全 文 : 第 28卷 第 2期
2010年 5月
贵州师范大学学报(自然科学版)
JournalofGuizhouNormalUniversity(NaturalSciences)
Vol.28.No.2
May2010
文章编号:1004— 5570(2010)02-0010-03
堇叶碎米荠组织培养研究①
杨 松 ,陈 玲 ,赵 财
(贵州师范大学 生命科学学院 ,贵州 贵阳 550001)
摘要:堇叶碎米荠(Cardamineviolifolia)是在我国富硒地区发现的一种富集硒植物 , 具有很高的科学研究价值。
研究以堇叶碎米荠的幼叶为外植体 , 进行组织培养研究 , 结果表明:诱导愈伤组织的最佳培养基为 MS+6-BA
1.0 mg/L+2, 4-D0.6 mg/L,诱导率高达 85%, 以培养基 MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.6mg/L诱导不定芽分化
效果最好;在生根阶段以培养基 MS+NAA1.0 mg/L生根效果最好 , 生根 3.2条 /株 , 根系健壮。
关 键 词:堇叶碎米荠;外植体;组织培养
中图分类号:QS43 文献标识码:A
Studyoncardamineviolifolia stissueculture
YANGSong, CHENLing, ZHAOCai
(SchoolofLifeSciences, GuizhouNormalUniversity, Guiyang, Guizhou550001, China)
Abstract:Cardamineviolifoliaisaselenium-richplantfoundinthehighselenium-containedareaof
China, whichhasahighscientificresearchvalue.Takingcardamineviolifolia syoungleavesasex-
plants, theresearchersconductedtissueculturestudies.Theresultsshowedthatinducingthebestme-
diumofcaluswasMS+6-BA1.0 mg/L+2 , 4-D0.6 mg/L, withainductionrateashighas85%.
ThemediumMS+6-BA1.0 mg/ I+NAA0.6mg/Lhasthehighestefectsofadventitiousbuddifer-
entiation.inrootingphase, themediumMS+NAA1.0mg/Lhasthebestrootingefect, withrobust
rootof3.2 / plant.
Keywords:cardamineviolifolia;explant;tissueculture
堇叶碎米荠(Cardamineviolifolia)为十字花科
碎米荠属 ,一年生或多年生草本 ,主要分布在高山
地带较湿润的环境中 ,在富硒环境条件下 ,具有富
集硒的作用;作者在湖北省恩施市双河乡渔塘坝村
采集到该植物 ,渔塘坝村位于东经 30°32′,北纬
109°60′,海拔 1 400 ~ 1 500m之间 ,年平均气温为
19℃,年平均降水量为 1 400mm左右 ,无霜期为
210d,土壤 pH6.4±0.3,硒浓度为 43.52mg/kg,该
地区是典型的富硒地区 ,该植物成片生长于小溪边
浅水处或阴湿处 ,区域种群数量在 5 ~ 8万株左右 。
硒是人体必需的元素。目前对富集硒植物的
研究主要集中在硒的含量 、营养成分等方面[ 1-3] 。
作者对堇叶碎米荠的组织培养进行研究。
1 材料与方法
10
① 收稿日期:2009-11-26
基金项目:国家自然科学基金(批准号:40473048)
作者简介:杨 松(1976-),男 , 贵州铜仁人 ,在读硕士研究生。研究方向:植物生理生态。
DOI :10.16614/j.cnki.issn1004-5570.2010.02.021
1.1 试验材料
供试植物堇叶碎米荠 ,选取幼叶作为外植体 。
