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互叶白千层组织快繁及多倍体诱导



全 文 :第 22卷第 6期 西 南 农 业 大 学 学 报 Vol.22 ,No.6
2000年 12月 Journal of Southwest Agricultural University Dec.2000
文章编号:1000-2642(2000)06-0507-03
互叶白千层组织快繁及多倍体诱导*

张兴翠 ,梁国鲁 ,阎 勇 ,余 瑛 ,杨光伟 ,杨天秀
(西南农业大学 生物技术中心 ,重庆 400716)
摘要:报道了互叶白千层快速繁殖方法及运用秋水仙碱诱导处理培养多倍体的几种途径。研究结果表明:利用白千
层幼嫩茎和叶作外植体均能再生成完整的植株;无菌扦插繁殖是最理想的快繁方法 , 繁殖系数为(3~ 5)2n;利用秋水
仙碱作诱导剂 ,成功地诱导出了多倍体植株 , 其形态特征为叶色浓绿 、叶片增厚 、根系肥大 , 染色体数目由 2n=2x=22
变为 2n=4x=44。
关 键 词:互叶白千层 ;快速繁殖 ;多倍体
中图分类号:S 565.9;S 565.035.2       文献标识码:A
RAPID PROPAGATION AND POLYPLOID INDUCTION IN MELALEUCA ALTERNIFOLIA
ZHANG Xing-cui , LIANG Guo-lu ,YAN Yong , YU Ying , YANG Guang-wei , YANG Tian-xiu
(Biotechnology Research Center , Southwest Agricultural University , Chongqing 400716 , China)
Abstract:Several approaches for rapid propagation and colchicine-induced polyploidy in Melaleuca alternifolia are reported in this paper.Com-
plete plantlets were regenerated when either caulicles or young leaves of M.alternafolia were used as explants.Aseptic cutting propagation gave the
most satisfactory result , with a propagation coefficient of(3~ 5)2n.Colchicine treatment successfully induced polyploid plantlets characterized by
dark green , thickened leaves , crassitude roots and a doubled chromosome number(2n=4x=44).
Key words:Melaleuca alternifolia;rapid propagartion;polyploid
  互叶白千层(Melaleuca alternifolia)为桃金娘科
(Myrtaceae)白千层属(Melateuca)植物 ,原产澳大利
亚[ 1] ,速生 、干直 、再生能力强 ,定植后可多次收获 ,种
子繁殖。互叶白千层的枝叶可提取芳香油 ,即国际上
称谓的茶树油(Tea Tree Oil),被广泛用于香料调味
业 、香水业 、化妆业 、制皂业。又可作为防腐剂和清新
剂 ,特别重要的是它可作为医药化工原料[ 2] 。研究小
组1997年引入 3 个互叶白千层品种在重庆试种成
功 ,其生物量与茶树油与原产地相近。为加快良种的
繁育及新品种培育的速度 ,对其组织培养进行了详细
的探索 ,现已成功地研究出了一套切实可行的离体快
繁技术。为改良和培育互叶白千层品种 ,用秋水仙碱
诱导处理 ,已获得了多个四倍体株系。
1 材料与方法
供试材料为从国外引进的A ,B , C 3个互叶白千
层品种 ,其萜品醇含量分别为 42%,39%,35%。
1.1 无菌株系的建立
用幼嫩的茎叶作外植体:在晴天选取生长健壮无
病虫的幼树 ,剪取旺盛生长的当年生枝梢 1cm ~ 2cm ,
置自来水下冲洗 1h ~ 2h ,然后移入超净工作台 , 在
70%酒精中浸泡 2s ~ 3s ,用 0.1%升汞消毒 8min ~
10min ,无菌的水清洗 3 ~ 5 次 , 将茎切成 0.5cm ~
1.0cm茎段 ,叶片切成 5mm大小作接种材料 。接入灭
菌后的MS+1mg L-1~ 2mgL-1BA+0.2mg L-1NAA的
培养基中。在 25±2℃、光强 1500Lx 照射 10h 条件
(下同)下培养。
收稿日期:2000-08-08
基金项目:重庆市科委资助项目
作者简介:张兴翠(1964-),女 ,四川彭县人 ,西南农业大学副研究员 ,从事染色体工程技术研究。
