殖、生根
均起到关键作用,对培养的效果好坏起着决定性的
作用[8]。将外植体接种于不含任何激素的 MS培养基
中也会诱导成功,但是诱导率低且需要时间较长。将
外植体接种于培养基中后,3~4d 左右鳞片开始膨胀
张开或芽叶膨大卷曲,如图 2A 所示。 然后经过 20d
左右在鳞片间的夹角处开始出现米粒状突起,再过
10~15d长成小鳞茎。
3.1 不同激素配比对诱导阶段的影响
本试验结果表明,由表 1 可知,当 NAA 浓度不
变,不同浓度的 6-BA 出芽率不同,随着 6-BA 浓度
的增加至 5 或 7mg/L,出芽率、成芽率均逐渐增加到
达一个顶点,然后开始下降。其它浓度的 6-BA也能
分化芽,但不是芽长势不好就是成芽数少。 当 6-BA
浓度不变,只改变 NAA 的过程中,不同浓度的 NAA
时出芽率也不同,随着 NAA浓度的增加其出芽率变
化的大趋势是在不断上升,当 NAA 浓度为 1mg/L
时,出芽率达最大值,此时成芽数也达最大值。
同时,浓度的配比是一个不能忽视的问题。并不
是所含激素浓度越高的培养基所培养出的外植体的
成芽率就越高,例如 NAA0.2 mg/L+6-BA10 mg/L 比
NAA0.2 mg/L +6-BA7 mg/L 的成芽率低,NAA1mg/L
+6-BA7mg/L 比 NAA 1mg/L+6-BA 5mg/L 的成芽率
激素配比编号 激素配比 NAA+6-BA(mg/L) 外植体个数
出芽的
外植体数
出芽率(%) 成芽数 成芽系数
1 0.2+2 22 8 36.4 16 2.1
2 0.2+5 20 9 45 17 1.9
3 0.2+7 24 12 50 24 2
4 0.2+10 20 5 25 5 1
5 0.4+2 26 10 38.5 24 2.4
6 0.4+5 18 10 55.6 25 2.5
7 0.4+7 24 11 45.8 27 2.5
8 0.4+10 26 12 46.2 21 1.8
9 1+2 20 8 40 10 1.3
10 1+5 26 18 70.8 76 4.2
11 1+7 22 14 63.6 36 2.5
12 1+10 20 10 50 20 2.0
表 1 不同激素配比的诱导率比较
注:成芽系数=成芽数/出芽的外植体数
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园林科技 2012年第3期 总第125期
NAA
浓度
(mg/L)
小鳞
茎个

生根的
小鳞茎
个数
平均每个
小鳞茎生
根条数
生根率
(%)
根系状态
0 12 8 2 67
黄白色,生长
一般,根较细弱
0.2 12 10 2 83
白色,根系粗壮,
生长缓慢且根少
1 12 11 4.1 92 白色,生长良好
2 12 12 6.2 100
白色,生长过于
旺盛,根系过多
表 3 不同浓度的 NAA 对小鳞茎生根率的比较
图 2 香石蒜组培快繁全过程
A:接入培养基3d的鳞片张开;B:NAA1mg/L+6-BA5mg/L的
MS培养基诱导出小鳞茎;C:NAA0.5mg/ml+6-BA5mg/ml增
殖效果;D:NAA1.5mg/ml+6-BA10mg/ml增殖效果,周围出
现丛生芽;E:NAA1mg/L的1/2MS生根培养基诱导生根。
NAA+6-BA(mg/L) 小鳞茎个数
增殖后获得的小鳞
茎数
增值系数 生长状况
0.2+3 12 14 1.2 芽增殖较少,长势一般
0.2+5 12 28 2.3 芽增殖较好,长势一般
0.2+10 12 20 1.7 芽增殖较好,长势旺
0.5+3 12 31 2.6 芽增殖好,长势旺
0.5+5 12 40 3.3 芽增殖好,长势旺
0.5+10 12 37 3.0 芽增殖好,长势旺
1.0+3 12 16 1.3 芽增殖少,长势一般
1.0+5 12 33 2.8 芽增殖好,长势旺
1.0+10 12 19 1.6 芽增殖少,出现少量玻璃化
1.5+3 12 16 1.3 增殖较少,有生根现象
1.5+5 12 29 2.4 增殖较好,有轻微生根现象
1.5+10 12 28 2.3 小植株周围出现丛生芽,并伴有轻微生根现象
表 2 不同激素配比的增殖率的比较
低。 最终结果显示诱导培养基的最佳激素浓度配比
