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肾蕨组培快速繁殖的研究



全 文 :第 20 卷 第 2 期 北 京 林 业 大 学 学 报 Vol.20 , No.2
1998 年 3 月 JOURNAL OF BEIJING FORESTRY UNIVERSITY Mar., 1998
1997-10-22收稿
研究简报
肾蕨组培快速繁殖的研究
王彭伟
(浙江省宁波市园林管理处 , 315010 ,宁波;男 , 35岁 ,高级工程师)
摘要 该文通过肾蕨走茎离体培养实验 , 研究走茎不同部位及不同激素浓度对 GGB(绿色球状
体)诱导及器官发生的影响.结果表明 , 采用走茎茎尖作为外植体的 GGB诱导率高 ,分化增殖系
数大 , 小植株生长快.产生 GGB 和芽的分化分别以 MS+IAA 0.1mg·L-1+NAA 0.5mg·L-1和
MS+IAA 0.5mg·L-1+NAA 0.05mg·L-1为好 ,根的诱导以 MS+NAA 0.1mg·L-1为佳.同时 ,
对外植体的消毒提出了新方法 , 而较过去有所突破.最后 ,对有关肾蕨组培中的一些问题进行了
讨论.
关键词 肾蕨 , 走茎 ,组织培养 , 繁殖
中图分类号 S682.350.03
Studies on Propagation of Nephrolepis cordifolia in Vitro
Wang Pengwei
(Ningbo Landscape Architecture Bureau , Ningbo , 315010 , P.R.China)
ABSTRACT In this paper , a simple propagation system of Nephrolepis cordifolia through runer
tips culture w as described , and the effects of different ho rmones on g reen g lobular bodies(GGB)
induction and dif ferentiation w ere discussed.The rusults of this experiment showed that rapid
propagation of N .cordi folia was achieved by means of runner tips culture in vi tro.Runner tips
producted the maximum mean mumber of GGB when MS medium supplemented by 0.05 mg·L-1
NAA and 0.05 mg·L-1 IAA was used.GGB easily regenerated plants on same medium ,but the
best result w as the medium containing 0.05 mg·L-1 NAA and 0.05mg·L-1 NAA and 0.05mg·
L-1 IAA.Adventitious roots w ere best in the mediun supplemented wi th 0.1 mg·L-1NAA.In
this paper ,method of sterilization and other problems w ere also discussed.
KEYWORDS Nephrolepis cordi fol ia , runner tips , tissue culture ,propagation
传统的繁殖通过分株和孢子培养进行[ 1] .近来随组培技术的迅速发展 ,花卉组织快繁已
引起国内外园艺工作者的重视 , 并在生产上得到了广泛应用(罗士韦 , 1979).对肾蕨
Nephrolepis cordi fol ia(L.)T rinen的组培 ,首先由 Murashige进行过[ 2] .在该属植物研究中如
波士顿蕨(王意成 ,1986;Burr R W ,1976)已获得成功 ,并得到小苗[ 3] ,对肾蕨的组培国外虽进
DOI :10.13332/j.1000-1522.1998.02.022
行了一些工作(Burr R W , 1976),但没有进一步的深入研究.国内对肾蕨进行了一定的研究
(毕世荣 , 1995 ,等),但用于商品化生产尚需摸索.因此 ,本文旨在通过研究 ,总结出一套生产技
术.
1 材料与方法
材料采用生长在温室内的肾蕨幼嫩走茎.培养基以 MS为基本培养 ,pH 为 5.8左右.
实验方法:外植体消毒处理采用 5种方法进行:①在 0.1%升汞液浸泡 15s ,无菌水冲洗 3
次;②用 75%酒精泡 10s ,无菌水冲洗 3次后 ,用 0.1%升汞+0.5%NaCl混合液泡 15s ,无菌水
冲洗 3次;③75%酒精泡10s ,无菌水冲洗 3次后 ,用0.1%升汞+0.5%NaCl+吐温泡 5min ,然
后用无菌水冲 3次 ,接种前用 25mg·mL-1的卡那霉素或四环素液浸泡片刻;④对走茎表面鳞
片剥去 ,70%酒精浸泡 10s ,无菌水冲洗 3次 ,用 0.1%升汞+0.5%NaCl+吐温泡 5min ,无菌
水冲洗 3次;⑤同④,但 0.1%升汞+0.5%NaCl+吐温处理时间为 4min.