DOI :10.13718/j.cnki.xdzk.2000.06.008
用种子作为外植体:选取优良树种的成熟种子 ,
置70%酒精中浸泡 30s ,再用 0.1%升汞消毒 10min ,
无菌的水清洗 3 ~ 5次 ,接入 1/2 MS中培养。
1.2 增殖培养
以C 品种为试验材料 ,MS 为基本培养基 ,添加
0mg/L , 0.5mg/L , 0.8mg/L , 1.0mg/L , 2.0mg/L ,
3.0mg/L BA及 0.2mg L-1 NAA 和 0.2 mg L-1 IAA的
外援激素.将无菌苗切割成 3 ~ 5叶的茎段 ,转入上述
各组合培养基中培养。每一组合接种 10 瓶 ,每一瓶
接种 5个组织块 。
1.3 多倍体的诱导方法
用秋水仙碱诱导多倍体[ 3~ 7]的方法有 2种:
1.3.1 将萌动后的种子置入 0.2%秋水仙碱溶液中
1d ~ 5d ,此后逐日取出 ,用 0.1%升汞灭菌 5min ~ 8min
后 ,接入MS加 0.2 mg L-1IBA的培养基中培养 。
1.3.2 将无菌苗切割成 0.5cm~ 1cm的茎段 ,插入含
0.2%秋水仙碱(高温灭菌)的 MS+1mg L-1BA+0.2
mg L-1NAA的培养基中培养。
1.4 染色体检测采用去壁低渗法
2 结果与讨论
2.1 无菌株系的建立
以茎段作外植体 ,培养 6d ~ 10d 后叶腋萌生腋
芽 ,20d后切割转入 MS加 0.2mgL-1 IAA 的培养基中
继代 20d ~ 30d , 即可获得 1cm ~ 2cm 高健壮的无菌
苗;以叶作外植体培养 20d ~ 30d后 ,其叶片增厚失去
光泽 , 长出凹凸不平的愈伤组织 , 继续培养 10d ~
20d ,在愈伤组织的表面能分化出成堆的不定芽 ,切割
后转入 MS 加 0.2mg/1IAA 的培养基中继代 20d ~
30d ,即可获得 1cm ~ 2cm高的无菌苗。
以种子作为外植体:此法的特点是一次性能获得
大量的无菌苗。培养 50d ~ 60d ,可获得 1cm ~ 2cm 高
的健壮无菌苗。
2.2 增殖培养
互叶白千层在 BA含量为 0mgL-1 ~ 2.0 mgL-1的
各个培养基组合中都能增殖 ,但是繁殖的方式随着
BA含量的高低有所不同 ,且繁殖系数也不同。
2.2.1 丛生芽诱导繁殖法  在 MS +1.0mgL-1 ~
2.0mgL-1BA+0.2 mgL-1NAA的培养基中培养 20d ~
30d后在叶的表面或茎的基部产生成蔟的丛生芽。
切割丛生芽转入MS+0.2mgL-1IAA中培养 ,7d ~ 10d
后基部萌生2 ~ 4条洁白的根 ,继续培养 20d ~ 30d苗
高达到 1cm ~ 2cm 。如此循环能培养出大量的无菌
苗 ,但是此种方法最大的缺点是随着培养时间的延长
和代数的增加丛生芽会产生肿胀甚至玻璃化现象 ,
转入壮苗培养基中不易清除 ,此种方法适合于增殖培
养初期繁殖材料较少时使用 。繁殖系数为(3 ~
10)2n ,即 60d增殖一次(3 ~ 10倍)。
2.2.2  侧芽诱导繁殖  在 MS +0.5mgL-1 ~
0.8mgL-1BA+0.2mgL-1NAA 的培养基中培养 6d ~
10d ,在其每一片叶的叶腋处萌生一个侧芽 ,继续培养
15d ~ 20d ,切割侧芽转入 MS+0.2mgL-1IAA 中培养 ,
20d ~ 30d苗高达到 1cm ~ 2cm 或者培养 25d ~ 40d 各
个侧芽伸长到 1cm ~ 2cm ,再切割成 3 ~ 5叶的茎段插
入 MS+0.2mgL-1IAA 中培养 ,20d ~ 30d后苗高可达
1cm~ 2cm , 炼苗后就可移植或继续切割培养增殖 。
如果循环往复能培养出大量的健壮无菌苗。繁殖系
数为(3 ~ 5)n ,即 42d ~ 60d增殖一次(3 ~ 5倍)。
2.2.3 无菌扦插 在 MS+0.2mgL-1 IAA的培养基
中培养 7d后 ,茎的基部产生 3 ~ 6 条洁白健壮的根 ,
茎段顶部叶的叶腋处萌生一个芽 ,代替顶芽继续生
长 ,20d ~ 30d后苗高达到 1cm~ 2cm ,炼苗后移栽或切
割重复上述工作 ,在短时间内可获得大量的无菌苗 ,
其繁殖系数为(3 ~ 5)2n ,即 20d ~ 30d增殖一次(3 ~ 5
倍)。此法的优点是增殖速度快 ,且增殖过程中不使
用激素 ,不经过愈伤阶段 ,无限增殖不会造成激素积
累 ,是工厂化培育互叶白千层种苗的最佳方法 。若结
合第2种(侧芽诱导)增殖方法交替使用 ,能在15 ~ 20
代内避免反复使用同一批增殖材料 ,发生苗势变弱的
现象。
3 多倍体诱导
两种诱导方法都得到了互叶白千层的四倍体植
株 ,结果见表 1 , 形态特征表现为叶片宽厚 、叶色浓
厚 ,茎杆粗壮 、根系肥大等特征 。
表 1 诱导试验结果统计表
处 理 种 子 浸 泡(d)
1 2 3 4 5
茎段
培养
处理株数(株) 90 116 120 140 90 30
四倍体株数(株) 0 2 7 3 0 1
四倍体得率(%) 0 1.7 5.8 2.1 0 3.3
