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乳白石蒜组织培养



全 文 :浙 江 林 学 院 学 报 2006 , 23(3):347 ~ 350
Journal of Zhejiang Forestry College
  文章编号:1000-5692(2006)03-0347-04
收稿日期:2005-10-19;修回日期:2006-03-01
基金项目:浙江省科学技术攻关项目(2005C32029)
作者简介:刘志高 , 硕士研究生 , 从事植物遗传育种研究。 E-mail:vzhigao@sina.com。通讯作者:童再康 , 教授 ,
博士 , 从事植物遗传育种等研究。 E-mail:zktong@zjfc.edu.cn
乳白石蒜组织培养
刘志高1 , 2 , 童再康1 , 储家淼3 , 高燕会1 , 张 露2
(1.浙江林学院 林业与生物技术学院 , 浙江 临安 311300;2.江西农业大学 园林与艺术学院 ,
江西 南昌 330045;3.浙江林学院 园林工程部 , 浙江 临安 311300)
摘要:以乳白石蒜 Lycoris albiflora 的鳞茎作为外植体 , MS为基本培养基 , 比较 9种不同配方
对乳白石蒜不定芽诱导和增殖的作用。结果表明:MS+1.0mg·L-1BA+0.1mg·L-1NAA是最
佳的不定芽诱导培养基 , 最高诱导率达到 100%;通过切割诱导得到的小鳞茎 , 在MS+5.0
mg·L-1BA+2.0 mg·L-1NAA培养基上得到了最好的增殖效果 , 最高增殖倍数达到 15;MS+
1.0 mg·L-1BA+2.0 mg·L-1NAA是较好的生根培养基。表 5参 11
关键词:植物学;乳白石蒜;组织培养;诱导;增殖
中图分类号:Q943.1;S682.2+9   文献标识码:A
石蒜属 Lycoris 隶属石蒜科 Amaryllidaceae , 全世界约有 20多个种 , 主要分布于亚洲。我国石蒜属
植物资源丰富[ 1 , 2] , 《中国植物志》记载我国产 15种[ 3] 。石蒜属植物花色艳丽 , 花型奇特 , 在我国作为
观赏植物应用由来已久 , 除此之外 , 石蒜属植物体内含有加兰他敏等多种生物碱 , 在抗阿尔茨海默病
(简称 AD , 老年性痴呆症早期症状)方面具有特殊的疗效[ 4] , 因而受到人们的关注 。但自然状态下石
蒜属植物分球繁殖系数很低[ 5] , 随着对石蒜属植物资源的不断开发利用 , 野生种球已经不能满足人们
的需要 , 因此研究人员致力于通过组培和扦插等手段提高其繁殖系数[ 6 ~ 11] , 并已经取得了很好的效
果 , 这对于满足生产应用的需要及保护野生石蒜资源都有重要的意义。乳白石蒜 Lycoris albiflora 花期
7 ~ 9月 , 正是少花的季节 , 开花期约10 d , 其花色花型变异十分丰富 , 出叶期株型挺拔 , 叶色浓绿 ,
在园林上具有良好的应用前景 , 但目前仍处于野生状态 , 相关研究少 , 限制了它的应用 。组织培养技
术可以大幅度提高鳞茎繁殖系数 , 从而解决大规模扩繁应用的问题 , 同时 , 也为乳白石蒜新品种选育
及遗传学特性研究奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料
选用 2004年 8月从江苏宜兴采回的大小较为均一的乳白石蒜野生种球。试验于 2004年 10 月 20
日开始。
1.2 方法
将鳞茎去除根系 , 用清水冲洗 , 去除表面膜质鳞茎皮和泥土 。用洗洁精浸泡鳞茎 15 min , 后用清
水冲洗 4 ~ 5次;用体积分数为 70%乙醇溶液浸泡鳞茎 20 s , 移至超净工作台 , 用质量浓度为 2.0 g·
L
-1升汞溶液浸泡 15 ~ 20 min , 再用无菌水冲洗 3 ~ 4次。用双鳞片法[ 7] 切割鳞茎 , 每个鳞茎可得到双
鳞片 22 ~ 26 个 , 双鳞片的大小约为 1.5 cm×2.0 cm , 最内部 3 ~ 5层鳞片作为整体一起切割 , 每瓶接
种1个双鳞片。MS为基本培养基 , 分别添加不同质量浓度的 6-苄基嘌呤(BA)和萘乙酸(NAA)2种植
物生长调节物质 。不定芽诱导培养基设计如表 1 , 接种后每 5 d观察记录芽的诱导及生长情况 , 统计