培养基激素浓度分别加入 IAA 0.05 ~ 0.1mg·L -1+NAA 0.01 ~ 0.05mg·L-1.生根培养
基为加入 NAA 0.1 ~ 0.5mg·L-1.培养室内保持(25±2)℃,日光灯辅助照明每天 12h ,强度 2
000lx 左右.
2 结果与分析
2.1 不同消毒处理对外植体的影响
在接种前必须使外植体完全无菌.我们曾采用前人(Haruzo , 1987)的方法对肾蕨走茎进行消
毒 ,但效果不理想.因此 ,采用 5种不同处理 ,培养 10d后统计结果(见表 1).方法③和⑤消毒效果
最佳 ,既不损伤植物材料 ,又可基本杀死微生物.综合经济分析 ,对肾蕨消毒可用方法⑤进行.
表 1 不同消毒方法对肾蕨走茎离体培养的影响
TABLE 1 The effect of different sterilizers in tissue culture w ith
runner tips of Nephrolepis cordifolia
方法 总数 污染数 污染率/ % 死亡数 死亡率/ % 成活率/ %
① 25 0 0 23 92.0 8.0
② 88 0 0 29 89.8 10.2
③ 34 1 2.9 0 0 97.1
④ 55 1 1.8 31 56.4 41.8
⑤ 204 4 1.9 7 3.4 94.7
2.2 GGB的诱导
2.2.1 走茎不同部位对 GGB的影响
选取肾蕨幼嫩走茎的茎尖和茎段进
行离体培养 ,大约 10d后 ,即可观察到最
初在走茎顶端部位逐渐产生单个的绿色
瘤状物 ,称为绿色球状体(GGB);以后
GGB不断增大或多个密集在一起 ,新的
GGB不断产生;50d后 , GGB 诱导率基
本上达到最大值.从不同部位培养效果来看 ,两者相差很大 ,茎尖可达 88.6%,是茎段的 24
倍.不同部位培养在诱导 GGB上不但存在很大差异 ,而且速度上也明显不同.用茎尖 , 10d后
即可观察到有 GGB产生 ,而茎段 45d后才有少量 GGB产生.
2.2.2 不同激素水平对 GGB诱导的影响
在适当的培养基中 ,诱导 GGB 产生的关键在于正确调整浓度及其比例关系.不同浓度生
长素对GGB产生表现出差别(见表 2),从表中可以看出接种 50d后 IAA和 NAA 的各个浓度
组合中均能有 GGB产生.方差分析结果无明显差异 ,但从绝对值来看 ,当 IAA 相同时 ,NAA
0.05mg·L -1比 0.01mg·L-1要好 ,而当 NAA浓度一定时 ,则以 IAA 0.1mg·L-1为佳.从上述
结果分析 ,对GGB诱导 IAA浓度变化对其影响不大 ,而 NAA 则有一定影响.
2.3 芽的诱导
肾蕨产生 GGB后 ,没有重新转移新的培养基 ,1个月后 GGB开始发生芽的分化而出现绿
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点 ,随后绿点向上生长而产生叶片 ,形成无根小苗.从表 3中可以看出 ,不同浓度下分化率随着
浓度变化而变化.当 IAA浓度一定时 ,NAA浓度由0.01增加到 0.05时 ,分化率由 2.5株提高
到4.2株 ,几乎增加了 1倍.当NAA浓度相同 ,改变 IAA ,芽分化率变化不大.如将芽的分化率
反映在不同激素用量的比例上 ,则在一定范围内 ,芽的分化率与 NAA/ IAA 呈正相关 ,即随
NAA 含量的提高 ,芽的分化率亦增大.因此调整合适二者比例关系 ,可望获得较好的诱导效
果.