取四倍体的根尖和二倍体茎尖 ,用去壁低渗法制
片 ,在显微镜下检测四倍体的体细胞染色体为 2 n =
4 x =44 ,二倍体的体细胞染色体为 2 n =4 x =22。
将四倍体植株的幼苗切成段 ,运用上述互叶白千
层快速繁殖方法 ,均能增殖培养出大量健壮的四倍体
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幼苗 。经过10代继代培养 ,仍然保持四倍体的形态
特征 ,体细胞染色体为 2 n =4 x =44。将各个四倍
体株系经过度栽培 ,移栽到大田定植 ,经过田间观察
株高及株型的差异很大 ,其内含物含量变化及有利生
物学特性有待进一步研究测定 。
4 小结
4.1 利用互叶白千层的叶和茎作外植体 ,用组织培
养方法能再生成完整的植株。种子作外植体能一次
性获得大量的无菌株系。
4.2 互叶白千层组织培养快速繁殖有多种途径。其
中高速度低成本的为无菌扦插繁殖 。
4.3 在无菌条件下利用秋水仙碱作为诱导剂 ,成功
地诱导出了互叶白千层四倍体植株 ,其形态特征表现
为叶色浓绿 、叶片增厚 、根系发达 ,体细胞染色体数目
由2n=2x=22变为 2n=4x =44。可望培养出优质 、
高产的互叶白千层新品种 。
参考文献:
[ 1]  Beylier MF.Bacteriostatic activity of some Australian essential
oils[ J] .Perfumer and Flavorist , 1972 ,(4):23-25.
[ 2]  Olsen CB.Australian Tea Tree Oil Guide[ J] .Rev.3rd ed.
Kail press , 1997 , 1-113.
[ 3]  黄济明.百合的组织培养和试管内诱发多倍体试验[ J] .
园艺学报 , 1983 , 10(2):125-127.
[ 4]  谭素英.西瓜不同倍体叶保卫细胞的叶绿体观察[ J] .科
学研究年报 , (1985 ~ 1986)中国农业科学院郑州果树研
究所 , 1987 , 176.
[ 5]  郑思乡 , 李利良.芦笋多倍体诱导及其离体培养的研究
[ J] .湖南农业科学 , 1986 ,(1):22-23.
[ 6]  韩礼星.猕猴桃多倍体诱导研究[ J] , 果树科学 , 1998 , 15
(3):273-276.
[ 7]  朱之悌.毛白杨天然三倍体选种研究[ J] , 林业科学 ,
1998 , 34(4):22-31.
(上接第 506页)
表 2 三峡库区蝶类地理分布
科名 1* 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
凤蝶科 12 6 2 1 2 1 1 1 2 1 1
绢蝶科 1
粉蝶科 8 5 2 1 2 1 5 1 2
斑蝶科 3 1 1
环蝶科 1 2 1
眼蝶科 14 14 17 10 6 4 3 5
蛱蝶科 27 22 13 7 6 4 4 4 5 6
珍蝶科 1
喙蝶科 1
蚬蝶科 1 1 1 1 1
灰蝶科 25 16 7 2 4 3 1 2 1 1
弄蝶科 24 17 5 7 3 2 1 1 1
合计 115 83 49 29 24 16 14 9 14 12 1 2
百分比(%)31.25 22.55 13.32 7.88 6.53 4.35 3.80 2.45 3.80 3.26 0.27 0.54
  注:* 1:表示蝶类分布在 1个县(区);2:表示蝶类分布在 2个县
(区);以此类推。
3.2 三峡库区蝶类地理分布的状况为大多数种类
分布区狭窄 ,仅限于 1个县分布的种类 115个 ,2个县
分布的种类83个 ,3个县的 49个 , 4个和 5个县分布
的种类分别是 29和 24个 ,它们的总计占据了库区蝶
类总数的 84.24%,这充分表明了蝶类对不同环境的
敏感性(表 2)。
致谢:在三峡蝶类的采集中 , 重庆自然博物馆张罗虹女
士 、陈晓媛女士和重庆第五公交公司付礁先生协助采集了缙
云山部分 , 在此一并致谢!
参考文献:
[ 1]  杨星科主编.长江三峡库区昆虫[ M] .重庆:重庆出版社
1996.1-33.
[ 2]  Leech J H Butterflies from China , Japan , and Corea [ M] .
London R.H.Porter , 18 Princes Street , Cavendish Square ,
W., 1892-1984 , 1-662.
[ 3]  李昌廉 , 李鸿兴.西南武陵山地区昆虫[ M] , 北京:科学
出版社 , 1992.546-575.
[ 4]  武春生.长江三峡库区昆虫[ M] .重庆:重庆出版社 ,
1996.1408-1436.
[ 5]  周 尧主编.中国蝶类志[ M] .郑州:河南科学技术出版
社 , 1994.95-852.
509第 22卷第 6期         张兴翠等 互叶白千层组织快繁及多倍体诱导