全 文 :迎红杜鹃组培繁殖技术的研究
杨丽娟1 , 马立军2 , 秦树林3 , 于 军3 , 武耀祥4 , 邵殿坤3
1.通化师范学院生物系 , 通化 134002;2.辉南县农业局 , 辉南135100;3.吉林省林业调查规
划院 , 长春 130022;4.长白山管理委员会资源处 , 白河 133613
摘 要:以迎红杜鹃幼嫩枝芽为试材进行组培繁殖技术研究。结果表明:迎红杜鹃水培外植体表面用 0.1%
升汞消毒 2 min、野外采回的当年生嫩枝外植体表面用 0.1%升汞消毒 5 min 褐化/死亡率低 、成活率高 ,效果
最好。以当年生嫩枝为外植体最佳采集时间为5 月下旬。最适宜基本培养基为 Read , 培养基最适琼脂质量浓
度为 6.5 g/L , pH 5.0 ~ 5.5。以 Read+ZT 5.00 mg/ L+NAA 0.05 mg/L 为分生培养基芽诱导率最高;继代培养
基为 Read+ZT 2.00 mg/L+NAA 0.50 mg/ L丛生芽增殖效果好。
关键词:迎红杜鹃;繁殖;组织培养
中图分类号:S685.21 文献标识码:A 文章编号:1000-5684(2010)02-0172-05
Study on Tissue Culture of Rhododendron mucronulatum
YANG Li-juan1 , MA Li-jun2 , QIN Shu-lin3 , YU Jun3 , WU Yao-xiang4 , SHAO Dian-kun3
1.Department of Biology , Tonghua Teacher′s College , Tonghua 134002 , China;2.Agriculture Bureau
of Huinan County , Huinan 135100 , China;3.Forestry Investigation and Planning Department of J ilin
Province , Changchun 130022 , China;4.Resources Division of Changbai Mountain Management Com-
mittee , Baihe 133613 , China
Abstract:The research on tissue culture of Rhododendron mucronulatumwas conducted.The results
showed that cleansing of water culture explants for 2 min by 0.1%bichloride can not only reduce pollu-
tion and death rate but improve survival rate.Cleansing of explants of green shoot from yield in the same
year for 5 min by 0.1%bichloride can reduce death rate and improve survival rate.The optimal time of
shoot gathered is the last ten days of May.The optimal nutrient medium is Read , the optimal agar con-
centration is 6.5 g/L and the optimal pH is 5.0—5.5.During primary culture the optimal ZT concentra-
tion is 1.00—5.00 mg/L.Of the total , inductivity is the highest in Read+ZT 5.00 mg/L+NAA
0.05 mg/L.During secondary culture the optimal enrichment nutrient medium is Read+ZT 2.00 mg/L
+NAA 0.50 mg/L.
