全 文 :西藏砂生槐丛生芽的诱导
杨 爽1 , 方江平1 , 唐 佳1 , 王 勇2
1.西藏农牧学院生物技术中心 , 林芝 860000;2.西藏林芝地区农牧局 , 林芝 860000
摘 要:以西藏砂生槐无菌实生苗为材料 , 研究了不同外植体 、基本培养基 、细胞分裂素种类及浓度 、pH 对其
丛生芽诱导的影响。结果表明:以子叶节为外植体 , 接种于 pH 6.0 ~ 6.5 的 MS +6-BA 2.0 mg/L+NAA
0.2 mg/ L 培养基上 ,丛生芽的诱导效果最好 。
关键词:西藏砂生槐;丛生芽;诱导率
中图分类号:S723.139;S792.26 文献标识码:A 文章编号:1000-5684(2011)04-0381-04
DOI:CNKI:22-1100/ S.20110511.1651.002
网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/ detail/ 22.1100.S.20110511.1651.002.html
引文格式:杨爽 , 方江平 ,唐佳 , 等.西藏砂生槐丛生芽的诱导[ J] .吉林农业大学学报 , 2011 , 33(4):381-384.
Induction of Adventitious Bud on Sophora moorcroftiana in Tibet
YANG Shuang1 , FANG Jiang-ping1 , TANG Jia1 , WANG Yong2
1.College of Agriculture and Animal Husbandry , Tibet University , Linzhi 860000 , China;2.Linzhi A-
gricultural and Animal Bureau of Tibet , Linzhi 860000 , China
Abstract:Hypocotyl explants induced adventitious buds from Sophora moorcroftiana seedling by adopting
shoot tips , stems and cotyledon nodes.Different explants , basal substrates , kinds and concentrations of
cytokinin and pH value were involved.The results showed that the induction effects of Multiple Shoots
were the best in the basic medium at the conditions of pH 6.0—6.5 with MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA
0.2 mg/L.
Key words:Sophora moorcroftiana ;adventitious bud;induction frequency
西藏砂生槐(Sophora moorcroftiana),又名“西
藏狼牙刺” 、“金雀花” 、“刺柴”[ 1] , 藏语名为吉瓦 ,
系豆科槐属植物 ,多年生矮灌木[ 2] ,广泛分布于西
藏雅鲁藏布江河谷 、山坡 、沙地上[ 3] ,为西藏特有
植物种[ 4] 。砂生槐具有极强的抗旱 、耐瘠薄 、抗风
沙等生态适应性和很强的防风固沙 、保持水土的
功能 ,并在饲 、药等方面极具开发利用价值[ 5-9] 。
自然条件下 , 砂生槐种子发芽率低 , 约为
10%[ 10] , 导致实生苗更新较差 ,严重地制约了砂
生槐植株的繁殖 。利用组织培养快速繁殖技术可
在短时间内提供大量的砂生槐幼苗 ,对于加快其
种群繁衍速度具有重要意义。但是 ,对于砂生槐
组织培养的研究至今未见报道 。本试验研究了砂
生槐经器官发生途径诱导丛生芽的几个重要影响
因素———外植体 、基本培养基 、pH 、细胞分裂素种
类和浓度 ,以期为建立高效稳定的砂生槐再生体
系提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
20 d苗龄的砂生槐无菌实生苗:选取饱满无
病虫害的砂生槐种子 ,自来水冲洗干净后温水浸
泡24 h ,先用体积分数 75%的酒精处理 1 min ,无
菌水冲洗 2次 ,再用 0.1%的升汞处理8 min ,无菌
基金项目:国家林业局林业科技推广示范项目(XZ2009001),国家农业科技成果转化资金项目(2009GB2F400356)
作者简介:杨爽 ,女 ,实验员 ,研究方向:西藏当地濒危植物组织培养研究。
收稿日期:2010-08-05 网络出版时间:2011-05-11 16:51
