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血皮槭的愈伤组织培养研究



全 文 :·生物技术· 北方园艺 2010(8):170~ 172
第一作者简介:陈丽(1983-),女,本科,助理研究员,研究方向为生
物组织培养。
收稿日期:2009-12-18
血皮槭的愈伤组织培养研究
陈  丽 , 李  冰 , 王  梅 , 牛 小沛
(济源市农业科学研究所,河南 济源 454650)
  摘 要:对血皮槭的营养器官嫩茎、叶和叶柄进行了愈伤组织的诱导研究。结果表明:各外
植体中诱导愈伤组织的难易程度为嫩茎>叶柄>叶;2 ,4-D比 NAA更有利于愈伤组织的形成 ,
诱导血皮槭产生愈伤组织的最佳培养基配方:改良 MS+6-BA 1.8 mg/L+2 ,4-D 0.8 mg/L+0.6
g/L活性炭 ,诱导率为 80%;继代增殖培养基的配方:改良 MS+6-BA 3.0 mg/L+2 ,4-D 2.0 mg/
L+0.6 g/ L活性炭 ,增殖系数可达3.0。
关键词:血皮槭;外植体;组织培养;愈伤组织
中图分类号:S 792.35 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2010)08-0170-03
  血皮槭(Acer griseum)为槭树科槭树属 ,原产中国 ,
国家二级保护树种。在北至新疆中部、内蒙古和辽宁南
部 ,南至苏州 、安徽 、湖北北部区域内生长良好 ,适应粘
土、碱性土等 ,湿润 、排水良好的土壤最宜其生长。树高
和冠幅均可达 6~ 9 m ,树冠呈圆形 ,树皮红棕色 ,自然卷
曲 ,鳞片状斑驳脱落。生长速度慢 ,每年生长 10 ~
15 cm 。特别适合小型造景的需要[ 1] ,可以种植在庭园
中 ,孤植或群栽于灌木丛中 ,能显示出极高的园林观赏
价值。血皮槭播种或扦插繁殖 ,繁殖速度较慢。利用组
织培养技术可加快其繁殖速度 ,不仅为市场提供大量苗
木 ,又能保持性状的优良性和一致性 ,增加该品种的观
赏效果。目前仅有关于复叶槭的愈伤组织研究报
道[ 3-4] ,未见血皮槭组培研究的相关报道 ,因此进行该项
研究。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试外植体材料取自河南省济源市原始森林。
1.2 试验方法
1.2.1 不同时间的选择 为了减少血皮槭在培养过程
中出现的褐化问题 ,分别在 4月底 ,6月和8月进行不同
外植体的采摘。
1.2.2 外植体的处理 选用 1 a生的无病虫害的枝条
带叶流水冲洗 5 min ,用洗洁净水冲洗数次 ,在无菌操作
下用 75 %酒精消毒30 s—无菌水冲洗 1次-0.1 %氯
化汞灭菌 18 min(添加吐温并不停的摇动)—无菌水冲
洗8次 ,进行材料的表面灭菌。然后将幼叶用无菌滤纸
吸干水分 ,分别将嫩茎 、叶柄剪成 0.5 cm左右的小段作
为外植体 ,以备接种。
1.2.3 培养基的选择 试验设计了以改良 MS为基础 ,
添加不同激素水平的诱导愈伤组织培养基(见表 1),蔗
糖 25%,琼脂 0.5%,pH 6.0 ,每个配方中不同外植体各
接种 8瓶。接种后暗培养 2 d后转入光培养 ,培养温度
为(25±2)℃,光照2 500 lx ,光照时间12 h/d ,每天观察 ,
发现污染及时取出。10 d后计算每瓶中愈伤组织的生
长情况。
2 结果与分析
2.1 不同时间的选择对血皮槭褐化及分化的影响
为了减少血皮槭在培养过程中出现的褐化问题 ,分
别在 4月底 ,6月和8月进行不同外植体的采摘。结果
表明 ,在 6月份采的外植体分化能力强 ,褐化少;为了减