Key words:Rhododendron mucronulatum ;reproduction;tissue culture
迎红杜鹃(Rhododendron mucronulatum)是杜鹃
花科(Ericaceae)杜鹃花属(Rhododendron)的落叶或
半常绿灌木 ,又名蓝荆子 、尖叶杜鹃[ 1] ,生于林下
及灌木丛中 ,为东北地区早春极具观赏价值的木
本花卉 。迎红杜鹃在我国主要分布于黑龙江 、吉
林和内蒙古 ,华北地区也有分布。国外主要分布
于朝鲜 、蒙古 、俄罗斯和日本。多生于山顶石砬子
上或排水良好的山坡或陡坡蒙古栎林下 ,构成灌
木丛[ 2] 。
迎红杜鹃在东北地区少有推广[ 3] , 而且用常
规繁殖方法繁殖系数较低 , 因此研究迎红杜鹃快
速繁殖技术具有很大的经济意义。迎红杜鹃观赏
价值高 ,在园林上也有很高的利用价值 。因为迎
红杜鹃是杜鹃属中可引种于北方园林的最有希望
基金项目:吉林省科技发展计划项目(200705C05)
作者简介:杨丽娟 ,女 ,副教授 ,主要从事长白山区珍稀濒危植物和药用植物的细胞生物学研究。
收稿日期:2009-02-26 修回日期:2009-07-30
吉林农业大学学报 2010 ,32(2):172 ~ 176 http:// xuebao.jlau.edu.cn
Journal of Jilin Agricultural University E-mail:jlndxb@vip.sina.com
的一种[ 4] ,它的花先于叶开放 ,早春与迎春 、连翘
一起开放 ,而且花期长 、耐寒性强 、病虫害少 、耐修
剪 ,如能引种于北方园林 ,将对改变北方园林中早
春花色单一的现状起到很好的作用 。迎红杜鹃野
生资源有限 ,金达莱(即迎红杜鹃)被指定为延边
州的州花 ,但在全州的野生储量仅为 300余万株 ,
近年虽集中移栽了一批 ,也建有小规模基地 ,但移
栽后 3年才能重新开花。另外由于迎红杜鹃具有
一定的药效 ,对咳嗽等有显著的疗效 ,近年来的过
度采摘也导致其资源日益减少 。本试验对迎红杜
鹃组织培养最适培养基配方等进行了筛选优化 ,
旨在为生产提供优质苗木快繁技术 ,推动迎红杜
鹃人工栽培产业的发展。
1 材料与方法
1.1 材料来源
供试材料为取自生长于长白山北坡的野生迎
红杜鹃。
当早春迎红杜鹃花芽膨大将要开放时 ,采集
幼嫩枝条带回室内水培 10 ~ 20 d ,催其叶芽萌发。
选取水培后具有 4 ~ 6片叶的新梢 ,剪取其茎尖或
茎段(带芽)以备接种 。
分别于 5 ~ 8月的下旬采集迎红杜鹃当年生
嫩枝 ,去叶 ,剪取其茎尖或茎段(带芽)以备接种。
1.2 方法
1.2.1 外植体消毒及培养条件 用流水冲洗外
植体材料 1 ~ 2 h , 0.1%氯化汞分别消毒 1 ~
5 min ,再用无菌水冲洗 5 次 ,接种于 Read +ZT
5 mg/L+NAA 1.0 mg/L (pH 5.5)的培养基中 ,培
养温度为(25±1)℃,光照为 12 ~ 14 h/d ,光照强
度为 2 000 lx(下同)。
1.2.2 培养基琼脂用量及 pH 筛选试验 外植
体接种培养基配方为 Read+ZT 5 mg/L +NAA
1.0 mg/L ,琼脂质量浓度分别为 5.5 , 6.0 , 6.5 ,
7.0 g/L ,pH 分别为 4.0 , 4.5 ,5.0 ,5.5 ,6.0 ,研究其
对外植体分化的影响 。
1.2.3 基本培养基筛选试验 使用 MS 、改良
MS 、Anderson和 Read 4 种基本培养基(不加任何
激素 ,pH 5.5),接种后观察其对外植体分化的影
响。
1.2.4 细胞分裂素组合优化试验 (1)丛生芽诱
导。以 Read为基本培养基 , 6-BA 、KT 、ZT 的添加
量各设 1.00 ,3.00 ,5.00 mg/L 3 个质量浓度 , NAA
质量浓度均为 0.05 mg/L ,共9个处理组合 。每个
处理均接种 30 瓶 ,每瓶接种 3个外植体。培养
40 d以后 ,统计丛芽诱导率。培养基的琼脂用量
