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三裂叶瓜木萌动芽快速繁殖的研究



全 文 :第 31卷 第 1期
2013年 1月
河 南 科 学
HENAN SCIENCE
Vol.31 No.1
Jan. 2013
收稿日期:2012-10-28
基金项目:辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目(201203041-4);辽宁省大学生创新创业训练项目(201203015011)
作者简介:黄晓非(1991-),女,辽宁葫芦岛人,主要研究方向为植物组织培养
通信作者:姜长阳(1953-),男,辽宁大连人,教授,主要研究方向为植物技术 .
文章编号:1004-3918(2013)01-0049-04
三裂叶瓜木萌动芽快速繁殖的研究
黄晓非, 孙 佳, 徐 佳, 宁淑香, 姜长阳
(辽宁师范大学 生命科学学院,辽宁 大连 116081)
摘 要:以三裂叶瓜木的萌动芽为材料,进行了萌动芽的生长、生长芽的生根、试管苗的生根继代增殖、移栽和定植
的研究,建立起三裂叶瓜木的快速繁殖技术 . 结果证明:1/2MS+ZT 0.3 mg/L+ GA3 0.8 mg/L+IAA 0.1~0.3 mg/L是
萌动芽生长培养的理想培养基;1/4MS+ABT 2号 1.0 mg/L+IBA 0.5 mg/L是试管苗生根培养和试管苗生根继代增
殖培养的理想培养基 . 试管苗移栽成活率为 93.7%,定植成活率为 97.9%,定植的试管苗保持了三裂叶瓜木的所有
植物学性状 .
关键词:三裂叶瓜木;试管苗;快速繁殖
中图分类号:S 567.23+9 文献标识码:A
The Study on Rapid Propagation for Germinating Shoots
of Alangium Platanieolium Var Trilobum
Huang Xiaofei, Sun Jia, Xu Jia, Ning Shuxiang, Jiang Changyang
(College of Life Science,Liaoning Normal University,Dalian 116081,Liaoning China)
Abstract:The germinating shoots were used as materials to research the growth of germinating shoots,rooting of
adventitious buds and tube seedlings,transplanting and stable planting of tube seedlings,for establishing the
rapid propagation system of Alangium platanieolium var trilobum. The results showed that 1/2MS+ZT 0.3 mg/L+
GA3 0.8 mg/L+IAA 0.1~0.3 mg/L was the optimum medium for growth of germinating shoots,and 1/4MS+ABT2
1 .0 mg/L+IBA 0.5 mg/L was the ideal medium for rooting and subculturing of tube seedlings. The transplanting
survival rate of tube seedlings was 93.7% and stable planting survival rate was 97.9%. Colonization of plantlets
maintained all biological traits of Alangium platanieolium var trilobum.
Key words:Alangium platanieolium var trilobum; tube seedling; rapid propagation
三裂叶瓜木(Alangium platanieolium var trilobum)为瓜木的变种,属于八角枫科、八角枫属落叶灌木或小
乔木,生长于杂木林中,在我国的吉林、河北、山西、河南、福建、台湾等地有分布,在辽宁省的鞍山、北宁、岫
岩、凤城和桓仁等市县也有分布[1] . 三裂叶瓜木的根、茎和枝条含有喜树次碱、消旋毒藜碱等生物碱成分,具
有祛风除湿、舒筋活络、散瘀止疼等功效,能治风湿痹疼、瘫痪、鹤膝风、无名肿毒、跌打损伤等疾病[2] . 由于
三裂叶瓜木是一种具多种功效的草药,长期以来遭到大量采挖,导致有限的野生资源遭到了严重破坏 . 近
年来,辽宁南部地区的园林工作者将其进行绿化栽培,也收到较好的绿化效果 . 但由于栽培的三裂叶瓜木
每年只能结出极少的种子,无法通过种子进行繁殖;又因其自身特性无法采用扦插等方法进行无性繁殖,极
大地限制了其绿化栽培的推广 . 为保护野生资源,实现绿化栽培,研究者对三裂叶瓜木进行了萌动芽快速
繁殖的研究 . 虽然目前已有瓜木化学成分系统定性分析研究的报道[3],但迄今未见三裂叶瓜木组织培养及
快速繁殖研究的报道 .
DOI:10.13537/j.issn.1004-3918.2013.01.009
第 31卷 第 1期河 南 科 学
1 材料与方法
1.1 材料
5月上旬,把生长于我国辽宁省凤城市杂木林中长势旺盛、芽刚刚萌动的三裂叶瓜木一年生枝条采回实
验室作为实验材料 .
1.2 灭菌
将枝条剪成具有萌动芽茎段后,放到瓶中,用清水洗涤 2次后,用 0.001%的安利洗涤溶液洗涤 5 min,再
用蒸馏水洗净,放到超净工作台上,用 70%~75%乙醇灭菌 10~15 s,迅速用无菌水洗涤后,用 0.05%的 HgCl3
溶液振荡灭菌 18 min,接着用灭菌水振荡清洗 5~6次,获得无菌材料 .
