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虎舌红组织培养中有效无菌材料的获得研究



全 文 :虎舌红组织培养中有效无菌材料的获得研究
曾云英 (江苏广播电视大学城市科学系,江苏南京 210036)
摘要 [目的]探索获得虎舌红(Ardisia mamillata Hance)组织培养中有效无菌材料的途径和方法。[方法]以虎舌红为试材,研究了外
植体母本的预处理和外植体的采集、灭菌、接种等处理方式对获得有效无菌材料的影响。[结果]2月将母株移入室内,进行预处理,3月
中旬取当年生枝条和萌蘖条上的茎尖,用去污剂(肥皂水或洗衣粉水)浸泡并刷洗后,流水冲洗 1 ~ 2 h,用 75%乙醇表面消毒 30 s,无菌
水冲洗 2 ~3次后放入 0. 1%升汞中灭菌(先用 0. 1%升汞消毒 4 min,无菌水冲洗 3次,再用 0. 1%升汞消毒 4 min,无菌水冲洗 5 ~ 8 次)
后进行有效接种,这种方法能有效降低污染率,提高成活率。[结论]该研究可为进一步研究和大规模生产虎舌红提供技术支持。
关键词 虎舌红;组织培养;无菌材料
中图分类号 S682. 36 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2012)11 -06411 -02
Research on Obtaining Effective Non-bacteria Material of Ardisia mamillata Hance among Tissue Culture
ZENG Yun-ying (City Science College,Jiangsu Radio & TV University,Nanjing,Jiangsu 210036)
Abstract [Objective]The purpose was to explore the way of obtaining effective non-bacteria material of Ardisia mamillata Hance among tissue
culture. [Method]The effects of pretreating of explant female parent and explant collecting,sterilizing and inoculating etc on obtaining effective
non - bacteria material of Ardisia mamillata Hance. [Result]The female plant is pretreated in the door in February,then stem tips of current
year's branches and sprouting branches are collected in mid-March and they are cleaned with eradicator,then are washed by the tap water for one
or two times. Explants are sterilized in 70% alcohol for 30 seconds,and are sterilized in 0. 1% mercuric chloride(firstly sterilized in 0. 1% mer-
curic chloride for 4 minutes,secondly sterilized in 0. 1% mercuric chloride for 4 minutes after washed by the tap water for three times,finally
washed by the tap water for 5 -8 times)after washed 2 -3 times by using sterile water. This way can effectively decreased pollution rate and in-
creased survival rate. [Conclusion]The study provides a technological support for further researching and producing in a large scale of Ardisia
mamillata Hance.
Key words Ardisia mamillata Hance;Tissue culture;Non-bacteria material
基金项目 江西省教育厅科技项目(GJJ09603)。
作者简介 曾云英(1976 - ) ,女,重庆人,副教授,硕士,从事园林植物
与观赏园艺、生态规划及区域经济方面的研究,E-mail:yun-
iny@ sina. com。
收稿日期 2012-01-13
虎舌红(Ardisia mamillata Hance)是紫金牛科紫金牛属
(Ardisia)多年生常绿小灌木,是一种集观赏和药用于一体的
濒危观赏植物。虎舌红目前多使用种子繁殖和扦插繁殖[1],
有少量采用组织培养繁殖的报道[2 -4]。主要是因为虎舌红
通体覆盖茸毛,致使大量外生菌滋生并隐藏于茸毛中,这给
组织培养时外植体的表面消毒造成很大的困难,试验中往往
因外植体表面消毒不彻底而致使污染率较高[5],或者表面消
毒彻底了但外植体已丧失生活力,导致较难获得无菌材
料[2 -3]。所以,获得有效无菌材料是虎舌红组织培养的关
键。为此,笔者以虎舌红为研究对象,探索获得组织培养中