少污染率分别选择在 10:00 ,13:00 , 17:00进行采摘 ,结
果表明在 13:00采摘的污染率最底。
2.2 不同外植体的选择对血皮槭愈伤组织诱导的影响
为了确定诱导血皮槭愈伤组织的最适外植体 ,分别
以叶柄 、叶片和幼嫩的茎段为培养物 ,采用改良的MS+
6-BA 2.0 mg/ L+2 ,4-D 1.5 mg/ L为诱导培养基进行预
备实验。结果表明:各个部位的愈伤组织诱导以幼嫩茎
段最高 ,为40%;叶柄(带 0.1 cm的叶)次之 ,为 30%;叶
片最低 ,为15%。所以外植体诱导和愈伤组织的难易程
度为幼嫩茎段>叶柄(带 0.1 cm的叶)>叶片。
2.3 不同元素配比对愈伤组织诱导的影响
在确定了合适的外植体后 ,需选择合适的激素配
比 ,找出形成愈伤组织的最适培养基。以幼嫩茎段为外
植体 ,以改良的 MS+6-BA 2.0 mg/L+2 ,4-D 1.5 mg/ L
为对照 ,分别以改良 MS 和 B5为基础培养基 ,设计了
6-BA ,2.4-D 2种激素间 ,3水平试验 ,结果如表1 、表 2。
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北方园艺 2010(8):170 ~ 172 ·生物技术 ·
  表 1 以改良的 MS为培养基不同激素
配比对茎段愈伤组织的诱导情况
外植体
激素配比
6-BA
/mg·L-1
2 ,4-D
/mg·L-1
调查茎段
/块
愈伤组织
/块
愈伤组织
诱导率/ %
1        对照 40 28 70
2 1.5 0.5 40 18 45
3 1.5 0.8 40 20 50
4 1.5 1.0 40 17 43
5 1.8 0.5 40 23 58
6 1.8 0.8 40 32 8
7 1.8 1.0 40 18 45
8 2.0 0.5 40 22 55
9 2.0 0.8 40 29 73
10 2.0 1.0 40 30 75
平均数 40 23.7 59
  试验中注意观察 ,如果在接种后 2 d ,接种外植体培
养基上出现黑红色 ,是褐化的原因 ,应及时转出来 ,防止
褐化死亡。在所接的嫩茎中 ,生长 10 d就可以看出 ,幼
嫩茎段在和培养基接触的表面 ,侧芽不生长 ,叶柄脱落 ,
茎变粗裂开变绿形成愈伤。正常的愈伤组织生长时是
黄绿色较为紧密的结构 ,这种愈伤组织分生能力强 ,芽
点较多;而深绿色的愈伤太硬不容易分化 ,最后也容易
转变成浅黄色而死亡;浅黄色的愈伤组织不分化不成
块 ,在培养过程中逐渐玻璃化死亡。
  表 2 以 B5培养基不同激素配比对茎段
愈伤组织的诱导情况
外植体
激素配比
6-BA
/mg·L-1
2 ,4-D
/mg·L-1
调查茎段
/块
愈伤组织
/块
愈伤组织
诱导率/ %
1     对照 40 28 70
2 1.5 0.5 40 8 20
3 1.5 0.8 40 12 30
4 1.5 1.0 40 9 23
5 1.8 0.5 40 22 55
6 1.8 0.8 40 26 65
7 1.8 1.0 40 16 40
8 2.0 0.5 40 24 60
9 2.0 0.8 40 26 65
10 2.0 1.0 40 25 63
平均数 40 19.6 49
2.4 血皮槭愈伤组织的继代培养
表3表明:改良MS+6-BA 3.0mg/ L+2 ,4-D 2.0 mg/
L+0.6 g/L活性炭 ,增殖系数可达 3.0为最高。在相同
的浓度下 ,单独加 2 , 4-D的比加 2 ,4-D和 NAA 的增殖
率高。
  表 3 血皮槭愈伤组织的继代培情况
继代培养基 用于继代的愈伤质量/g
继代以后成活
