全 文 :林业科技开发 2013 年第 27 卷第 4 期 99
doi:10. 3969 / j. issn. 1000-8101. 2013. 04. 026
五彩柊树组织培养关键技术
黄丹1,2,胡海波1*,向其柏1,刘玉莲1
(1.南京林业大学森林资源与环境学院,南京 210037;2.上海市林业总站)
摘 要:以五彩柊树的新梢茎段为外植体,探讨了五彩柊树组织培养的关键技术。结果表明:适合五彩柊树茎段
培养的基本培养基和细胞分裂素分别是 B5 和 ZT。适合腋芽增殖培养的培养基为 B5 + 3. 0 mg /L ZT,增殖系数可达
3. 63;适合生根的培养基为 B5 + 3. 0 mg /L NAA,生根率可达 63. 3%,平均根数 3. 7 条。本研究结果为五彩柊树试
管苗规模化生产提供了技术支撑。
关键词:五彩柊树;茎段;组织培养
Study on tissue culture of Osmanthus heterophyllu‘Goshiki’∥HUANG Dan,HU Hai-bo,XIANG Qi-bai,LIU
Yu-lian
Abstract:The study took the fresh shoots of Osmanthus heterophyllus‘Goshiki’as the explant,the optimal medium were
studied. The results indicated that the optimizing basic media and cytokinin on the culture of stem was B5 and ZT respec-
tively. The optimizing medium was B5 + 3. 0 mg /L ZT in the multiplication of buds. The average propagation coefficient
was 3. 63. The optimizing medium of rooting was B5 + 3. 0mg /L NAA. The rooting rate was 63. 3% and the average num-
ber of root was 3. 7. The results of this study could provide technical support for plantlets scale production of Osmanthus
heterophyllus‘Goshiki’.
Key words:Osmanthus heterophyllus‘Goshiki’;stem;tissue culture
First author’s address:College of Forest Resource and Environment,Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,China
收稿日期:2013-01-08 修回日期:2013-04-09
基金项目:国家“948”项目“用于城市绿化和沿海防护林的木犀属树
种经营管理技术的引进”(编号:2005-4-18)。
作者简介:黄丹(1984 -) ,女,助理工程师,研究方向为森林培育。通
讯作者:胡海波,男,教授。E-mail:huhb2000@ yahoo. com. cn
五彩柊树(Osmanthus heterophyllus‘Goshiki’)产
自日本,是木犀科木犀属植物。该品种为常绿灌木,
夏末至早秋开白色小花,花常藏于叶丛中。五彩柊树
既可用于庭院、公园绿化,亦可盆栽观赏[1-2],是一种
优良的园林造景材料。国内外关于柊树生理方面的
研究极少,组织培养尚未见报道。五彩柊树一般不结
实,常以嫁接、扦插和压条进行繁殖,但这些传统的繁
殖技术系数小、速度慢、成活率较低,远远不能满足市
场对五彩柊树苗木的需求。通过组织培养可以解决
现在五彩柊树繁殖中存在的这些问题。为此,试验对
五彩柊树的组织培养做了初步研究,旨在为五彩柊树
的试管苗工厂化生产提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 供试嫩枝
于 2009 年 3 月—2010 年 3 月,在南京林业大学
树木园内采集五彩柊树新梢茎段。对所采茎段进行
预处理:将茎段放在洗洁精水中浸泡 5 min 并不断摇
动,然后流水下冲洗 1 ~ 2 h。之后,将茎段置于超净
工作台上,用浓度为 70%的酒精浸泡 30 s,用无菌水
冲洗 2 ~ 3 次,再用 0. 1% HgCl2(升汞)溶液处理 2 ~
5 min。HgCl2 的处理时间由植物材料的大小、成熟程
度而定。
1. 2 芽的诱导、分化
将消毒后的茎段置于培养皿中并在超净工作台
