全 文 :黑龙江农业科学 2009(5):20~ 22
Heilongjiang Ag ricultural Sciences
生物技术
黑龙江农业科学 20
肾蕨离体培养技术的研究
司 亮
(黑龙江省农业科学院园艺分院 ,黑龙江哈尔滨 150069)
摘要:以肾蕨匍匐茎茎尖为外植体 ,对离体再生培养技术进行了研究。结果表明:GGB 的最佳诱导培养基为 MS+
BA0.7 mg·L-1 ,诱导率为95%;GGB增殖培养基为 MS+BA0.7 mg·L-1 ,增殖系数为5.3;孢子体诱导培养基为MS+
BA0.7 mg·L-1+NAA0.7 mg·L-1 ,诱导率可达到 82%;适合诱导生根培养基为 MS+NAA0.2 mg·L-1+0.1%Ac ,生
根率为100%。
关键词:肾蕨;离体培养;绿色小体(GGB)
中图分类号:S682 文献标识码:A 文章编号:1002-2767(2009)05-0020-03
Studies on in vitro Culture of Nephrolepis auriculata
SI Liang
(Horticultural Sub-academy of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences , Harbin , Heilongjiang
150069)
Abstract:Using the stem apex of the stolon of Nephrolepis auriculata as explants , the study on in vito culture was conduc-
ted.The results showed that the most appropriate induction culture medium of GGB was MS +BA0.7 mg·L-1 , the ratio of
induction was 95%.The most proper multiplication medium was MS+BA0.7 mg·L-1 , multiplication coefficient was to be
5.3;The medium for GGB to shoo t was MS+BA0.7 mg·L-1+NAA0.7 mg·L-1 , rate of inducement was 82%;The most
appropriate roo ts-planting culture medium was MS +NAA0.2 mg·L-1+1.0% Ac, and the rooting rate was up to 100%.
Key words:Nephrolepis auriculata;in vitro culture;green globular bodies(GGB)
收稿日期:2009-06-04
作者简介:司亮(1980-),女 ,山东维县人 ,硕士 ,研究实习员 ,主要从
事组织培养和植物基因工程研究。 E-mail:siliang7698192@
163.com。
肾蕨(Nephrolepis auriculata)又名篦子草 、蜈蚣草
等 ,是肾蕨科肾蕨属骨碎补科多年生常绿草本植物 ,原
产于热带 、亚热带地区 ,喜温暖湿润的环境[ 1] 。肾蕨株
型直立丛生 ,复叶深裂奇特 ,叶色浓绿 ,常用于客厅 、办
公室和卧室的美化布置。近年 ,由于肾蕨具有旺盛的
生命力和保湿性 ,在园林中得到了广泛的应用 ,它常被
栽植在荫蔽的地方或室内 ,也可装饰路径 ,以及作切叶
及配植于专类植物园内[ 2] 。肾蕨的常规繁殖方式为分
株 ,其繁殖系数低 ,且易造成植株品种退化 ,观赏性下
降。利用组织培养技术可极大地提高繁殖系数 ,保持
品种观赏特性。本研究以肾蕨的匍匐茎茎尖为外植体
对其离体培养技术进行了研究。
1 材料与方法
1.1 材料
黑龙江省园艺分院智能温室内生长健壮的盆栽肾
蕨(Nephrolepis auriculata)。
1.2 方法
1.2.1 无菌外植体的获得 取肾蕨匍匐茎茎尖为外