的愈伤质量/g
组织增殖
系数/倍
改良的 MS+6-BA 2.6 mg/ L+2 , 4-D
1.8 mg/ L 1.2 2.6 2.2
改良的 MS+6-BA 2.6 mg/ L+2 , 4-D
1.5 mg/ L+NAA 0.3 g/L 1.0 2.0 2
改良的 MS+6-BA 2.8 mg/ L+2 , 4-D
1.5.mg/ L+NAA 0.3 g/L 1.0 2.5 2.5
改良的 MS+6-BA 3.0 mg/ L+2 , 4-D
2.0 mg/ L 1.2 3.6 3.0
改良的 MS+6-BA 3.0 mg/ L+2 , 4-D
1.5 mg/ L+NAA 0.3 g/L 1.2 2.8 2.3
3 结论与讨论
3.1 结论
从试验结果中可以得出:(1)血皮槭外植体诱导愈
伤组织的难易程度为幼嫩茎段>叶柄(带 0.1 cm的叶)
>叶片。(2)2 ,4-D比NAA更有利于血皮槭愈伤组织的
形成 ,诱导愈伤组织的最佳培养基配方:改良 MS+6-BA
1.8 mg/L+2 ,4-D 0.8 mg/L +0.6 g/L 活性炭 ,愈伤组
织诱导率为80%;(3)最佳继代增殖培养基的配方:改良
MS+6-BA 3.0 mg/L+2 ,4-D 2.0 mg/L+0.6 g/ L活性
炭 ,增殖系数可达 3.0;(4)在外植体的采摘方面血皮槭
在刚生长 10 d左右 ,带有 1个顶芽和1个茎段的生成愈
伤的速度最快 ,褐化最少。
3.2 讨论
血皮槭种子繁殖成活率底 ,繁殖速度慢 ,利用组织
培养技术可以在短时间内得到大量的整齐的 、优质的小
苗 ,且不受外界条件的限制。虽然该试验在血皮槭的愈
伤组织诱导上取得了一定的突破 ,但是如何令愈伤组织
在短时间内有较大的增殖系数和诱导不定芽的问题还
有待进一步研究。
在植物组织培养过程中 ,外植体的褐化也是导致培
养失败的主要原因。从试验来看不同月份采摘的外植
体褐化程度不同 ,主要是材料本身的生理状态不同。张
妙霞等测定分析吧柿的休眠芽和嫩枝茎尖在离体培养
过程中的多酚氧化酶活性 ,显示嫩芽茎尖的多酚氧化酶
活性显著高于休眠芽 ,说明嫩枝茎尖为外植体进行培养
时易褐化死亡的主要原因是多酚氧化酶活性太高[ 5-6] 。
6月份采摘试材的嫩茎容易诱导出愈伤组织 ,这可
能与该部位的细胞相对生命力比较强 ,存在着居间分生
组织 ,细胞年青化有关系[ 7] 。6月份时 ,血皮槭茎段已半
木质化 ,多酚氧化酶已经降低 ,同时形成的腋芽较为饱
满 ,接种后芽易萌化[ 8] 。根据细胞的全能性学说 ,所有
的活细胞都可以脱分化 ,但是在实践中 ,幼嫩生命力强
的分生组织 ,包括居间分生组织比较容易诱导出愈伤 ,
而较老的组织则较难诱导愈伤。
参考文献
[ 1]  曹小勇.槭树科槭属植物形态学研究[ J] .汉中师范学院学报, 2000,
18(2):69-72.
[ 2]  沙文勇.槭类丰姿—欧洲流行园林树种介绍[ J] .中国花卉园艺 , 2002
(18):18-19.
[ 3]  张彦妮,高志慧 ,卓丽环.复叶槭茎段诱导的愈伤组织解剖学观察
[ J] .东北林业大学学报, 2006, 34(5):38-39.
[ 4]  张彦妮卓丽环.复叶槭叶片和茎段诱导愈伤组织的影响因素[ J] .北
方园艺 , 2006(4):168-170.
[ 5]  张妙霞.柿树组织培养防止外植体褐化的研究[ J] .河南农业大学学
报 ,1999 ,33(1):87-91.
[ 6]  刘兰英.薄壳香核桃组培中的褐化及防止措施研究[ J] .园艺学报,
2002 ,29(2):171-172.
[ 7]  谭文澄.观赏植物组织培养技术[M] .北京:中国林业出版社 ,2001.