1.3 培养条件
以附加蔗糖 15 g/L和不同浓度的 ZT,GA3,NAA,IBA,IAA和 ABT2号(生根粉)的 1/2MS或 1/4MS为培
养基,培养基 pH5.8~6.0 . 萌动芽的伸长生长培养在暗培养条件下进行,其他培养均在光照条件下进行,光
照度 3800 lx,12 h/d,培养温度为 25 ℃ .
1.4 方法
1.4.1 愈伤组织的诱导培养 用解剖刀剥掉芽外包被物,将长约 0.2 cm的萌动芽接种到以 1/2MS+ZT 0.3 mg/L+
GA30.8 mg/L为基本培养基,附加浓度分别为 0.1,0.3,0.6,0.9,1.2 mg/L的 NAA,IAA培养基上,在暗培养的条
件下进行不同浓度的 NAA,IAA对萌动芽生长培养的影响实验. 萌动芽生长培养试验每种培养基培养 100个
萌动芽,重复 2次 .
1.4.2 生长芽的生根培养 把暗培养的生长芽转移到光照下培养 10 d,随着生长芽缓慢生长,芽色逐渐由
黄色变成嫩绿色 . 此时,将绿色的生长芽基部剪掉后,接种到以 1/4MS+ABT2号 1.0 mg/L为基本培养基,附
加不同浓度的 IAA、IBA和 NAA培养基上,进行生长芽的生根培养试验 . 生长芽生根培养试验每种处理接
种 100个生长芽,重复 3次 .
1.4.3 试管苗的生根继代增殖培养 把试管苗剪成具有 2个叶片、长 1.5~2.0 cm的茎段后,接种到生根培
养基 1/4MS+ABT2号 1.0 mg/L+IBA0.5 mg/L的培养基上,进行试管苗的生根继代增殖培养 . 生根继代增殖培
养试验重复 4次,每次继代 6代 . 前 3次,每代接种培养 200个材料 . 第 4次前 4代每次也接种培养 200个
材料,第 5代接种 600个材料,第 6代接种培养 1400个材料 .
1.4.4 试管苗的移栽、定植 把经过生根继代增殖培养的试管苗从培养瓶中取出,洗去根部的培养基,放到
底部放着一层深 0.5~1.0 cm清水的、深 6~8 cm塑料盘中炼苗;3~4 d后移到日光温室中,移栽到下部为一层
约 5 cm厚肥沃园土、上层为干净河沙的口径为 14 cm的营养钵中,进行试管苗的移栽试验 . 移栽后,前 14 d
要保持湿度 85%~90%、无直射光的环境条件 . 移栽试验重复 2次,移栽株数均为 600株 .
把移栽成活的试管苗于 5月上旬一次性定植到绿地上,共定植 1120株 . 定植后按照正常的园林植物
进行管理 .
2 结果及分析
2.1 不同浓度的 NAA,IAA对萌动芽生长培养的影响
培养到 50 d时统计观察,结果见表 1 . 在附加浓度为 0.1~0.3 mg/L的 IAA培养基上,萌动芽伸长生长
的效果好,不仅生长率达到了 91%以上、生长芽高度达到了 2 cm以上,而且生长芽长势好 . 观察还表明,在
附加浓度为 0.1~0.3 mg/L的 IAA培养基上培养的萌动芽,培养 6 d有的可见开始生长,之后,伴随着生长数量
的增加,萌动芽也不断长高,并生长为生长芽 . 先期生长的生长芽为浅黄色的,后期为黄色的 . 2次重复实验
的结果基本一致 . 以上结果证明:1/2MS+ZT 0.3 mg/L+GA30.8 mg/L+IAA0.1~0.3 mg/L这种培养基是三裂叶瓜
木萌动芽生长培养的理想培养基 .
2.2 不同浓度的 IAA,IBA和 NAA对生长芽生根培养的影响
接种后 34 d观察统计,结果见表 2 . 在附加 IAA,IBA和 NAA 3种生长素的培养基上虽然都能生根生
长为试管苗,但在附加 IBA培养基上的生根效果最好,尤其是在 0.5 mg/L IBA的培养基上,不仅生根率最
高、生根数最多,而且试管苗生长旺盛 . 观察统计证明,在这种培养基上,培养到 6 d就可见有的培养材料开
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2013年 1月 黄晓非,等:三裂叶瓜木萌动芽快速繁殖的研究
始生根,培养到第 14 d时生根率达到了 87% . 培养到 32 d时就可以生长为具有 3~9条白色根、4~8个绿色
叶片、高约 5 cm、茎粗 0.2 cm左右,外观上生长旺盛的试管苗 . 3次重复试验结果基本一致 . 以上结果证
明:三裂叶瓜木生长芽在 1/4MS+ABT2号 1.0 mg/L+IBA0.5 mg/L这种培养基能获得理性生根培养效果 .
