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金钟花的组织培养和快速繁殖



全 文 :金钟花的组织培养和快速繁殖
王兴安(曲阜师范大学生命科学学院,山东 曲阜 273165)
摘要:以金钟花的幼茎和幼叶为材料进行组织培养和诱导再生实验,利用不同培养基进行愈伤组织诱导培养,继代培养,生根培养,形
成胚性细胞团,分化形成无毒器官,并应用于实际生产,以达到快速繁殖的目的。
关键词:组织培养;愈伤组织;器官克隆;金钟花
TissuecultureandrapidpropagationofForsyihiaviridissimaLind
WANG Xing-An(LifeScienceColege,QufuNormalUniversity,Qufu273165,China)
Abstract:Usingdiferentculturemedium,thestemandtheleafoftheForsyihiaviridissimawereusedtoinducecalusandregenerateplants.
Throughfurtherinducing,subculture,buddingcultureandrootingculture,theembryoniccelgroupsandthenonpoisonousorganwasformed.
Applythemethodintotheactualproductionandmakerapidpropagationpossible.
Keywords:tissueculture;calus;organclone;greenstemforsythia
金钟花(ForsyihiaviridissimaLind)又名 黄金条、迎春花、细
叶连翘。为木犀科落叶灌木,分布于江苏、安徽、浙江、江西、福
建、湖北、贵州、四川、云南等地区。小枝四棱形,髓呈薄片状。单
叶对生,椭圆状长圆形至披针形,长3~11cm,无毛,上半部具不规
则锯齿,有时近全缘。花深黄色,1~3朵腋生,先叶开放,花冠狭椭
圆形,花期4~5月。其根、叶、果壳等具有清热解毒、祛湿泻火之
效,用于流行性感冒、目赤肿痛、疥疮、筋骨酸痛、颈淋巴结核。
因金钟花的观赏和药用价值,市场需求巨大,常规的栽培技
术已经满足不了市场数量和质量的要求,应用植物组织培养和
器官克隆对金钟花进行快速繁殖成为一种必要。
1 组织培养条件和设计过程
1.1 培养条件
愈伤组织诱导培养基MS培养基+0.5mg/LBA+0.5mg/LNAA+
1mg./L2,4-D;继代培养基MS培养基+0.4mg/LBA+0.5mg/LNAA+
1.5mg/L2,4-D;生芽培养基 MS培养基+1mg/LBA+0.1mg/LNAA;
生根培养基 MS培养基+1mg//LIBA+0.2mg/LNAA;温度28℃,湿
度 95%;光照强度 2500Lux;光照时间 12h/d。
1.2 设计过程
获得无菌材料。取生长旺盛的金钟花的幼茎和幼叶,用清水
冲洗10min,在 超净工作台上用75%酒精浸泡30s,再用0.1%
HgCl2浸泡10min,无菌水冲洗5次[1],用滤纸吸干水分,然后用
解剖刀切成0.5cm长的小段,备用。
愈伤组织诱导培养。把备用材料接种到诱导培养基中,暗培
养5d,转至2500lx,12h/d光照下进行诱导培养,14天后长出乳
白色愈伤组织
继代培养。无菌条件下把培养出的愈伤组织用镊子夹成黄
豆粒大小转接到继代培养基中培养10d左右。愈伤组织大量增
殖,并形成大量丛生芽。
诱导生芽。无菌条件下把继代培养基中的愈伤组织连同芽
丛转接到分化培养基上,诱导分化形成幼芽。
诱导生根。当幼芽长到大约2.5cm时,将幼芽从愈伤组织上
分离,转接到生根培养基上,暗培养3d,然后转入2500lx,12h/d
光照下培养,诱导生根。两周后长出粗而多的根。
炼苗与移栽。将生有根的培养瓶移入阳光充足的温棚中炼
苗一周左右。取出生根苗,洗净附着的培养基,移入育苗钵中,遮
阴保湿,两周后移入温棚中培养。
2 分析并讨论培养结果
2.1 不同激素组合对外植体组织培养的影响
将幼茎和幼叶接种在MS+2mg/L2,4-D+1mg/LNAA+0.5
mg/L6-BA+0.8%琼脂的基本培养基上在培养室内培养产生愈
伤组织,其诱导率可达100%。将愈伤组织转接在 MS+1mg/L2,
4-D+0.5mg/LNAA+0.5mg/L6-BA+0.8%琼脂的继代培养基上
后,生长旺盛,愈伤组织经多次继代培养后仍可保持分化潜能。
将愈伤组织转接在MS加不同浓度的NAA,2,4-D,6-BA的分化培
养基上培养产生不同的分化效果[2]。结果表明,较适宜的培养基
为MS+0.5mg/LNAA+2mg/L6-BA+0.8%琼脂,光照培养后可分
化出绿色不定芽,并大量生根,形成再生植株,此分化率高达
63.9%,证明此激素配方有利于愈伤组织的分化。
2.2 关于培养结果的几点讨论
2.2.1 细胞全能性
细胞的全能性是指植物细胞具有全套遗传信息,不管是性