植体。在超净台上于 75%酒精浸泡 30 s ,用无菌水冲
洗一次 ,再用0.1%的升汞消毒5 ~ 6min ,无菌水冲洗4
~ 5次 ,无菌滤纸吸干 ,在解剖镜下拨取 0.2 ~ 0.5 mm
大小茎尖。接种到诱导培养基上。
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5 期 司 亮:肾蕨离体培养技术的研究 生物技术
21 黑龙江农业科学
1.2.2 不同培养基与不同浓度BA对匍匐茎茎尖诱导
分化的影响 分别以 MS 、1/2MS和 1/3MS为基本培
养基 ,其中添加不同浓度的 BA ,用以研究不同的培养
基与不同浓度 BA 对茎尖诱导分化的影响。蔗糖浓度
为3.0%,琼脂 5.0 g· L-1 ,pH=5.8 ,培养温度(24±
2)℃,光强 1 500 lx ,光照时间12 h·d-1 ,每种激素组合
接种5瓶 ,每瓶4个外植体 ,定期观察外植体 ,30 d后调
查外植体的诱导率。
1.2.3 不同配比激素对绿色小体(GGB)增殖和孢子
体诱导的影响 将直径约为 0.5 cm的 GGB接种到含
有不同浓度 BA和 NAA的 MS培养基中 ,每个组合接
种50个GGB ,30 d后调查平均增殖倍数和孢子体分化
率 ,培养条件如1.2.2。
1.2.4 无菌苗的生根诱导 选取生长健壮 ,高 3 ~ 5
cm的无菌苗进行生根试验。基本培养基为 MS ,添加
不同浓度的 NAA和活性炭 ,20 d后对无菌苗根的诱导
情况和生长状态进行观察。除蔗糖浓度为 2.0%,其它
培养条件如 1.2.2。
2 结果与分析
2.1 不同培养基与不同浓度BA对匍匐茎茎尖诱导分
化的影响
将匍匐茎茎尖接种到添加不同浓度 BA的 MS 、
1/2MS和1/3MS 培养基中 ,5 ~ 9 d后茎尖开始萌动 ,
15 ~ 30 d后可形成配子体或绿色小体(GGB)。绿色小
体是类似兰花圆球茎的绿色球状体(Green Globular
Bodies ,GGB),是蕨类植物中特有的结构。实验结果显
示 ,不同培养基中 ,茎尖的分化情况是不同的 ,添加 BA
的MS培养基中茎尖形成绿色小体 ,在 1/2MS 、1/3MS
培养基中 ,茎尖不经过 GGB阶段直接分化形成配子
体 ,说明不同的 MS培养基浓度对茎尖的诱导方向起
到重要的作用;BA 可促进茎尖的诱导分化 ,不同浓度
BA的诱导率有差异。在 MS+BA0.7 mg·L-1培养基
中GGB 的诱导率最高 , 可达到 95%;在 1/2MS +
BA0.7培养基中配子体的诱导率最高 ,为 75%(见表
1)。
2.2 不同配比激素对GGB增殖和孢子体诱导的影响
将直径约0.5 cm的GGB接种到不同激素配比的
MS培养基上。经过 30 d后观察 ,结果表明 ,BA 浓度
不变 ,NAA的浓度升高 ,孢子体分化率升高 ,在 MS+
BA0.7 mg·L-1 +NAA0.7 mg·L-1培养基中分化率达
到最大值 82%,继续增加 NAA 浓度 ,孢子体的分化率
反而下降;随着NAA浓度增大 ,GGB的平均增殖倍数
略有减低 ,同时还观察到在只含有 BA 的 MS 培养基
中 ,GGB的平均增殖倍数最高 ,为 5.3 ,且几乎没有孢
子体分化的现象 ,这说明 ,BA在GGB的增殖过程中起
到关键性作用 ,适量的 NAA促进 GGB孢子体的诱导 ,
但浓度不易过大 ,以NAA为0.7 mg·L-1时最适宜(见
表 2)。所以 ,适宜 GGB增殖的培养基为 MS+BA0.7
mg·L-1 ,适宜孢子体诱导培养基为 MS+BA0.7 mg·
L-1 +NAA0.7 mg·L-1 。
表 1 不同培养基与BA对茎尖诱导分化的影响
培养基
/mg·L-1
接种外植
体数
萌发时间
/d
诱导GGB
个数
诱导原
叶体数
诱导率
/ %
MS+BA0.3 20 6 14 70
1/2MS+BA0.3 20 5 14 70
1/3MS+BA0.3 20 8 11 55
MS+BA0.7 20 6 19 95
1/2MS+BA0.7 20 6 15 75
1/3MS+BA0.7 20 8 13 65