表 2 不同浓度的 IAA、IBA和 NAA对生长芽生根培养的影
Tab.2 Effects of different concentrations of IAA、IBA and NAA on the rooting of growing buds
2.3 试管苗的生根继代增殖培养
接种培养后统计,4次重复试验,每次继代 6代的平均结果为:一个培养周期为 32 d,试管苗平均生长
5.7个叶片,生根率为 94.3%,生根 3.9条,株高 5.1 cm;观察还表明,经过 32 d培养的试管苗,叶片伸展,茎绿
色且粗壮,外观上生长旺盛,几乎没有无效苗,平均每代的繁殖系数为 2.8 . 按照这个速度,1株试管苗每年
能繁殖 8万株试管苗. 除掉各种不利因素,1株试管苗经过 1年的生根继代增殖培养能繁殖出 5万株试管苗.
这种繁殖速度达到了快速繁殖的目的,满足对野生三裂叶瓜木的保护和园林绿化栽培对种苗的需要.
2.4 试管苗的移栽、定植
移栽后 30 d统计,共成活 1124株,成活率为 93.7%. 移栽成活率较高;定植后 30 d统计,共成活 1097株,
成活率为 97.9%,易定植成活 .
定植后的观察表明,试管苗前期生长缓慢,但生长速度随着移栽时间的延长不断加快,移栽 40 d左右开
始旺盛生长,并且秋末出现落叶晚 10 d左右的贪青现象,但秋季生长的贪青枝条也能正常越冬 . 定植的试
表 1 不同浓度的 NAA、IAA对萌动芽生长培养的影响
Tab.1 Effects of different concentrations of NAA and IAA on the growth of germination buds
注:“++”为长势好;“+”为长势一般;“-”为不生长 .
IAA/(mg·L-1) NAA/(mg·L-1) 接种数量/个 生长率/% 生长芽高度/cm 长势
0 0 100 0 0 -
0.1 0 100 91 2.5 ++
0.3 0 100 92 2.1 ++
0.6 0 100 32 1.1 +
0.9 0 100 23 0.6 +
1.2 0 100 0 0 -
0 0.1 100 12 0.2 +
0 0.3 100 15 0.4 +
0 0.6 100 9 0.3 +
0 0.9 100 0 0 -
注:“++”为长势旺盛;“+”为长势一般;“-”为不生长 .
IAA/(mg·L-1) IBA/(mg·L-1) NAA/(mg·L-1) 生根率/% 生根数/条 试管苗长势
0 0 0 0 0 -
0.1 0 0 31 2.5 +
0.5 0 0 52 2.1 +
1.0 0 0 26 1.1 +
1.5 0 0 8 1.6 +
0 0.1 0 36 2.1 +
0 0.5 0 94 5.6 ++
0 1.0 0 75 4.4 +
0 1.5 0 19 1.3 +
0 0 0.1 13 1.8 +
0 0 0.5 19 1.4 +
0 0 1.0 9 1.1 +
0 0 1.5 8 1.5 +
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第 31卷 第 1期河 南 科 学
管苗翌年 7月开花,9月下旬果实成熟 . 连续 2年观察还证明:定植的试管苗除了生长旺盛外,还保持了三
裂叶瓜木的所有植物学性状 .
3 讨论
定植的试管苗保持了三裂叶瓜木的所有生物学性状说明,该研究所建立的组织培养及快速繁殖技术所
繁殖的试管苗完全能满足对野生三裂叶瓜木的保护和园林绿化栽培对种苗的需要 .
本研究在生根继代增殖培养阶段,其培养周期比生长芽生根培养缩短 2 d . 产生这种现象主要有以下
两点:一是这个阶段的培养材料——试管苗本身就是在这种培养基上培养的,材料对这种培养基已经形成了
适应性;二是这个阶段的培养材料试管苗比生长芽生根培养阶段生长芽粗壮而旺盛,适应性更强 .
目前国内外进行试管苗快速繁殖的培养,一般是通过两条途径完成的:一是通过愈伤组织分化出大量的
不定芽达到快速繁殖的目的[4-5];二是通过不定芽或分化芽分化出大量的分化芽达到目的的[6-10] . 本研究是用
试管苗进行生根继代增殖培养达到快速繁殖目的的 . 虽然从繁殖速度看,本研究所采用的方法繁殖速度较
慢,但这种繁殖技术不仅简化了试管苗的培养程序,而且培养的试管苗生长旺盛,几乎没有无效苗 . 因此,
本研究所建立的试管苗繁殖技术,也是一条有效的快速繁殖途径 .
参考文献:
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(编辑 孟兰琳)
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