上切成 1 cm左右的小段,每段至少带一对腋芽,并接
种到培养基上进行培养。本试验参考同科植物组织
培养所采用的基本培养基[3-7]:DKW、MS、LMc 和 B5
并对这 4 种基本培养基进行筛选。
将五彩柊树的茎段接种到不同的处理上。每个
处理在基本培养基中附加 ZT(0. 5、1. 0、1. 5 mg /L)和
0. 1 mg /L NAA 的不同浓度组合。20 d 后统计污染
率,30 d后统计萌发率,并观察、记录生长状况,筛选
出适宜的基本培养基。
在筛选出的适宜的基本培养基上,根据不同细胞
分裂素的作用效果再附加不同的细胞分裂素,设置不
同的浓度梯度:ZT 0. 5、1. 0、1. 5 mg /L,6 -BA 1. 0、
3. 0、5. 0 mg /L,TDZ 0. 05、0. 1、0. 5 mg /L,KT 2. 0、
4. 0、6. 0 mg /L,并配与 0. 1 mg /L NAA,接种外植体。
欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗 技术开发
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20 d后统计污染率,30 d 后统计萌发率,观察、记录
生长状况,筛选出适宜的细胞分裂素。
所有供试验用培养基均按常规方法配制,用 1M
NaOH调节 pH值至 5. 7 ~ 5. 8。
1. 3 增殖培养、生根培养及数据分析
取培养 30 d 的完整无菌苗,从根茎处切开,将无
根芽苗接种到以 B5 为基本培养基附加 ZT(1、2、3、4
mg /L)和 0. 1 mg /L NAA 的不同浓度组合。每个处
理每次接 30 个,重复 3 次,30 d 后观察生长情况,统
计月增殖系数。
当小苗长至 2 ~ 3 cm高时,切下接种至生根培养
基,生根培养基采用 B5 培养基,附加不同浓度的 NAA、
IBA。生根培养 65 d后,统计生根数目及根长度。
试验所得数据采用 SAS 软件进行方差分析与多
重比较。
2 结果与分析
2. 1 基本培养基对茎段培养的影响
B5、MS、LMc和 DKW 这 4 种培养基对五彩柊树
茎段萌发的影响显著,它们对五彩柊树茎段诱导作用
大小的顺序依次为:B5 > LMc > DKW > MS(表 1)。
B5 基本培养基对五彩柊树茎段的组织培养有良好的
效果。在 B5 培养基上,其萌发率最高,达到 90%,而
且植株的生长量明显大于其余 3 种基本培养基,达到
1. 5 cm。其次是 LMc,诱导率为 43. 3%,但是其诱导
的植株较小,生长量为 0. 6 cm。从生长情况和植株
生长量来看,LMc的诱导效果都远远不如基本 B5 培
养基。而当以 MS 为培养基时,完全不能萌发,最终
死亡。茎段在 DKW 基本培养基上的萌发率和生长
情况都较差,不适于五彩柊树茎段的组织培养。
试验观察可知,B5 基本培养基有利于五彩柊树
茎段的萌发,而且生长情况较好,因此我们选择 B5 培
养基为五彩柊树组织培养的基本培养基。
表 1 基本培养基对茎段培养的影响
培养基 接种个数 萌发率 /% 生长量 生长情况
B5 90 90. 0 a 1. 5 a + + +
MS 90 0 d - -
LMc 90 43. 3 b 0. 6 b + +
DKW 90 10. 0 c 0. 5 b +
注:“ +”表示长势较差;“ + +”表示长势一般;“ + + +”表示长势良
好;“ + + + +”表示长势很好;不同小写字母表示在 P < 0. 05 水平上
差异显著(下同)。
2. 2 细胞分裂素对茎段培养的影响
常用的细胞分裂素有 ZT、6-BA、2-ip 和 KT,它
们的作用强弱依次 ZT > 2-ip > 6-BA > KT。其中,ZT
是最活跃的天然的细胞分裂素。除此之外,近年来又
发现一种人工合成的具有细胞分裂素活性的物质
TDZ,可强烈促侧芽及不定芽的发生。一般来说,TDZ
的使用浓度比其他细胞分裂素如 KT和 ZT等要低得
多,通常在 0. 02 ~ 0. 20 mg /L 的范围内,也有使用更
高浓度的[8]。
本试验参考同科植物组织培养所采用的细胞分裂
素,采用 ZT、6-BA、TDZ 和 KT 4 种细胞分裂素[9-12],
分别对腋芽的萌发率和平均生长量作方差分析。不
同的细胞分裂素对腋芽萌发率和生长量的影响显著
(表 2)。不同细胞分裂素对茎段诱导作用大小的顺
序依次为:ZT > TDZ >6-BA > KT。在添加 ZT的培养
基上,茎段的萌发率和生长量均达到最大值,分别为
为 91. 1%和 1. 4 cm。在添加 6-BA和 TDZ的培养基
中,茎段的萌发率和生长量都明显低于 ZT。而在添
加 KT的培养基上,茎段完全不能萌发。这与 4 种激
素的诱导动力一致。可见,适宜五彩柊树茎段培养的