有效无菌材料的途径和方法,旨在为进一步研究和大规模生
产虎舌红提供技术支持。
1 母本植株的预处理
在母本植株抽梢前30 d将其移入温室内,进行肥水管理
和病虫害防治。预处理既可以减少培养过程中的微生物感
染概率,又可以保持试验过程中材料间的一致性,从而提高
试验的可重复性。
2 取材时期
植物组织培养过程中,外植体的最佳采集时间是成功建
立组培体系的前提。污染和褐变是影响虎舌红外植体存活
的重要因素。表 1表明,8 月份是虎舌红外植体污染率的最
高期,5月份次之,11月份最低;外植体中酚含量及多酚氧化
酶的氧化活性为冬季 >夏季 >春季 >秋季,冬季和夏季在秋
季和春季的基础上逐渐加强,从而使褐变加重,8 月份取材
褐变率最高;从成活率上来看,虎舌红外植体最佳的取材时
期是在 3月份,主要是因为此时期植株营养充足,芽生长点
处于活跃时期,茎尖、茎段存活率高[1],同时此时期体内酚含
量和多酚氧化酶活性还未达到高峰,大大提高了成活率。
表 1 不同取材时期虎舌红污染率、褐变率和成活率 %
月份 污染率 褐变率 成活率
3月中旬 29. 73 20. 00 38. 76
5月中旬 44. 87 42. 58 20. 35
8月中旬 65. 69 50. 92 10. 92
11月中旬 23. 98 9. 07 14. 37
3 外植体的灭菌
3. 1 清洗 切取当年生枝条和萌蘖条上的茎尖浸泡在肥皂
水或洗衣粉水中,用软刷轻轻刷洗外植体的表面,除去附在
外植体表面的尘土和部分菌体,然后用流水冲洗 1 ~2 h去除
去污剂和污物。
3. 2 乙醇灭菌 75%乙醇对植物细胞具有强的穿透性和杀
伤力,容易使被处理的外植体受到杀害而丧失生活力[2],因
此把握好消毒时间是保持外植体活性的关键。将冲洗后的
外植体沥干水分,用无菌水冲洗 2 ~ 3次,在操净工作台内放
入 75%乙醇中消毒 30、45 和 60 s,结果表明,虎舌红茎尖适
宜的乙醇浸泡时间是 30 s,60 s时虽然污染率为 0,但外植体
的死亡率达到 95%,导致其成活率低(表 2)。
3. 3 升汞灭菌 升汞是重金属盐杀菌剂,杀菌效果极强,是
公认的消毒效果最好的杀菌药剂。在室温下,0. 1%升汞在
10 min内可有效地杀死附着在外植体表面的细菌及芽孢。
但升汞是剧毒药品,经其灭菌的外植体需彻底除去残留的
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2012,40(11):6411 - 6412 责任编辑 姜丽 责任校对 卢瑶
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.11.208
表 2 75%乙醇浸泡不同时间对外植体的影响
试验号
处理时
间∥s
外植体
死亡率∥%
外植体
污染率∥%
外植体
成活率∥%
1 30 4 9 87
2 45 24 5 71
3 60 95 0 5
Hg2 +,以消除微量的残留升汞对外植体的伤害。采取表 3所
示的 1次升汞消毒和 2次升汞消毒的方式进行消毒处理,结
果见图 1、2。从图 1、2可以看出,相同处理时间下,2 次消毒
处理的外植体的成活率和污染率都明显高于 1 次消毒处理
的外植体,并且随着 0. 1%升汞处理时间的增加虎舌红外植
体污染率降低,同时成活率也呈降低的趋势。最佳的处理时
间为用升汞消毒 8 min和 5 min + 3 min处理,既降低了污染
率,也大大提高了虎舌红外植体的成活率,而处理时间为 10
min和 5 min +5 min处理虽然极大程度上降低了外植体的污
染率,但却使外植体的成活率极大地降低。分析其原因可能
是升汞消毒时间过长,对外植体的毒害作用比较大所致。综
上所述,最佳的处理方法是先用升汞消毒 4 min,无菌水冲洗
3次,再用升汞消毒 4 min,这既能提高虎舌红的成活率,又能
降低其污染率。
表 3 0. 1%升汞不同消毒方法对外植体的影响 min
处理 1次消毒时间 2次消毒时间
1 5 3 +2
2 8 4 +4
3 10 5 +5
注:3 +2是指先用升汞消毒 3 min,无菌水冲洗 3 次,再用升汞消毒 2
min;4 +4是指先用升汞消毒 4 min,无菌水冲洗 3 次,再用升汞消
毒 4 min;5 +5是指先用升汞消毒 5 min,无菌水冲洗 3 次,再用升
汞消毒 5 min。
图 1 0. 1%升汞不同处理时间对虎舌红成活率的影响
4 外植体的有效接种
外植体表面灭菌后,在操净工作台上用刀片取切茎尖。
将切取好的外植体迅速进行接种,接种时不能将外植体全部
埋入培养基中,要将形态学下端插入培养基中,生长点要露
出培养基外。
图 2 0. 1%升汞不同处理时间对虎舌红污染率的影响
5 小结
外植体消毒,所用的消毒剂种类及消毒时间的长短对外
植体成活率都有明显影响,消毒时间过长可能引起外植体褐
变而降低成活率,过短则达不到灭菌的目的。虎舌红因其通
体布满茸毛,致使大量外生菌隐藏于茸毛中并滋生,给外植
体的表面消毒造成一定的困难,是外植体在培养过程中受污
染而死亡的主要原因。综上,适宜虎舌红外植体的消毒方式
为:8月中旬取当年生枝条和萌蘖条上的茎尖,用去污剂(肥
皂水或洗衣粉水)浸泡并刷洗后,流水冲洗 1 ~2 h,用 75%乙
醇表面消毒 30 s,无菌水冲洗 2 ~3次后放入 0. 1%升汞中灭
菌(先用 0. 1%升汞消毒 4 min,无菌水冲洗 3次,再用 0. 10%
升汞消毒 4 min,无菌水冲洗 5 ~8次)后进行有效接种,这种
方法能有效降低污染率,又能提高成活率。
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