吉林农业大学学报 2011 ,33(4):381 ~ 384 http:// xuebao.jlau.edu.cn
Journal of Jilin Agricultural University E-mail:jlndxb@vip.sina.com
水冲洗6次后接种于MS培养基上。培养 20 d后
获得苗龄 20 d的砂生槐无菌实生苗(图 1-A)。
1.2 方法
各影响因素采用单因子多水平设计法。
1.2.1 外植体对砂生槐丛生芽的诱导试验 分
别剪取砂生槐无菌实生苗的顶芽 、茎段 、子叶节
(带有约4 mm下胚轴和2片子叶)为外植体 ,接种
于 pH 6.0 的丛生芽诱导培养基 MS +6-BA
2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L 培养基上(保持外植体
形态学下端朝下)。
1.2.2 基本培养基对砂生槐丛生芽的诱导试
验 分别以MS 、1/2 MS 、B5为基本培养基 ,附加6-
BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L , pH 6.0 ,以砂生槐
无菌实生苗的子叶节为外植体 ,接种培养。
1.2.3 不同细胞分裂素种类和浓度对砂生槐丛
生芽的诱导试验 以砂生槐无菌实生苗的子叶节
为外植体 ,以 MS 为基本培养基 , 6-BA 、KT 和 ZT
的添加量各设 1.0 , 2.0 ,3.0 mg/L 3个质量浓度 ,
NAA的质量浓度均为 0.2 mg/L ,共 9个处理组合
(pH=6.0)。
1.2.4 pH对砂生槐丛生芽的诱导试验 将砂生
槐无菌实生苗的子叶节接种于 MS +6-BA
2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L 培养基上 , 将 pH 分别
调至 5.5 ,6.0 ,6.5 ,7.0。
以上各试验中 ,每个处理分别接种 10瓶 ,每
瓶2株外植体 ,重复 3次 。培养基的琼脂用量为
5.5 g/L ,蔗糖用量 30 g/L。培养条件:光照强度
2 000 lx , 14 h/d ,(25±2)℃。
外植体接种 60 d后 ,统计和记录砂生槐丛生
芽诱导率 、平均丛生芽数和丛生芽长势 。数据处
理采用DPS7.05统计软件进行。
丛生芽诱导率=(形成丛生芽的外植体数/接
种外植体数)×100%;
平均丛生芽数=丛生芽的总数/丛生芽的外
植体数。
2 结果与分析
2.1 外植体对砂生槐丛生芽诱导的影响
剪取砂生槐无菌实生苗的顶芽 、茎段 、子叶节
分别进行丛生芽的诱导 ,结果(表 1)表明 ,对于不
同的外植体 ,丛生芽诱导率和形成平均丛生芽数
均不同 。顶芽和茎段形成丛生芽的能力较低 ,而
子叶节丛生芽诱导率最高 ,形成平均丛生芽数最
多 ,且丛生芽长势最好。因此 ,最适宜砂生槐丛生
芽诱导的外植体是子叶节 。
在前期摸索试验中 ,选取自然条件下健壮的
当年生枝条(通过根蘖芽萌生)茎段作为外植体 ,
接种于MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L 培养
基上 ,丛生芽诱导率为 0 ,并且几乎无生长迹象 ,
这可能与砂生槐成龄植株高度分化有关 。而选取
实生种子苗的顶芽 、茎段 、子叶节作为外植体 ,都
能诱导出丛生芽 ,但丛生芽的诱导率 、长势和平均
丛生芽数都有很大差异 ,这可能是由不同外植体
在内源激素和养分含量上的差异造成的 。
表 1 外植体对砂生槐丛生芽诱导的影响
Table 1.Effects of different explants on induction of adven-
titious buds of Sophora moorcroftiana
外植体
Explant
丛生芽诱导率/%
Induct ion rate
平均丛生芽数
Average number
of buds per
explant
丛生芽长势
Growth
condition of
adventi tious
buds
顶芽
Top bud 30
Bb 4.9Bc ++
茎段
Stem-segment
explant
29Bb 5.1Bb ++
子叶节
Cotyledonary
node
75Aa 7.0Aa ++++
注:(1)丛生芽的生长状况以“ +”表示, “ +”越多表示长势
越好 , 下同;(2)同列不同大小字母表示在 0.05和 0.01
水平上差异显著 ,下同
Note:(1)“ +” indicates growth condition of adventitious buds , the
more “ +” is , the better the growth is , the same below;(2)