为5 g/L ,蔗糖用量为 30 g/L ,pH5.5。
(2)丛生芽增殖。以 Read 为基本培养基 , 6-
BA 、KT 的添加量分别为 1.00 ,2.00 mg/L ,ZT添加
量为 1.00 , 2.00 , 3.00 mg/L , NAA 添加量均为
0.5 mg/L ,共 7个组合处理 。将诱导出的丛生芽
进行切割 ,并转入增殖培养基中 ,每个处理接种
30瓶 ,每瓶接种 3个带2 ~ 4片叶的丛生芽。培养
40 d后调查统计增殖倍数及小苗的发育情况 。
2 结果与分析
2.1 不同灭菌时间对外植体接种效果的影响
分别对2种外植体(A为水培外植体 ,B为当
年生嫩枝)分别进行了 1 ~ 5 min 的消毒处理 ,接
种后培养 15 d。表 1中结果表明 ,早春室内水培
萌芽的外植体消毒 2 min效果好 ,而直接采于野
外的当年生嫩枝消毒 5 min 效果最好。这是因为
室内水培萌芽的外植体携带的微生物和细菌及叶
表面绒毛均比野外生长的少得多 ,而野外生长的
嫩枝比水培枝条粗壮 ,水分含量较低 ,因而可以延
长消毒时间。
表 1 不同灭菌时间对不同外植体接种效果的影响
Table 1.The effect of different sterilizing time on vaccination
消毒时间/min
Sterilizing time
污染率/%
Rate of pollution
A B
褐化/死亡率/ %
Rate of death
A B
成活率/ %
Rate of survival
A B
1 100 100 0 0 0 0
2 10.00 100 13.33 0 76.67 0
3 10.00 73.33 30.00 10.00 63.33 16.67
4 0 36.67 71.00 33.33 29.00 30.00
5 0 10.00 100 26.67 0 73.33
173杨丽娟等:迎红杜鹃组培繁殖技术的研究
吉林农业大学学报 Journal of Jilin Agricultural University
2.2 不同取材时间对外植体接种效果的影响
将不同时间采集的野外嫩枝外植体用 0.1%
升汞表面灭菌 5min后接种于Read+ZT 5mg/L+
NAA 1.0 mg/L(pH 5.5)培养基中 , 15 d后调查污
染率 、褐化/死亡率及诱导率 ,结果见表 2。
从表 2中可以看出 ,在生长季节取嫩枝段作
为外植体 , 5月下旬的嫩枝要比 6 、7 、8月的污染
数和褐化/死亡率低 ,而诱导芽率却明显高于 6 、
7 、8月份试材。
表 2 不同取材时间对外植体接种效果的影响
Table 2.The effect of different material collecting time on
vaccination %
外植体取材时间
Time of
col lection
污染率
Rate of
pollution
褐化/死亡率
Rate of
browning/
death
诱导发芽率
Rate of
inducing
budding
05-25 6.67 16.66 76.67
06-25 33.34 13.33 53.33
07-25 40.00 20.00 40.00
08-25 40.00 36.67 23.33
2.3 不同基本培养基对外植体分化的影响
由表 3可以看出 , Read 和改良 MS作基本培
养基明显好于 1/4 MS和Anderson 。这 4种比较有
代表性的用于杜鹃花组织培养的基本培养基的主
要区别在于培养基的总盐量及铵态氮和硝态氮的
比值。以 Read诱导分化的效果最好 ,在该培养基
上外植体不仅生长良好 ,还可以分化出较多的幼
芽 ,其次为改良MS 。
表 3 不同基本培养基对外植体分化的影响
Table3.The effect of different basal substrates on vaccina-
tion
培养基
Basal
substrate
新芽
New bud
生长情况
