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照山白杜鹃组织培养研究



全 文 :第 32 卷 第 4 期 浙 江 林 业 科 技 Vol. 32 No.4
2 0 1 2 年 7 月 JOUR. OF ZHEJIANG FOR. SCI. & TECH. Jul., 2 0 1 2
文章编号:1001-3776(2012)04-0054-03

照山白杜鹃组织培养研究

易善军,孙振元*,韩 蕾,钱永强,巨关升
(中国林业科学研究院林业研究所,北京 100091)

摘要:以照山白杜鹃(Rhododendron micranthum)试管苗的茎段为外植体,研究不同激素组合对其外植体诱导、
丛生芽增殖及试管苗生根的影响。结果表明:最适丛生芽诱导培养基为 Read+ZT 4.0 mg/L+NAA 0.05 mg/L+蔗
糖(3%),诱导率达 92.41%;最适丛生芽增殖培养基为 Read+ZT 3.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖(3%),增殖
系数达 7.56;生根培养基为 Read+IAA 0.5 mg/L+蔗糖(2%),生根率达 92.5%; NAA 不适宜照山白杜鹃生根
诱导;将试管苗移栽到松毛土:泥炭土:河沙 = 1:2:1 的基质中,成活率达 89%。
关键词:照山白杜鹃;培养基;组织培养
中图分类号:S723.1+32.6 文献标识码:A

Study on Tissue Culture of Rhododendron micranthum

YI Shan-jun,SUN Zhen-yuan*,HAN Lei,QIAN Yong-qiang, JU Guan-sheng
(Research Institute of Forestry, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China)
Abstract: The stems of plantlet were used as explants to study the effect of different hormone combinations on explant induction, propagation of
clustering shoots and the rooting of Rhododendron micranthum. The results indicated that the best medium for shoot induction was Read+ ZT 4.0
mg/L+NAA 0.05 mg/L+ sugar (3%), with the inductivity rate of 92.41%. The best medium for multiplication was Read+ZT 3.0 mg/L+ NAA 0.1
mg/L + sugar (3%), with multiplication coefficient of 7.56. Read+IAA 0.5 mg/L +sugar (2%) was the best medium for rooting, with rooting rate up to
92.5%. At same time, NAA was proved not to be useful for root induction in R. micranthum. The survival rate reached 89% when the plantlets were
transplanted in substrate of turfy soil: humus soil: riversand = 1: 2: 1.
Key words: Rhododendron micranthum; medium; tissue culture

照山白杜鹃(Rhododendron micranthum)为杜鹃花科(Ericaceae)杜鹃花属(Rhododendron)常绿灌木,
又称小花杜鹃、照山白,不仅极富观赏性,而且有很高的药用价值[1~2]。与其他杜鹃花相比照山白杜鹃具有耐干
旱、耐寒、耐瘠薄及适应性强等优点,其主要分布于我国华北、东北、西北部分地区。虽然,照山白杜鹃可以
采用常规的种子繁殖和扦插繁殖,但是种子繁殖存在周期长、繁殖系数低及子代变异率高等问题,而扦插繁殖
存在生根困难、移栽成活率极低等问题[3]。因此,常规的种子繁殖和扦插繁殖都不能满足生产的需求,而利用
组织培养技术可以克服这些不足,自从 1975 年Anderson等人首次以茎尖为外植体对杜鹃花组织培养研究以来[4],
目前,已经建立了西洋杜鹃(R. hybridun)[5]、映山红(R. simsii)[6~7]、高山杜鹃(R. lapponicum)[8~9]、迎红杜
鹃(R. mucronulatum)[10]等杜鹃的高效快繁体系,但对照山白杜鹃的组培研究较少[11]。本实验以照山白杜鹃的
茎段为外植体,研究了不同激素配比对愈伤诱导、丛生芽增殖及试管苗生根的影响,为照山白杜鹃的组培快繁
提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
照山白杜鹃种子(采自北京云蒙山)在无菌条件下发芽得到试管苗,然后取试管苗的茎段进行繁殖。
收稿日期:2012-01-18;修回日期:2012-04-05
作者简介:易善军(1975-),男,安徽宣城人,在读博士生,从事园林植物分子育种方面的研究;*通讯作者。