1.2 试验方法
1.2.1 培养基制备 以 MS为基本培养基 ,植物
激素使用 6-BA、NAA、2, 4-D,蔗糖为 30g/L,琼脂为
7g/L, pH值 5.8。
1.2.2 接种和培养 将外植体用自来水冲
洗 2 ~ 3h,在 75%乙醇中浸泡 10s,用无菌水漂洗 3
次 ,接着用 0.1%升汞溶液消毒 3min,再用无菌水
漂洗 5次 ,在超净工作台上接种 ,每瓶接 3块外植
体;在温度 25°C, 光照 12h/d,光照强度 2 000 ~
3 000lx的条件下置于培养室中培养 。以幼叶为外
值体 ,植物激素为 6-BA、NAA、2, 4-D。将制备好的
外植体接入培养基中 ,每瓶接 3块外植体。
1.3 试验设计
以幼叶为外植体 , (1)诱导愈伤组织培养基:
MS+6-BA0.5 ~ 2.0mg/L+2, 4-D0.4 ~ 1.0mg/L
+30g蔗糖 +7g琼脂 , pH值 5.8。(2)诱导芽分化
培养基:MS+6-BA0.5 ~ 1.5mg/L+NAA0.4 ~
1.0mg/L+30g蔗糖 +7g琼脂 , pH值 5.8。 (3)诱
导根分化培养基:MS+NAA0.5 ~ 2.0mg/L+30g
蔗糖 +7g琼脂 , pH值 5.8。
2 结果与分析
2.1 不同浓度植物激素组合对诱导愈伤组织的影
响
试验过程中 , 7d左右 ,叶片逐渐变厚 ,面积逐
渐增大 ,切口周围出现愈伤组织 ,两周后形成完整
的愈伤组织。
从表 1可以看出 , 6-BA的浓度为 1.0mg/L时
幼叶的愈伤组织诱导效果最好;当降为 0.5mg/L
时 ,诱导率随之下;当升至 1.5mg/L时 ,与浓度为
0.5mg/L时相比 , 诱导率有所增加 ,但和浓度为
1.0mg/L相比 ,诱导率较低;当浓度升致 2.0mg/L,
与浓度 0.5mg/L、 1.0mg/L、 0.5mg/L时的诱导率
相比 ,诱导率最低。从表 1得出 6-BA的不同浓度
对愈伤组织的诱导率从高到低的顺序为 1.0 mg/L
﹥ 1.5 mg/L﹥ 0.5 mg/L﹥ 2.0 mg/L, 6-BA的浓
度为 1.0mg/L为最适浓度。 2, 4-D的浓度为
0.6 mg/L时对愈伤组织诱导效果较好 ,当浓度降
至 0.4或升到 0.8、1.0时 ,与浓度为 0.6 mg/L时
相比 ,愈伤组织的诱导率会有不同程度的下降。结
果表明:培养基 MS+6-BA1.0mg/L+2, 4-D
0.6mg/L是最适培养基 ,愈伤组织诱导率最高 ,为
85%。
表 1 不同浓度植物激素组合对叶片愈伤组织诱导的影响
Tab.1 Efectofdifferentconcentrationsofplanthormones
oncallusinductionofleaf
6-BA/
(mg/L)
2, 4-D/
(mg/L)
外植体数
/块
愈伤组织
诱导率 /%
愈伤组
织特征
0.5 0.4 30 22.5 淡黄色 , 疏松
0.5 0.6 30 35 淡黄色 , 疏松
0.5 0.8 30 32.8 淡黄色 , 疏松
0.5 1.0 30 29.7 淡黄色 , 疏松
1.0 0.4 30 65.2 淡绿色 , 致密
1.0 0.6 30 85 绿色 ,致密
1.0 0.8 30 75.2 淡绿色 , 致密
1.0 1.0 30 58.1 淡绿色 , 致密
1.5 0.4 30 38.4 淡黄色 , 疏松
1.5 0.6 30 42.6 淡黄色 , 疏松
1.5 0.8 30 36.2 淡黄色 , 疏松
1.5 1.0 30 33.8 淡黄色 , 疏松
2.0 0.4 30 13.5 淡黄色 , 疏松
2.0 0.6 30 15.6 淡黄色 , 疏松
2.0 0.8 30 10.3 淡黄色 , 疏松
2.0 1.0 30 9.7 淡黄色 , 疏松
2.2 不定芽的诱导
一般认为 ,生长素与细胞分裂素之比值是植物
不定芽分化的重要条件 。生长素诱导根的分化 ,细
胞分裂素倾向于诱导芽的分化 ,从表 2可知 ,在培
养基 MS+6-BA1.0 mg/L+NAA0.6 mg/L时 ,即
6-BA/NAA为 1.67 时芽分化率达到最高 , 为