Growth
condition
1/ 4MS
改良MS
Anderson
Read
无
有(较多)
有(少)
有(多)
发黄 ,叶出现斑点
出芽较多 ,枝较细 ,叶色较绿
出芽较少 ,枝条较细 ,叶色较绿
出芽多 ,枝条较粗 ,叶色淡绿
在1/4MS培养基上叶片变脆 、易落 ,生长衰
弱 ,濒临死亡 。这说明盐分浓度低及NH4+/NO3-
比值高的基本培养基的较适合迎红杜鹃 。而分化
效果较好的 Read 与改良 MS 之间也存在一定差
异 ,Read培养基上外植体叶色较在改良MS 培养
基上淡 ,枝条较粗 ,但是出芽较早 、量较大 ,这说明
改良MS中含有的高铁盐改善了叶色 ,防止叶色
发黄脱落 ,对改善迎红杜鹃在组培中常见的缺铁
现象起了一定作用 ,这与在缺铁条件下 NaHCO3
降低杜鹃根系 Fe3+还原酶活性一致[ 5] 。
2.4 不同琼脂量和 pH对外植体分化的影响
由表 4可以看出 ,培养基中 pH 5.0 、琼脂质
量浓度为 6.5 g/L的组合诱导外植体分化效果最
好。琼脂质量浓度或 pH 低影响培养基的凝固 ,
在未完全凝固或过软的培养基中过多的水分使新
生的幼苗呈水浸状 ,叶缩短肥厚 ,植株呈刺球状 ,
玻璃化现象严重 。而当琼脂质量浓度过高时 ,培
养基内水分少 ,不利于外植体对营养和矿物质的
吸收 ,芽分化力弱 ,增殖率低。当 pH 高于 5.5时
外植体分化能力也显著降低 ,这也充分说明杜鹃
喜酸 。
表 4 培养基中琼脂添加量和 pH对外植体分化的影响
Table 4.The effect of different volumes of agar and pH val-
ue on vaccination
pH ρ(琼脂)/(g·L-1)
Volume of agar
分化率/ %
Rate of differentiation
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
5.5
6.0
6.5
7.0
5.5
6.0
6.5
7.0
5.5
6.0
6.5
7.0
5.5
6.0
6.5
7.0
5.5
6.0
6.5
7.0
0
0
0
0
0
2.67
0.67
11.33
3.33
61.67
89.97
61.77
22.67
57.33
83.00
70.00
42.00
43.33
51.67
33.33
2.5 不同细胞分裂素组合对迎红杜鹃丛生芽诱
导的影响
由表 5结果看出 ,添加不同细胞分裂素的培
174 吉林农业大学学报 2010年 4月
Journal of Jilin Agricultural University 2010 , April
养基对迎红杜鹃丛芽的诱导效果差异较大。在添
加6-BA的培养基上 ,外植体的褐化死亡率较高 ,
为80%~ 90%,未诱导出丛生芽;在添加 KT 的培
养基上 ,虽然褐化死亡率比添加6-BA的处理有所
下降 ,同时有一定的愈伤组织产生 ,但仍不能诱导
出丛生芽或侧芽;在添加 ZT 的培养基上 ,不仅褐
化死亡率较低 ,为 10%~ 30%,而且均有丛生芽
或侧芽产生 ,诱导率为 60%~ 90%。ZT 添加量为
1.00 ~ 5.00 mg/L时 ,其诱导率 、增殖系数随 ZT 浓
度的升高而增加 ,以在培养基 Read+ZT 5.00 mg/
L+NAA 0.05 mg/L 上诱导率最高 ,为 90%。可
见 ,在丛生芽诱导过程中采用活性较强的ZT 并适
当加大其质量浓度有利于丛生芽的产生 ,这与杨
乃博等人的研究结果一致[ 6-8] 。
表 5 不同细胞分裂素对迎红杜鹃丛生芽诱导率的影响
Table 5.The effect of different cytokinin on budding inductivity
培养基
Basal substrate
褐化/死亡率
Rate of browning/ death 诱导发芽率%Rate of inducing budding 增殖倍数Increasing
Read+6-BA 1.00mg/L+NAA 0.05mg/L 80.0 0