细胞分裂素是 ZT。图 1 为在 ZT诱导下萌发的腋芽。
表 2 激素种类对茎段培养的影响
激素
浓度 /
(mg·L -1)
萌发率 /
%
平均萌发率 /
%
生长量 /
cm
平均生长量 /
cm 生长情况
0. 50 87. 3 1. 2 + + +
ZT 1. 00 93. 6 91. 1 a 1. 5 1. 4 a + + +
1. 50 92. 4 1. 5 + + +
1. 00 4. 9 0. 2 +
6-BA 3. 00 7. 1 6. 7 c 0. 6 0. 6 b +
5. 00 8. 1 1. 0 +
0. 05 11. 4 0. 3 +
TDZ 0. 10 13. 2 12. 2 b 0. 5 0. 4 c +
0. 50 12. 0 0. 4 +
2. 00 0
KT 4. 00 0 0. 0 d - - -
6. 00 0
图 1 腋芽萌发
2. 3 ZT浓度对腋芽增殖培养的影响
ZT各浓度水平对腋芽增殖的影响显著(表 3)。
随着 ZT 浓度的提高,增殖系数也随之提高。当 ZT
浓度为 3. 0 mg /L 时,增殖系数最大,达到 3. 63。试
验还发现,当 ZT 浓度大于 3. 0 mg /L 时,试管苗继代
2 次以上后就会枯萎。因此,确定适宜五彩柊树腋芽
技术开发 欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗
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增殖培养的培养基为 B5 + 3. 0 mg /L ZT。图 2 为在
B5 + 3. 0 mg /L ZT培养基上增殖的腋芽。
表 3 不同浓度 ZT对增殖培养的影响
处理
ZT浓度 /
(mg·L -1)
增殖系数
1 2 3
LSD检验
1 1. 0 1. 2 0. 8 1. 1 a
2 2. 0 2. 1 2. 4 2. 1 b
3 3. 0 3. 6 3. 5 3. 8 c
图 2 腋芽增殖
2. 4 生长素浓度对生根培养的影响
无根苗在生根培养基中培养 40 d 以后在基部可
看到白色根点,不同处理长出芽点的时间基本相同。
生长素浓度对生根培养的影响如表 4 所示,结果表明
不加任何激素的基本培养基上不能诱导生根。根据
生根数和生根率,可以看出 NAA 的生根效果好于
IBA。NAA的浓度在 0 ~ 3. 0 mg /L 范围之间时,试管
苗的生根率随着生长素浓度的升高而升高。而当
NAA的浓度达到 5. 0 mg /L时,生根率反而降低。可
见,NAA浓度过高和过低,都不利于无根试管苗生
根,且茎段基部愈伤化明显。这可能是生根率下降的
主要原因。试验中还发现,当生长素的浓度大于 5. 0
表 4 不同激素种类和浓度对生根的影响
生长素 浓度 /(mg·L -1) 株数 生根率 /% 平均根数 /条
0. 0 30 0. 0 -
1. 0 30 36. 7 2. 3
NAA 2. 0 30 56. 7 2. 8
3. 0 30 63. 3 3. 7
5. 0 30 50. 0 3. 4
1. 0 30 10. 0 1. 2
IBA 3. 0 30 40. 0 2. 0
5. 0 30 36. 6 1. 7
图 3 生根培养
mg /L时,试管苗培养一段时时间后会发生落叶现象。
总之,促使五彩柊树试管苗生根较好的生长素为
NAA 3. 0 mg /L。图 3 为在 B5 + 3. 0 mg /L NAA 培养
基上生根的试管苗。
3 结论与讨论
以前的研究表明,在木犀科植物组织培养中使用
频率最高的细胞分裂素为 6 -BA 和 TDZ[9-10,12]。而
本试验的研究结果表明,在添加 6-BA和 TDZ的培养
基中,茎段的萌发率和生长量都明显低于 ZT。适宜
五彩柊树茎段培养的细胞分裂素是 ZT。
试验采用 ZT实现了五彩柊树的腋芽增殖,当 ZT
浓度为 3. 0 mg /L时增殖系数最大,达到 3. 63。但总
的来说,ZT在所试验的浓度范围内的增殖效果还不
能满足生产需求,还需要继续探索其他激素对五彩柊
树试管苗增殖的影响。
在生根培养中发现,NAA 比 IBA 更适合诱导不
定根的发生,因为 NAA诱导出的根更粗壮,且根部很
少产生愈伤组织,这样的根更容易通过维管束与茎相
连接,使得移栽成活率提高。IBA 诱导的根相对细而
长,而 NAA诱导出的根相对粗而短。但 NAA诱导出
的根数较 IBA多。本试验只选取了一种生长素来诱
导生根,复合因子对五彩柊树试管苗生根培养的影响
有待进一步探索。
参考文献
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( 责任编辑 史 洁)
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