68.3%;而比值过高或过低 , 均不利于芽的分化。
而当 6-BA为 1.5 mg/L, NAA为 1.0mg/L时 , 6-
BA/NAA比值为 1.5 ,接近于 1.67,但分化率只有
20.6%。由此可见 ,堇叶碎米荠不定芽的分化除了
与 6-BA/NAA的比值有关外 ,与 6-BA、NAA两者
的绝对含量有着更密切的关系。
2.3 生根诱导
在试验中诱导生根用 MS培养基为基本培养
基 ,外加植物激素 NAA,浓度分别为 0.5 mg/L、
1.0 mg/L、1.5 mg/L、2.0mg/L。从表 3得出在 4
种浓度中 ,都有根的产生 ,即生根率为 100%;浓度
为 1.0 mg/L时 ,生根数最多 ,根粗而长 ,所以 NAA
为 1.0mg/L时 ,为最适浓度。 MS+NAA1.0mg/L
+30g蔗糖 +7g琼脂 , pH值 5.8为最适生根培养
基 。
11
第 2期 杨 松 , 陈 玲 ,赵 财:堇叶碎米荠组织培养研究
表 2 不同浓度的 6-BA和 NAA配比对不定芽诱导的影响
Tab.2 Efectofdifferentconcentrationsof6-BAandNAA
ratioontheinductionofadventitiousbuds
6-BA
(mg/L)
NAA
(mg/L)
外植体数
(块)
芽分化率
(%)
6-BA/NAA
的比值
0.5 0.4 30 15.5 1.25
0.5 0.6 30 18.7 0.83
0.5 0.8 30 16.8 0.62
0.5 1.0 30 14.3 0.5
1.0 0.4 30 43.1 2.5
1.0 0.6 30 68.3 1.67
1.0 0.8 30 57.2 1.25
1.0 1.0 30 51.4 1
1.5 0.4 30 25 3.75
1.5 0.6 30 26.5 2.5
1.5 0.8 30 21.3 1.9
1.5 1.0 30 20.6 1.5
表 3 不同浓度 NAAmg/L对堇叶碎米荠生根的影响
Tab.3 EfectofdifferentconcentrationsofNAAon
CardamineViolifoliaRooting
NAA(mg/L) 生根率(%)株平均根数(条)根的特点
0.5 100 2.4 细 、短
1.0 100 3.2 粗 、长
1.5 100 2.3 细 、短
2.0 100 1.9 细 、短
最后 ,将装有生根的堇叶碎米荠的培养瓶打
开 ,放在室内 2d,瓶内炼苗 ,然后取出幼苗 ,洗掉根
部琼脂块 ,将无菌幼苗移栽入营养杯中 ,用混合营
养土将根盖住 ,营养土配方为腐质土∶蛭石∶珍珠岩
=3∶1∶1[ 4] 。基质必须用适当浓度的多菌灵或甲
基托布津溶液进行杀菌消毒 。
3 讨论
研究结果表明 ,以堇叶碎米荠的幼叶为外植
体 , 诱导愈伤组织的最适培养基为 MS+6-
BA1.0mg/L+2, 4D0.6 mg/L, 诱导率为 85%;用
MS+6-BA1.0 mg/L+NAA0.6 mg/L培养基作为
不定芽诱导培养基 ,效果最好 ,诱导率为 68.3%;
用 MS+NAA1.0mg/L培养基作为生根培养基 ,生
根效果最好 ,生根率达 100%,生根 3.2条 /株 ,且
根系健壮 。
堇叶碎米荠植物组织培养不仅需要营养成份
齐全 、充分 ,而且对无菌条件也有严格的要求。生
长在野外的植株 ,外表面会带有各种微生物 ,堇叶
碎米荠作为组织培养的材料 ,那么外植体的消毒就
显得非常重要 ,消毒时间不能过长或过短 ,消毒时
间过长会造成外植体死亡 ,消毒时间过短会造成杀
死微生物不彻底。
褐化和玻璃化是植物组织培养过程中的难题 ,
在木本和花卉上均见克服二者的研究报导 [ 5 -6] ,但
该研究中没有出现褐化和玻璃化 ,这可能与植物种
类有关 ,试验中并未添加防止褐化的物质。从研究
结果来看 ,堇叶碎米荠的组织培养已经获得成功。
外植体的选择 、试验操作 、培养基中植物激素及浓
度的配比等是试验成功的关键环节。
参考文献:
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贵州师范大学学报(自然科学版) 第 28卷