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Research on the Tissue Culture of Acer griseum
CHEN Li , LI Bing ,WANG Mei , NIU Xiao-pei
(Jiyuan Academy of Ag riculture Science , Jiyuan , Henan 454650)
Abstract:In this experiment , various explants-tender shoots , leaves and stalk derived from the Acer griseum had been
used to induce the callus .The results showed that for inducing the callus , the optimized tissue were the egments of ten-
der shoots , secondly were the leaves stalks.finally the leaves;the optimum forum for inducing callus was improve MS+
6BA 1.8 mg/ L+2 ,4-D 0.8mg/ L+0.6 g/L charcoal ,for subculture 80%;for subculture ,improving MS+6BA 3.0 mg/
L+2 ,4-D 2.0 mg/ L+0.6 g/Lcharcoal could increase the propagational coefficient by 3.0.
Keywords:Acer griseum(Franch.)Pax;explants;tissue culture;callus
第一作者简介:贾小平(1973-),男 ,博士 ,副教授 ,现从事植物组织
培养教学工作。
收稿日期:2009-10-28
不同激素配比对牡丹愈伤组织诱导及生化指标的影响
贾小 平 , 孔 祥生 , 李海 刚 , 孙 晓旭 , 王  磊
(河南科技大学农学院 ,河南洛阳 471003)
  摘 要:以牡丹组培苗叶片 、叶柄为外植体 ,设计5个不同激素水平的诱导培养基 ,在愈伤组
织形成过程中对所需激素水平 、生化指标变化规律进行研究。结果表明:叶片 、叶柄愈伤组织诱
导的最适培养基均为MS+6-BA 2 mg/L+NAA 0.5 mg/ L。在 6-BA浓度一定下 ,叶柄愈伤组织
诱导率随NAA浓度的升高而增高 ,褐化率随NAA浓度升高而下降;叶片愈伤组织诱导率及褐化
率与 NAA浓度无明显关联。外植体在不同培养基上愈伤组织诱导过程中可溶性糖 、可溶性蛋
白、SOD 、POD 4个生化指标随时间变化规律各不相同。
关键词:牡丹;愈伤组织;激素水平;生化指标
中图分类号:S 685.11 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2010)08-0172-04
  牡丹是世界著名的观赏花卉之一。因其栽培品种
繁多 ,适宜温室周年栽培 ,所以在我国花卉市场占有重
要地位。近年来我国牡丹的栽培面积越来越大 ,随之而
来的是如何提高牡丹的人工培养成活率。传统的繁殖
方法生产周期长 ,生产成本高 ,同时易导致牡丹感染病
毒 ,种性下降。为了实现牡丹种植的规模化 、工厂化 ,降
低生产成本 ,组织培养是一项有效的途径[ 1-5] 。
目前关于牡丹的组织培养研究的报道较多 ,如腋芽
离体快繁 、愈伤组织诱导 、植株再生 、胚培养等 ,并取得
一定进展 ,但还没有关于牡丹组培过程中内在生理 、生
化变化规律方面的报道。植物组织培养的过程可以看
作是一系列基因在时间和空间上顺序表达的过程 ,蛋
白、酶类等都是基因表达的产物。因此了解植物组织培
养过程中生理生化变化规律可以深入认识植物愈伤组
织形成及植株再生的内在生化基础 ,为从分子水平揭示
愈伤组织的形成 、植株再生机理提供前提条件。该研究
以`凤丹白 的组培苗叶片 、叶柄为外植体 ,比较了二者
愈伤组织诱导所需的激素组合及该过程中可溶性糖 、可
溶性蛋白 、SOD活性 、POD活性 4个生化指标的变化规
律 ,为从分子水平揭示牡丹愈伤组织形成机理奠定基
础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
牡丹栽培品种`凤丹白 的组培苗叶片 、叶柄为外植
体材料。
1.2 试验方法
1.2.1 愈伤组织诱导培养基配制方法 配制 5个激素
浓度组合的诱导培养基:①MS+6-BA 2 mg/ L+NAA
0.05 mg/ L;②MS+6-BA 2 mg/L+NAA 0.1 mg/ L;③
MS+6-BA 2 mg/L+NAA 0.2 mg/ L;④MS+6-BA
2 mg/L+NAA 0.3 mg/ L;⑤MS+6-BA 2 mg/ L+NAA
0.5 mg/L。上述诱导培养基中蔗糖浓度为 30 g/L ,琼脂
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