是 NAA1 mg/L +6-BA 5mg/L,此时出芽率和成芽系
数均达最大值且长势良好,如图 2 B 所示,分别为
70.8%、4.2,见表 1。
3.2 不同激素配比对增殖阶段的影响
激素是培养基中的关键物质,其用量虽小,但在
组培中起着明显的调节作用。 适宜的激素配比可以
使增殖系数达到最大,获得更多的小鳞茎。当诱导出
小鳞茎后,将其切成单株。将每个小鳞茎分别接种到
含不同激素的增殖培养基中进行增殖培养。 20~30d
后在原来小鳞茎的基部长出新的鳞茎。总的来说,如
表 2 所示,当 NAA 为 0.5mg/L 时,小鳞茎长势较好,
芽增殖效果佳。 随着 NAA浓度的增加,逐渐有生根
现象出现,这主要是因为当 NAA/6-BA 大于一定值
时会促进根系的生成 。 比如 NAA1.5 mg/L +6 -
BA3mg/L 的培养基中就有部分鳞茎出现生根现象,
这并不是一个好现象,因为这样会影响鳞茎的增殖。
当 6-BA 为 5 或 10mg/L 时,增殖效果较好,但是在
6-BA 为 10mg/L 时,部分出现玻璃化现象。 结果发
现在 NAA1.5 mg/L +6-BA10mg/L 的浓度配比下小
鳞茎周围出现丛生芽,并伴有生根现象,但是丛生芽
很难长成小鳞茎,如图 2 C所示。 NAA 0.5 mg/L +6-
BA 5mg/L 时增殖效果最好,长势旺,如图 2 D 所示,
见表 2。
3.3 不同激素配比对生根阶段的影响
将增殖获得的生长健壮的高约 4~5cm 的小鳞
茎接入含不同激素的 1/2MS 生根培养基中,诱导不
定根的产生。NAA是生长素,6-BA是细胞分裂素促
进芽的形成,此时的生根培养基只需加入 NAA而不
需要 6-BA。20d后统计生根情况。如表 3所示,发现
含 NAA1mg/L 的 1/2MS 生根培养基生根较理想,生
长良好,平均每个小鳞茎生 4.1条根。NAA浓度过低
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园林科技 2012年第3期 总第125期
式发展的途径和集约化发展的模式等具体的对策。
希望通过本研究为北京园林绿化发展战略的制定提
供参考依据,使北京园林绿化抓住机遇,发挥优势,
摆脱瓶颈,早日建设成为世界一流水平的园林。
参考文献
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时,当 NAA 为 0.2mg/L 时生出的根特别粗壮,生长
特别缓慢。 NAA浓度过高时,当 NAA为 2mg/L时生
出的根生长过于旺盛,根系过多。 如图 2 E所示。
4 讨论
香石蒜鳞茎中含有淀粉、糖类、生物碱等物质,
这些物质大大增加了组培过程中污染率及褐变率,
大大降低了诱导率。 鳞茎 4℃低温冷藏后黏液减少,
并可使淀粉和多糖一部分转化为可溶性糖 [9] ,减少
褐化,提高石蒜外植体诱导率,同时也验证了何树
兰、王燕等人的试验结果[ 10-11]。
通过试验可以看出,在香石蒜的组培快繁过程
中,影响其诱导、增殖、生根阶段的不仅是激素的含
量,适当的激素配比更为重要。 例如 NAA0.2mg/L +
6-BA10mg/L比 NAA0.2mg/L +6-BA7mg/L 的成芽率
低 ,NAA1mg/L +6 -BA7mg/L 比 NAA1mg/L +6 -
BA5mg/L的成芽率低。MS +NAA1mg/L +6-BA5mg/L
为诱导培养基的最佳选择, 此时出芽率和成芽系数
均达最大值且长势良好,分别为 70.8%、4.2。 在增殖
过程中, 当 NAA含量较高时会促进根系的生成,抑
制芽的生成。 当 6-BA 含量过高时玻璃化现象较为
严重。 在 NAA1.5mg/L+6-BA10mg/L 的浓度配比下
小鳞茎周围出现丛生芽,并伴有生根现象,但是丛生
芽很难长成小鳞茎。 结果表明,MS + NAA0.5mg/L +
6-BA5mg/L 时增殖效果最好,长势旺。 在生根过程
中,小鳞茎接种在含 NAA 1mg/L 的 1/2MS 生根培养
基生根较理想,生长良好,平均每个小鳞茎生 4.1
条根。
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