MS+BA1.0 20 7 16 80
1/2MS+BA1.0 20 7 12 60
1/3MS+BA1.0 20 9 12 60
注:1/ 2MS 、1/3MS分别为大量 、有机 、微量和铁盐均减为 1/ 2和
1/ 3。
表2 不同配比激素对GGB增殖和孢子体诱导的影响
培养基
/mg·L-1
接种
GGB数
GGB平均
增殖系数
平均增殖
倍数
孢子
体数
分化率
/ %
MS+BA0.7 50 267 5.3 0 0
MS+BA0.7+NAA0.1 50 250 5.0 24 48
MS+BA0.7+NAA0.5 50 237 4.7 36 72
MS+BA0.7+NAA0.7 50 222 4.4 41 82
MS+BA0.7+NAA1.0 50 240 4.8 37 74
2.3 无菌苗的生根诱导
选取3 ~ 5 cm以上健壮的单棵无菌苗进行生根试
验 ,20 d后对其试验结果进行调查。结果表明 ,无菌苗
在每种培养基中的生根率均可达到100%,不添加激素
的 MS也可以诱导生根。但在添加了活性炭的培养基
中无菌苗和根的生长状态更好。无菌苗在 NAA 为
0.2 mg·L-1和0.5 mg·L-1培养基中根的生长状况好 ,
粗 、长且根毛多 ,无菌苗长势佳 ,易于移栽(见表 4),从
成本和生根壮苗效果综合比较 ,选择MS+NAA0.2 mg
·L-1 +0.1%Ac为无菌苗生根壮苗的适宜培养基。
2.4 无菌苗的移栽
选取根长3.0 ~ 5.0 cm ,苗高 4.0 ~ 5.0 cm的健壮
无菌苗进行驯化移栽。先将培养瓶在温室内适当遮荫
的自然光下炼苗 15 d后进行移栽。用镊子取出无菌
苗 ,洗去根部粘连的培养基 ,移入泥炭和蛭石 1∶1的
无土栽培基质中 ,加盖塑料薄膜和遮荫网 ,使空气湿度
维持在80%以上 ,并避免直射阳光 , 30 d后可移栽上
钵 ,驯化率可达 90%以上。
生物技术 黑 龙 江 农 业 科 学 5期
黑龙江农业科学 22
表3 组培苗的生根诱导
培养基/mg·L-1 发根率/ % 根形态 组培苗长势
MS+NAA0.5+0.1% Ac 100 5~ 9条 ,粗 、长 、根毛多 最好 ,深绿色
MS+NAA0.2+0.1% Ac 100 5~ 8条 ,粗 、长 、根毛多 最好 ,深绿色
MS+NAA0.1+0.1% Ac 100 4~ 7条 ,粗 、长 、根毛多 最好 ,深绿色
MS+NAA0.5 100 5~ 10条,细、长、根毛少 一般 ,黄绿色
MS+NAA0.2 100 4~ 8条 ,细 、长 、根毛少 较好 ,黄绿色
MS+NAA0.1 100 4~ 6条 ,细 、长 、根毛少 较好 ,黄绿色
MS 100 4~ 6条 ,细 、长 、根毛少 较好 ,黄绿色
3 讨论
试验中发现在MS培养基中只添加BA ,GGB大量增
殖且很少有孢子体产生;BA和NAA配合使用时 ,可以对
GGB的孢子体起到很好的诱导作用 ,分化率可达到 82%,
说明BA对波斯顿蕨 GGB的增殖起到了非常关键的作
用;NAA则是孢子体诱导的必要因素 ,NAA对波斯顿蕨
根的诱导效果颇佳 ,无菌苗生长健康 ,根系发达。在培养
基中添加适量的活性炭则有助于苗的生长 ,提高根的质
量 ,更适合于移栽 ,这与林德钦等[ 3]的研究是一致的 ,但其
具体作用机制还有待于进一步研究。
蕨类植物的离体培养技术已有了很多研究报
道[ 3-5] ,肾蕨离体培养技术也有了一些报道[ 6-7] ,研究多
用孢子进行无菌繁殖。本试验以匍匐茎茎尖为外植体
具有易于取材 ,不伤母株 ,不影响其观赏性等优点。植
物组织培养过程中 ,培养基和激素浓度配比的筛选是
非常重要的 ,植物组织细胞脱分化与分化是一个很复
杂的生理生化过程。培养基的浓度和激素的种类 、比
例及它们之间的相互作用会直接影响到外植体的脱分
化和分化过程 ,本研究通过试验筛选确立了适于肾蕨
离体再生的培养基和激素配比 ,建立了一套比较完善
的肾蕨离体培养体系 ,以期为肾蕨的规模化生产提供
一定的理论依据。
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