Different small and capital letters in the same column indicate
significant difference at the 0.05 and 0.01 levels , the same
below
2.2 基本培养基对砂生槐丛生芽诱导的影响
基本培养基是植物组织培养的重要基质 ,由
于各种植物的遗传背景 、生物学特征不同 ,因而对
营养成分的需求也不同 ,选择合适的培养基对于
组织培养成败至关重要[ 11] 。试验结果(表 2)表
明 ,在所试的MS 、1/2 MS及 B5 3 种培养基上 ,均
能诱导出丛生芽;在 3种培养基上 ,丛生芽诱导率
和平均丛生芽数的差异均达到极显著水平;MS和
B5培养基上的丛生芽长势相当 ,且明显好于 1/2
MS;MS 培养基丛生芽诱导率最高 ,平均丛生芽数
最多。因此 ,在以后的试验里 ,均使用 MS 作为基
本培养基 。
382 吉林农业大学学报 2011年 8月
Journal of Jilin Agricultural University 2011 , August
表 2 基本培养基对砂生槐丛生芽诱导的影响
Table 2.Effects of different basal substrates on induction of
adventitious buds of Sophora moorcroftiana
基本培养基
Basal
substrate
丛生芽诱导率/%
Induction rate
平均丛生芽数
Average number
of buds per
explant
丛生芽长势
Growth
condition of
adventit ious
buds
MS 75Aa 7.0Aa ++++
1/ 2MS 66Cc 5.5Cc ++
B5 71Bb 5.9Bb ++++
2.3 不同细胞分裂素种类和浓度对砂生槐丛生
芽诱导的影响
由表 3可知 ,附加 3 种细胞分裂素的培养基
均可以诱导出丛生芽 ,但就丛生芽诱导率而言 ,6-
BA 、KT 和 ZT 对丛生芽诱导的影响差异极显著
(P<0.01),附加 6-BA 的培养基丛生芽长势总体
好于附加KT 和 ZT 的培养基。6-BA与生长素的
质量浓度比为 10∶1 时 , 丛生芽诱导率最高;KT
同样如此;而 ZT 与生长素的质量浓度比为 5∶1
时 ,丛生芽诱导率为 9%,在外植体基部形成大量
愈伤组织 ,并从愈伤组织表面分化出少量的畸形
芽。随着ZT 浓度的升高 ,丛生芽诱导率 <5%。
因此 ,对砂生槐丛生芽诱导的作用 , 6-BA>KT >
ZT。不同浓度的 6-BA 对丛生芽诱导的效果也有
所不同 ,当 6-BA的质量浓度为2.0 mg/L时 , 丛生
芽诱导率最高 , 为 75%,形成平均丛生芽数最多 ,
且丛生芽长势最好 ,新芽粗壮叶大 ,颜色深绿 ,叶
片舒展 ,平均苗高>2 cm(图 1-B ,图 1-C)。从
理论上讲 ,在诱导分化阶段 6-BA 的浓度越高 ,丛
生芽的诱导率越高 ,诱导的丛生芽数量越多 。但
当6-BA的质量浓度升至 3.0 mg/L 时 ,丛生芽的
诱导率稍有降低 ,而且丛生芽长势明显变差 。高
浓度的6-BA会使细胞分裂过于迅速 ,但可能并未
促进幼芽及芽原基分生组织的分化 ,所以高浓度
的6-BA反而不利于丛生芽的产生 。由此筛选出
砂生槐丛生芽诱导的最适细胞分裂素种类是 6-
BA ,其质量浓度为 2.0 mg/L。
表 3 不同细胞分裂素的种类和浓度对砂生槐丛生芽诱导的影响
Table 3.Effects of different kinds and concentrations of cytokinin on induction of adventitious buds of Sophora moorcroftiana
培养基
Basal substrate
丛生芽诱导率/ %
Induction rate
平均丛生芽数
Average number of
buds per explant
丛生芽长势
Growth condition of
adventitious buds
MS+6-BA 1.0 mg/ L+NAA 0.2 mg/ L 69Bc 2.0Ee ++++
MS+6-BA 2.0 mg/ L+NAA 0.2 mg/ L 75Aa 7.0Aa ++++
MS+6-BA 3.0 mg/ L+NAA 0.2 mg/ L 73Ab 5.2Bb ++
MS+KT 1.0 mg/ L+NAA 0.2 mg/L 21De 1.4Fg ++
MS+KT 2.0 mg/ L+NAA 0.2 mg/L 27Cd 4.1Cc ++
MS+KT 3.0 mg/ L+NAA 0.2 mg/L 26Cd 3.3Dd +