不同培养基的诱导芽个数 。将诱导得到的直径5 ~ 8 mm的子球进行纵向切割 , 一分为二 , 再接入增殖
培养基中。增殖培养基的设计如表 2。从接种第 7天开始 , 每 5 d观察记录切割鳞茎的生长情况 , 当
芽数稳定不再增加时 , 统计芽个数 , 并记录其生长情况。
培养室内温度为 25 ℃, 培养前期即小鳞茎没有形成叶以前 , 不加光照 , 在小鳞茎抽叶后加人工
光照(800 lx), 每天 12 h 。
表 1 不定芽诱导培养基中植物
  生长调节物质配方设计
Table 1 The different concentrations of plant growth
regulators in induction media
培养基编号 植物生长调节物质质量浓度/(mg·L
-1)
BA NAA
A1 1.0 0.1
A2 1.0 0.5
A3 1.0 1.0
A4 5.0 0.1
A5 5.0 0.5
A6 5.0 1.0
A7 10.0 0.1
A8 10.0 0.5
A9 10.0 1.0
表 2 不定芽增殖培养基中植物
  生长调节物质配方设计
Table 2 The different concentrations of plant growth
regulators in proliferation media
培养基编号 植物生长调节物质质量浓度/(mg·L
-1)
BA NAA
B1 1.0 0.1
B2 1.0 1.0
B3 1.0 2.0
B4 3.0 0.1
B5 3.0 1.0
B6 3.0 2.0
B7 5.0 1.0
B8 5.0 0.1
B9 5.0 2.0
2 结果与分析
2.1 不定芽诱导培养基的筛选
鳞片在接入不定芽诱导培养基 5 d 后均出现不同程度的向内侧卷曲 , 最内层的鳞片卷曲最为明
显 , 随着时间的推移 , 卷曲程度加剧 , 接种后的 10 d内 , 部分较小的鳞片发生褐化 , 但随着不定芽
的出现 , 褐化现象不再发生。外植体太小可能是褐化的主要原因 。接种 25 d左右 , 除最内层鳞片以
外各培养基中的其他层次鳞片间开始出现圆球形突起 , 30 d左右不定芽开始形成。
乳白石蒜不定芽的诱导比较容易 , 由表 3可知 , 各培养基的不定芽诱导率差异不显著 , 普遍较
高 , 都在 66%以上 , 在A1培养基MS+1.0 mg·L-1BA+0.1 mg·L-1NAA 中的诱导率达到 100%, 是诱
导不定芽的最佳培养基。不同培养基诱导形成不定芽的个数也有差异 , 其中 A2培养基MS+1.0 mg·
L
-1
BA+0.5 mg·L-1NAA得到的芽平均数最多 , 达到 4.9个 , 这为增殖培养基的设计提供了参考。
不同培养基中不定芽的个数与生长情况存在差异 。由表3可知 , 乳白石蒜在A2和A3培养基中的
双鳞片间有较多的不定芽形成 , 且紧密相连 , 呈丛生状;而 A6 , A7 , A9培养基中双鳞片形成的芽个
数相对较少但个体较大 , 接种后 50 d左右直径接近 5 mm , A4 , A5 , A8培养基中不定芽个体较小(经
分割转接后 , 小芽在 30 d内可成长为直径为 3 mm 的小鳞茎)。不定芽形成后生长比较缓慢 , 需要及
时分割和转接 , 从而为其生长提供充足的营养。为了模拟自然状态地下鳞茎上不定芽形成的条件 , 在
芽诱导阶段不加光照 , 当不定芽形成以后 , 再加上光照 , 这样可以保使小鳞茎萌生叶片 , 此时小鳞茎
的生长主要依靠培养基内的营养物质 , 但培养瓶空间有限 , 不利于新叶伸展 , 因此转接时将小鳞茎叶
子的 1/2剪去 。
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表 3 不同培养基对于不定芽诱导效果比较
Table 3 The differentiation of buds induction on dif ferent mediums
培养基
编号
接种
数/个
最多诱导芽
数/个
平均诱导芽
数/个 褐化率/ % 诱导率/ % 芽生长情况
A1 20 4 2.9 0 100±0 a 芽饱满 , 排列密度适中
A2 24 7 4.9 25.0 66.7±11.8 a 芽圆珠状 , 排列十分紧密
A3 21 5 3.1 4.0 91.7±18.8 a 芽丛生状 , 排列紧密
A4 23 4 2.2 4.0 93.8±5.9 a 芽个体较小, 排列疏松