4 期 易善军,等:照山白杜鹃组织培养研究 55
1.2 方法
1.2.1 材料的消毒 种子用无菌水浸泡 1 h,再用 75%酒精消毒 30 s,无菌水冲洗 2 次,最后用 0.1%升消毒 10 min,
无菌水洗 5 次。然后用无菌滤纸吸干水分,将种子接种到 Read 基本培养基中进行培养获取试管苗。
1.2.2 初代培养 将试管苗带叶的茎段接种到附加不同浓度 ZT(1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mg/L)和 NAA(0.01、
0.05、0.10、0.20 mg/L)的 Read 培养基上进行丛生芽诱导,筛选出最适宜的激素浓度。Read 培养基附加蔗糖
30 g/L,琼脂粉 7 g/L,pH 5.4。
1.2.3 继代培养 将诱导出的丛生芽(1 ~ 2 cm)切下,转接于附加不同 ZT 和 NAA 浓度的继代培养基上进行
增殖培养,培养 70 d,调查统计增殖情况,筛选最适宜的增殖培养基。
1.2.4 生根诱导 取继代增殖培养基上高 2 ~ 3 cm 的健壮再生苗为材料,分别接种于含有不同浓度的 NAA、IAA
和 IBA/NAA 组合的 Read 培养基上进行生根诱导培养试验。单一使用 NAA、IAA 的浓度为 0.20 ~ 2.00 mg/L,
IBA/ NAA 组合中 IBA 的浓度范围为 0.50 ~ 2.00 mg/L,NAA 的浓度为 0.20 ~ 2.00 mg/L,60 d 后调查其生根率。
1.2.5 培养条件 培养温度 23±2℃,光照 14 h/d,光照强度 2 000 lx。
2 结果分析
2.1 初代培养
接种于诱导培养基上的茎段培养 35 d 后出现绿色愈伤组织,继续培养至第 50 天愈伤组织分化产生不定芽,
第 70 天进行统计分析。结果显示,在不同浓度 ZT 和 NAA 组合均能不同程度的诱导出愈伤组织(见表 1),其
中以 Read+ZT 4.0 mg/L+NAA 0.05 mg/L 组合诱导率最高,达到 92.41%。当 ZT 浓度为 5.0 mg/L 时,虽然诱导
率也在 90%以上,但愈伤组织质量下降。
2.2 继代培养增殖
将分化出的不定芽转入继代增殖培养基上,培养 70 d 时,分析不同 ZT/NAA 组合对照山白杜鹃继代增值的
影响(表 1),研究发现,在一定的浓度范围内,随着 ZT 质量浓度的升高,照山白杜鹃丛生芽的增殖倍数也提
高,当 ZT 质量浓度为 4.0 mg/L 时,其增殖倍数高达 7.84 倍,而当 ZT 质量浓度为 3.0 mg/L 时,增殖倍数达到
7.56 倍。高 ZT 浓度时虽然可以获得较高的增殖倍数,但是幼苗细长瘦弱,叶片小,并出现玻璃化现象,不利
于生根。在 3.0 mg/L 的 ZT 时虽然增殖倍数略低,但幼苗发育较健壮,适宜进一步进行生根培养。因此对于照
山白杜鹃继代增殖培养比较合适的培养基为 Read+ZT 3.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖(3%)。
表 1 不同激素处理对照山白杜鹃丛生芽诱导及增殖的影响
Table 1 Effect of different hormone concentrations on the induction and multiplication of clustering shoots
编号 ZT
/mg·L-1
NAA
/mg·L-1
诱导率
/%
增殖倍数
/倍
生长势 编号 ZT
/mg·L-1
NAA
/mg·L-1
诱导率
/%
增殖倍数
/倍
生长势
A1 1.0 0.01 85.32 6.48 较弱 A11 3.0 0.1 90.68 7.56 粗壮
A2 1.0 0.05 86.49 6.58 一般 A12 3.0 0.20 88.56 7.28 较好
A3 1.0 0.10 87.52 6.71 一般 A13 4.0 0.01 90.4 7.38 较好
A4 1.0 0.20 79.43 6.31 一般 A14 4.0 0.05 92.41 7.33 较好
A5 2.0 0.01 83.39 6.58 较弱 A15 4.0 0.10 91.82 7.84 较粗壮
A6 2.0 0.05 90.41 6.78 一般 A16 4.0 0.20 87.32 7.78 一般
A7 2.0 0.10 88.59 7.28 较好 A17 5.0 0.01 92.49 8.28 较弱
A8 2.0 0.20 89.53 6.98 一般 A18 5.0 0.05 94.21 7.86 一般
A9 3.0 0.01 90.11 7.18 较好 A19 5.0 0.10 93.25 8.34 较好
A10 3.0 0.05 91.34 6.98 较粗壮 A20 5.0 0.20 90.08 8.18 较弱
2.3 生根培养
将丛生芽接种于含有不同浓度 NAA、IAA 和 IBA/IAA 的 Read 培养基上培养 60 d 后,对各个处理做统计分
析,结果表明,不同浓度 IBA/NAA 处理及单一的 NAA 均不能诱导照山白杜鹃丛生芽生根,而含有不同浓度的
IAA 的 5 个处理均能生根,但作用效果有差异(表 2)。IAA 处理的幼苗在培养 28 d 时开始在基部或茎部直接
生出不定根,至 60 d 时统计生根率和每苗平均根数,由表 2 可知,当 IAA 浓度为 0.5 mg/L 时,生根数最多,
根系亦较长,生根率高达 92.5%,平均不定根达 4.22 条;而当 IAA 浓度为 2.0 mg/L 时,生根率为 72.5%,每苗
平均不定根数为 3.32 条。