Read+6-BA 3.00mg/L+NAA 0.05mg/L 90.0 0
Read+6-BA 5.00mg/L+NAA 0.05mg/L 83.3 0
Read+KT 1.00 mg/ L+NAA 0.05 mg/ L 70.0 0
Read+KT 3.00 mg/ L+NAA 0.05 mg/ L 66.6 0
Read+KT 5.00 mg/ L+NAA 0.05 mg/ L 80.0 0
Read+ZT 1.00 mg/ L+NAA 0.05 mg/ L 30.0 60 3.1
Read+ZT 3.00 mg/ L+NAA 0.05 mg/ L 20.0 80 4.0
Read+ZT 5.00 mg/ L+NAA 0.05 mg/ L 10.0 90 5.6
2.6 不同细胞分裂素组合对迎红杜鹃丛生芽增
殖的影响
由表 6可知 ,在选用的 3种细胞分裂素中 ,ZT
对丛生芽的增殖效果较好 。在供试质量浓度范围
内 ,随着ZT 质量浓度的升高 ,增殖倍数也提高 ,当
ZT质量浓度为 3.00 mg/L 时 ,增殖倍数达到9倍 ,
但试管苗细长瘦弱 ,叶色淡 ,且有部分呈玻璃化
(叶色淡而半透明);而添加 6-BA 、KT 的组合对丛
生芽的增殖效果较差 ,但小苗发育较健壮 。综合
考虑增殖倍数和小苗发育情况 ,认为以 Read+ZT
2.00 mg/L+NAA 0.50 mg/L作为继代增殖培养基
较好 ,培养 60 d 后形成丛生芽 ,前期生长较慢 ,
75 d以后 ,丛生芽生长明显加快 。
表 6 细胞分裂素对丛生芽增殖的影响
Table 6.The effect of different cytokinin on breeding
培养基
Basal substrate
增殖倍数
Increasing
小苗发育情况
Deve-
lopment
of plant
Read+6-BA 1.00 mg/ L+NAA 0.5 mg/ L 1.5 健壮
Read+6-BA 2.00 mg/ L+NAA 0.5 mg/ L 2.0 健壮
Read+KT 1.00 mg/ L+NAA 0.5 mg/ L 2.0 健壮
Read+KT 2.00 mg/ L+NAA 0.5 mg/ L 3.0 健壮
Read+ZT 1.00 mg/ L+NAA 0.5 mg/ L 5.6 一般
Read+ZT 2.00 mg/ L+NAA 0.5 mg/ L 8.6 一般
Read+ZT 3.00 mg/ L+NAA 0.5 mg/ L 9.0 较细弱(部分玻璃化)
3 结 论
1)迎红杜鹃水培外植体表面用 0.1%升汞消
175杨丽娟等:迎红杜鹃组培繁殖技术的研究
吉林农业大学学报 Journal of Jilin Agricultural University
毒2 min ,污染率低 ,褐化/死亡率低 ,成活率高 ,效
果最好。野外采回的当年生嫩枝的外植体表面用
0.1%升汞消毒 5 min褐化/死亡率低 ,成活率高。
2)以当年生的嫩枝作为外植体时最佳采集
时间为 5月下旬 ,此期取材污染率低 ,褐化/死亡
率低 ,成活率高 。
3)迎红杜鹃组织培养最适基本培养基为
Read ,用 Read对外植体进行诱导时出芽多 ,枝多
粗壮 ,但还需要进一步改进以控制黄化发生。
4)迎红杜鹃诱导体分化培养基最适琼脂浓
度为 6.5 g/L ,pH 5.0 ~ 5.5。
5)在 ZT 添加量为 1.00 ~ 5.00 mg/L时 ,迎红
杜鹃丛生芽诱导率 、诱芽系数随ZT 质量浓度的升
高而增加 , 以在培养基 Read +ZT 5.00 mg/L +
NAA 0.05 mg/L上诱导率最高 。在丛生芽诱导过
程中采用活性较强的 ZT 并适当提高其质量浓度 ,
有利于丛生芽的产生 。
6)迎红杜鹃继代培养最佳培养基为 Read+
ZT 2.00 mg/L+NAA 0.50 mg/L。
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