A5 26 5 2.9 13.3 79.2±12.4 a 芽较小 , 圆珠状 , 排列疏松
A6 24 4 2.3 16.0 71.3±14.1 a 芽饱满 , 圆珠状 , 排列疏松
A7 21 3 1.9 8.0 90.0±11.4 a 芽体饱满 , 排列密度适中
A8 25 5 2.7 15.0 79.5±11.8 a 芽较小 , 排列密度适中
A9 19 5 2.5 5.0 91.7±11.8 a 芽饱满 , 疏松排列
  说明:诱导率=出芽瓶数/接种瓶数 , 系 2次统计的平均值。
表 4 增殖培养基方差分析
Table 4 Variance analysis of proliferation medium
变异来源 平方和 自由度 均方 F值 显著水平
区组间 0.61 3 0.21 1.32 0.29
BA处理 191.64 2 95.82 611.63 **
NAA处理 76.79 2 38.40 245.09 **
混合处理 117.85 4 29.46 188.06 **
误差 3.76 24 0.16
总变异 390.66 35
表 5 增殖培养基增殖效果多重比较
Table 5 Mult iple comparison of proliferation rate
培养基
编号 接种瓶数 最多芽个数/个 平均增殖系数 5%水平 1%水平
B9 30 15 11.18 a A
B8 25 11 9.68 b B
B5 25 10 8.70 c C
B4 23 6 4.15 d D
B7 30 6 3.58 de D
B6 22 5 3.45 e D
B1 25 3 2.53 f E
B3 22 5 2.50 f E
B2 23 4 2.45 f E
2.2 不定芽增殖培养基的筛选
结果发现 , 直径小于 4 mm 的
鳞茎容易褐化死亡 , 而直径大于
5 mm的鳞茎没有褐化现象 , 因此
应在小鳞茎长大到直径大于 5 mm
时再行切割转接 。
从表 4 可以看出 , BA 处理 、
NAA处理及其交互作用对芽的增
殖效果都有极显著差异。从多重比
较的结果看 , B9 培养基 MS +5.0
mg·L-1BA+2.0 mg·L-1NAA 对乳
白石蒜不定芽增殖效果最佳 , 平均
增殖系数为 11.18(表 5), 明显优
于其他培养基组合 , 是不定芽增殖
的最佳培养基。
转接 10 d 时内部鳞片顶端呈
现绿色 , 进而生长叶 , 叶形态卷
曲 , 长度 2 ~ 3 cm 。25 d时 , 在各
培养基中均开始出现不定芽。值得
注意的是 , 被切割的子球在形成不
定芽时均比刚切割时有不同程度的
长大 , 约为切割时的 2 ~ 3倍 , 且
新生的不定芽多出现在最外层鳞片与内部鳞片之间的鳞茎盘上 , 排列整齐 , 有少部分出现在鳞茎盘周
围和底部 。35 d时可将得到的不定芽分离后再次转接 , 再经过50 ~ 55 d的培养 , 第 2代子球大小已达
到切割的要求 , 可以再次切割继代培养 。
试验过程中乳白石蒜的鳞茎在 B2和 B3增殖培养基中都有较多根系形成 , 其中 B2中形成的根系
多为细弱须根且分布过于密集 , 没有明显的主根 , B3中形成的根系发达 , 分布密度适中 , 主次分明 ,
是良好的生根培养基 。
3 小结与讨论
乳白石蒜不定芽都在双鳞片之间的鳞茎盘上形成 , 在诱导效果好的培养基上形成不定芽丛。MS
349第 23卷第3 期 刘志高等:乳白石蒜组织培养  
+1.0 mg·L-1BA+0.1 mg·L-1NAA是乳白石蒜不定芽诱导最佳培养基 , 诱导率达到 100%。在不定芽
诱导阶段 , 最内层鳞片(3 ~ 5层)之间均没有形成不定芽 , 中层和近外层鳞片形成的不定芽长势良好 ,
是诱导芽的最佳材料 。在增殖培养阶段 , 切割小鳞茎的时机选择犹为重要 , 为了缩短培养的周期又不
影响增殖的效果 , 应当在小鳞茎直径大于 5mm时进行切割 。在各培养基组合中MS+5.0 mg·L-1BA+
2.0 mg·L-1NAA是不定芽增殖的最佳培养基 , 平均增殖系数可达到 11.18。乳白石蒜小鳞茎生根较容
易 , 在 MS+1.0 mg·L-1BA+2.0 mg·L-1NAA培养基中得到了发育良好的根系 。此外 , 诱导得到的小
鳞茎切割培养 20 d后 , 在 B4 , B6和 B7培养基中有 30%形成了愈合组织 , 分割后接入原培养基中 ,