56 浙 江 林 业 科 技 32 卷
2.4 移栽 表 2 不同扩素浓度对生根的影响
将生根培养 60 d 的照山白杜鹃组培苗瓶口
揭开,在室内开瓶练苗 4 ~ 5 d,然后选取根系
发育良好的试管苗用自来水洗净根上附着的培
养基,移至松毛土:泥炭土:河沙 = 1:2:1
(体积比)的基质中,用透光率高的塑料薄膜覆盖,湿度保持在 80%,温度控制在(18±2)℃,每天自然光照 10
h,8 d 后揭去薄膜,每天早晚喷洒清水各 1 次,成活率达 89%。
Table 2 Effect of IAA on rooting
编号 激素浓度
/mg·L-1
接种数
/个
生根数
/条
生根率
/%
平均生根数
/条
B1 0.2 40 35 87.5 3.94
B2 0.5 40 37 92.5 4.22
B3 1.0 40 33 80.5 3.82
B4 2.0 40 29 72.5 3.32
3 结论与讨论
自 1975 年Anderson等人首次对杜鹃花组培研究以来,经国内外研究者三十多年的努力,目前已经成功的建
立了一些杜鹃花组培快繁体系,但是,由于杜鹃花种和品种间的差异,导致各种(品种)适宜的培养基类型、
激素种类和浓度都不一样。Hannapel在培养几个当地的杜鹃种和杂种发现 2iP能促进芽的分化和增殖,6-BA会抑
制侧芽萌发与增殖[12];钟宇对西洋杜鹃的茎尖和茎段的离体培养时发现最适初代、继代培养基为Read+ZT(1.00
mg/L)+NAA(0.05 mg/L),最适生根培养基为Read+NAA(2.0 mg/L)+IBA(2.0 mg/L)[5];刘晓青将 5 个
不同品种的高山杜鹃茎段接种于WPM+TDZ(0.5 mg/L)培养基上,以检测不同品种对培养基的适应性,结果
表明,不同品种间的丛生芽诱导率及芽的生长状况存在差异,适应Cosmopolitan、Germania等品种的诱导培养基
不适应于品种Donator[9];周兰对迎红杜鹃组培快繁的研究表明在改良MS+ZT(5.0 mg/L)+NAA(0.05 mg/L)
培养基上丛生芽诱芽率最高(76.67%),最佳生根条件为 1/4 改良MS+IBA 0.5 mg/L,生根率达 93%[13]。所以,
对某一特定杜鹃花种和品种来说,选择适宜的激素及培养基十分必要。
本研究以照山白杜鹃试管苗的茎段为外植体,研究不同激素组合对外植体诱导及增殖的影响,结果表明:
最适合丛生芽诱导培养基为Read+ZT 4.0 mg/L+NAA 0.05 mg/L;继代培养基为Read+ZT 3.0 mg/L+NAA 0.1
mg/L。虽然,一些研究发现NAA能与其他的激素共同诱导多种杜鹃生根[5,14],但是,本研究发现无论是不同浓
度的IAA/NAA或IBA/NAA组合,还是单独使用NAA都不能诱导照山白杜鹃生根,因此,我们推测NAA不适用
于照山白杜鹃的生根诱导。然而,研究同时发现在不同浓度(0.2 ~ 2.0 mg/L)的IAA的处理均能诱导生根,当IAA
浓度为 0.5 mg/L时,生根率高达 92.5%,之后随着浓度的继续增加,生根率明显降低,表明低浓度IAA处理更有
利于照山白杜鹃的生根。