MS+ZT 1.0 mg/ L+NAA 0.2 mg/ L 9Ef 1.8Ef +
MS+ZT 2.0 mg/ L+NAA 0.2 mg/ L 4Fg 1.3Fg +
MS+ZT 3.0 mg/ L+NAA 0.2 mg/ L 4Fg 1.0Gh +
2.4 pH对砂生槐丛生芽诱导的影响
pH因直接影响植物对离子的吸收 ,因此对砂
生槐组培苗的生长有显著影响。由表 4可知 , pH
在6.0和 6.5两水平上对丛生芽诱导的影响差异
不显著 ,只是在 pH 低至 5.5时或高到 7.0时 ,才
表现出较为明显的差异 。pH 7.0 时 ,砂生槐子叶
节丛生芽诱导率最低 ,形成平均丛生芽数最少 ,丛
生芽生长减缓 ,叶片出现黄化或颜色呈褐色 ,丛生
芽长势最差 。这有可能是由于 pH 值过高 ,导致培
养基硬度过大 ,进而影响到试管苗对营养物质及
生长调节剂的吸收。
表 4 pH对砂生槐丛生芽诱导的影响
Table 4.Effect of pH on induction of adventitious buds of
Sophora moorcroftiana
pH
丛生芽诱导率/ %
Induction rate
平均丛生芽数
Average
number of buds
per explant
丛生芽长势
Growth
condition of
adventitious
buds
5.5 34Bb 3.5Bb ++
6.0 75Aa 7.0Aa ++++
6.5 74Aa 7.1Aa ++++
7.0 19Cc 2.8Cc +
pH 5.5时 ,丛生芽诱导率和平均丛生芽数均
较低 ,试管苗玻璃化比例升高 ,丛生芽长势较差 ,
383杨爽等:西藏砂生槐丛生芽的诱导
吉林农业大学学报 Journal of Jilin Agricultural University
这可能与西藏砂生槐的生长土壤环境 pH 偏中性
有关 。因此 ,砂生槐丛生芽诱导培养基的适宜 pH
为 6.0 ~ 6.5。
A.20 d苗龄的砂生槐无菌实生苗 Seedlings germinated in vitro for 20 days;B, C.丛生芽在最佳培养基中的诱导 Bud inducing in the opti-
nal initial media
图 1 从砂生槐实生苗子叶节诱导出丛生芽
Fig.1.Induction of multiple shoots from seedling explants of Sophora moorcroftiana
3 结 论
本试验以西藏砂生槐无菌实生苗为材料 ,研
究了不同外植体 、基本培养基 、细胞分裂素种类及
浓度 、pH对其丛生芽诱导的影响。结果表明:以
子叶节为外植体 ,接种于 pH为 6.0 ~ 6.5的MS+
6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L培养基上 ,丛生芽
诱导率达到 75%,形成平均丛生芽数多达 7个 ,
丛生芽长势最好 。
参考文献:
[ 1] 吴征镒.西藏植物志(第二卷)[M] .北京:科学出版社 , 1983:
716-717.
[ 2] 张胜 ,赵垦田 ,向瑞.西藏砂生槐研究综述[ J] .内蒙古林业
科技 , 2009 , 35(1):57-59.
[ 3] 张经炜.西藏中部植被[M] .北京:科学出版社 , 1966:26-27.
[ 4] 沈渭寿.西藏雅鲁藏布江中游河谷沙地植被区系特征[ J] .
植物分类学报 , 1996 , 34(3):276-281.
[ 5] 赵文智.砂生槐沙生适应性初步研究[ J] .植物生态学报 ,
1998, 22(4):379-384.
[ 6] 陈怀顺 ,刘志民.砂生槐种群特点及其在河谷植被中的作用
[ J] .资源生态环境网络研究动态 , 1997 ,8(3):18-22.
[ 7] 彭跃明.西藏雅鲁藏布江中部流域砂生槐固沙作用研究
[ J] .林业科技 ,1997 , 22(6):6-8.
[ 8] 赵文智 ,刘志民.西藏特有灌木砂生槐繁殖生长对海拔和沙
埋的响应[ J] .生态学报 ,2002 , 22(1):134-138.
[ 9] 马兴铭 ,李红玉 ,尹少甫 ,等.藏药砂生槐子生物碱抗炎抑菌
活性的研究[ J] .中药研究, 2004 , 32(5):23-27.
[ 10] 林少敏.西藏砂生槐种子萌发特性研究[ J] .草业科学 ,
2002 , 19(5):30-32.
[ 11] 陈正华.木本植物组织培养及其应用[M] .北京:高等教育
出版社 , 1986:456-465.
384 吉林农业大学学报 2011年 8月
Journal of Jilin Agricultural University 2011 , August