培养 90 d没有诱导出芽或者根。
参考文献:
[ 1] 李根有 , 楼炉焕 , 吕正水 , 等.泰顺县野生观赏植物资源[ J] .浙江林学院学报 , 1994 , 11(4):402-418.
[ 2] 孙海平.浙江大鹿山森林植物资源及开发利用[ J] .浙江林学院学报 , 2000 , 17(4):373-377.
[ 3] 钱啸虎.中国植物志:第 16 卷第 1分册[ M] .北京:科学出版社 , 1985:16-17.
[ 4] 秦卫华 , 周守标 , 汪恒英 , 等.石蒜属植物的研究进展[ J] .安徽师范大学学报:自然科学版 , 2003 , 26(4):385
-390.
[ 5] 杨志玲 , 谭梓峰.石蒜资源的开发利用和繁育研究建议[ J] .经济林研究 , 2003 , 21(4):97-99.
[ 6] 董庆华.石蒜的组织培养[ J] .植物生理学通讯 , 1995 , 31(5):54.
[ 7] 林纯瑛 , 马溯轩.金花石蒜之鳞片组织培养繁殖[ J] .中国园艺 , 1987 , 33(4):255-264.
[ 8] 张露 , 王光萍 , 曹福亮.石蒜类植物无性繁殖技术[ J] .南京林业大学学报:自然科学版 , 2002 , 26(4):1-5.
[ 9] HUANG L C , LIU D.Clonal multiplication of Lycoris aurea by tissue culture [ J] .Sci Hortic , 1989 , 40:145-152.
[ 10] 何树兰 , 束晓春 , 姚青菊 , 等.石蒜的组织培养[ J] .江苏林业科技 , 2003 , 30(4):18-20.
[ 11] 朱锦 , 诸葛强 , 余水生 , 等.石蒜组培繁殖技术的研究[ J] .浙江林业科技 , 2002 , 22(4):45-48.
Tissue culture in vitro of Lycoris albiflora
LIU Zhi-gao1, 2 , CHU Jia-miao3 , CHU Jia-miao3 , GAO Yan-hui , ZHANG Lu2
(1.School of Forestry and Biotechnology , Zhejiang Forestry College , Linan 311300 , Zhejiang , China;2.
School of Landscape Architecture and Art , Jiangxi Agricultural University , Nanchang 330045 , Jiangxi , China;3.
Department of Landscape Engineering , Zhejiang Forestry College , Linan 311300 , Zhejiang , China)
Abstract:The bulb segments of Lycoris albiflora were cultured in vitro onMS mediums supplemented with different
concentrations of BA andNAA.The results showed that the highest induction frequency (100%)was obtained on
the medium of MS+BA (1.0 mg·L-1)+NAA (0.1 mg·L-1)and MS+BA (5.0 mg·L-1)+NAA (2.0 mg
·L-1)was most ideal proliferated medium , its proliferation multiple was 15.While MS medium supplemented
with BA (1.0 mg·L-1)+NAA (2.0 mg·L-1)was effective for rooting.[Ch , 5 tab.11 ref.]
Key words:botany;Lycoris albiflora;tissue culture;induction;proliferation
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