表 2 不同浓度生长素组合对外植体诱导GGB 的影响
TABLE 2 The effect of GGB with different
hormone combinations
激素浓度
/mg·L -1
激素浓度
/mg·L -1
平均诱导率
/ %
平均产生
GGB数/个
0.1IAA 0.01NAA
0.05NAA
73.53
88.25
1.3
1.6
0.05NAA 0.05IAA
0.1IAA
75.00
88.23
1.5
1.6
 注:数据为 50d后统计.
表 3 不同浓度生长素组合对芽的分化影响
TABLE 3 The effect o f GGB with different
ho rmone combina tions
激素浓度
/mg·L -1 NAA/ IAA
平均分化率
/ %
平均分化率
/株
0.01NAA+0.12IAA 0.1∶1 94 2.5
0.05NAA+0.12IAA 0.5∶1 90 4.2
0.05NAA+0.05IAA 1∶1 100 4.5
                         注:数据为组培 40d后统计.
2.4 根的诱导
将无根小苗转到含不同浓度的 NAA培养基中诱导生根 ,几周后几乎达到生根的高峰.经
观察 ,不同生根培养基的诱导效果不同.培养在 MS+0.1mg·L-1NAA时 ,幼苗 6d后开始生出
褐色的根条 ,40d后生根率达 98.2%,每株平均产生根 2.4条;而附加 NAA 0.3mg·L-1和 0.
5mg·L-1的培养基上 ,虽然 6d后也有根的产生 ,但最后的生根率不高 ,只有 63.6%和 77.8%.
其根的分化率以及根的平均长度均低于 0.1mg·L-1的 NAA培养基上培养的效果.
3 讨  论
(1)对于组培 ,外植体的消毒是比较重要的一个环节.在本试验中选用的植物材料是肾蕨
幼嫩走茎的顶端部位 ,它表面密布锥形披针形鳞片 ,使其消毒不易彻底 ,而且走茎顶端部位组
织幼嫩 ,用常规消毒处理 ,其成活率均低于 50%.因此餐用一些辅助手段 ,如加 0.5%NaCl 、抗
生素处理或剥去鳞片等方法.使用 NaCl可促使走茎表面与消毒液完全接触 ,减少鳞片对消毒
不彻底的影响.
(2)在我们试验中 ,肾蕨走茎茎段作为外植体进行离体培养同样可以诱导产生 GGB ,以后
GGB可以再分化 ,这与 M ichael等人所得到的“茎段不能诱导产生 GGB”的结果不一致.但与
茎尖组培相比 ,茎段上产生GGB的数量极少 ,速度也慢得多.
(3)在本试验中 ,GGB 的诱导和分化受不同激素浓度及其组合配比的影响 ,在一定范围
内 ,NAA起着重要的作用.
(4)一般植物利用组培技术进行快速繁殖多采用 Murashige 提出的工厂化生产方法 ,即通
过诱导不定芽以及提高腋芽的发生而增加其数量.在肾蕨组培过程中 ,其增殖途径在于 GGB
的诱导和继代增殖.GGB的结构与愈伤组织不同 ,而与兰花的原球茎相似.与诱导形成不定芽
进行培殖相比 ,用诱导形成GGB的方法大大提高了肾蕨繁殖增生的效率.
参 考 文 献
1 Bxiggs G B.Indoox plants.New York:Wiley , 1987.343
2 Mu rashige T .Plan t tissue cultu re & it s boitechnelogical application.Berlin:Springer Verlag , 1977.392
3 Lef f ring L.Influence of salt concent ration on the homogencity of Nephrolepis plants from tissue culture.In:A Fejiw ara.Plant
t issue culture.Tokyo:Maruzen , 1982.499~ 500
(责任编辑 李文军)
109第 2期                王彭伟:肾蕨组培快速繁殖的研究