参考文献:
[1] 夏重道,杜安,王红萍,等. 照山白有效成分的化学研究[J]. 中国药科大学学报,1999,30(4):314-315.
[2] 许慧君,袁志芳,张兰桐,等. RP-HPLC 法测定照山白中金丝桃苷的含量[J]. 药物分析,2004,24(2):162-164.
[3] 张长芹,冯宝钧. 几种高山常绿杜鹃的扦插繁殖试验[J]. 园艺学报,1994,21(3):307-308.
[4] Anderson W C. ProPagation of Rhododendrons by Tissue Culture: Part I. Development of a Culture Medium for Multplication of Shoot[J]. Proc
Intl Plant Prop Soc, 1975, 25 : 129-135.
[5] 钟宇,张健. 西洋杜鹃组织培养技术体系研究(I)—基本培养基和外植体的选择[J]. 四川农业大学学报,2001,19(1):37-39.
[6] 董春枝,郑开文,潘季淑. 三种杜鹃花组培快速繁殖的初步研究[J]. 北京农业大学学报,1989,2:164-166.
[7] Mertens M, Werbrouck S, Samyn G, et a1. In vitro regeneration of evergreen azalea from leaves[J]. Plant Cell Tiss Org, 1996, 45: 231-23.
[8] 汤桂钧,张建安,蒋建平,等. 高山杜鹃的组织培养快速繁殖技术研究[J]. 上海农业学报,2004,20(3):15-18.
[9] 刘晓青,苏家乐,项立平,等. 高山杜鹃茎段组织培养和优化体系的建立[J]. 扬州大学学报(农业与生命科学版),2007,28(3):
91-94.
[10] 杨丽娟,马立军,秦树林,等. 迎红杜鹃组培繁殖技术的研究[J]. 吉林农业大学学报,2010,32(2):172-176.
[11] 梁宇,顾地周,朱俊义,等. 照白杜鹃离体快繁体系建立及种质试管保存[J]. 中南林业科技大学学报,2008,28(5):16-21.
[12] Happnel D J. Micropropagation of Native Rhododendron Specis[J]. HortScience, 1981(16): 391.
[13] 周兰,曹后男,孙博,等. 迎红杜鹃组培快繁技术体系的研究[J]. 延边大学农学学报,2008,30(4):229-235.
[14] 何芳兰,陶延珍,李毅,等. 不同激素对高山杜鹃愈伤组织分化及植株再生的影响[J]. 甘肃农业大学学报,2007,42(1):68-72.