细胞还是体细胞,在特定的环境下都通过遗传信息的表达而产
生一个独立完整的个体。细胞全能性具有完全表达和部分表达
的特性,这种设想是1904年提出的,这一设想的理论基础是:根
据细胞全能性的概念,形成与母体一模一样的植株是细胞中全
部遗传特性通过离体培养得到完全表达的结果。按照这个逻辑
进行推理,形成与母体一模一样的器官,则应该是细胞中母体全
部遗传特性的一部分进行表达的结果。细胞全能性是细胞的一
种潜在特性,只有通过外源激素的作用下它才能得到表达,通过
变化离体培养中的外源激素的浓度,可以控制细胞中母体的全
部遗传特性做完全表达(细胞全能性的完全表达)或部分表达
(细胞全能性的部分表达)。完全表达时培养细胞会通过形成胚
状体发育成与母体一模一样的植株,部分表达时只能形成与母
体一模一样的某种器官或某种组织或某种细胞。金钟花的组织
培养和器官克隆正是基于细胞的全能性这一内在因素的。
2.2.2 脱分化和再分化
绝大多数的植物体细胞,只要有一个完整的膜系统和一个
有生命力的核,即使是已经高度成熟和分化的细胞也还保持着
国 土 与 自 然 资 源 研 究
· 90· TERRITORY&NATURALRESOURCESSTUDY 2006No.4
文章编号:1003-7853(2006)04-0090-01 中图分类号:S604.3 文献标识码:B
DOI:10.16202/j.cnki.tnrs.2006.04.047
植株高度为20~65cm,主干径0.4~0.6cm,侧枝数0至多个,主根
损伤度60%左右,植株上适度喷水后,以塑料膜、草席包裹,由火
车运输至实验地。
栽植垄距40cm,垄台栽种,株距50cm,以氮素化肥为底肥,栽
后浇水覆土,几日后补浇水一次,日常管理,当年轻度修剪。
由于从林下移植至露地环境,加之春风大、春旱,苗木缓苗
期相对延长,当年有极个别植株放叶,大多数植株始终处于缓苗
适应状态。当年秋旱,又未及时补水,2001-09统计,成活率约为
40%。2002年春继续引种野生同样树龄的苗木4000株补种,适时
浇水,正常管理,秋季统计成活率约为87%。2005~2006年冬、春
季少雪无雨,特殊旱年,苗木生理干旱较严重,但后期生长正常。
2.1.2 人工种子苗木
在辽宁购买假色槭种子,于2002年春,进行苗床条播育种。
当年小苗平均高度约为 13~16cm,次年一年生小苗以株行距
20cm×20cm换床移栽,日常管理,缓苗期两月余,生长正常。
2.2 对根的观测
对引种苗木和种子繁育1~3年生苗木,随机各抽查10株,
测量其主根长度、最大根径、侧根数量及最长侧根长度,得出平均
值,测5组,取最小和最大两个值。6年中分别在引种驯化初期、
中期及后期测量3次。人工苗每年夏季测量一次。主要观测根的
生长状态和根系整体发育情况(表1)。
2.3 茎的观测
基金项目:黑龙江省科技攻关项目(GC05B114)
假色槭人工驯化生长特性浅析
梁 鸣 1,李玉芳 2,徐海军 1,孙 波 1,杨轶华 1
(1.黑龙江省科学院自然资源研究所,黑龙江 哈尔滨 150040;2.山西省晋城职业技术学院)
摘要:通过野生优良绿化树种假色槭的引种驯化和人工繁殖栽培,对其驯化情况、适应程度、生长特点等进行了详细的观测记录和分析
研究,提出了相关应用措施和目前存在的问题。
关键词:假色槭;引种苗;人工苗;根系;高生长
Aprimarystudyongrowthcharacteristicsofmanualdomesticated
Acerpseudo-sieboldianum(pax)kom.
LIANGMingetal(InstituteofNaturalResourcesHeilongjiangAcademyofScience,Habin150040,China)
Abstract:BasedonthedomesticationandmanualplantingofAcerpseudo-sieboldianum,thepaperprovideddetailedobservationand
accurateanalysisaboutthedomesticationcircs、adaptabilityextentandgrowthcharacteristic,italsoputforwardcurentproblemandcorelated
measures.
Keywords:dAcerpseudo-sieboldianum(pax)kom;omesticatedseedling;plantingseedling;rootsystem;jumped-upgrowth
假色槭(Acerpseudo-sieboldianum(pax)kom.)是槭树科
槭树属木本植物,主要分布在吉林省长白山区,在黑龙江省仅东
南部边缘山地偶有生长,生于海拔900m以下的针阔叶混交林或
次生阔叶混交林内或林缘。假色槭多为亚乔木或灌木,高可达
8~9m;树皮深灰色,小枝细弱,嫩枝紫红色或淡红色,单叶对生,
近圆形,通常9~11掌状分裂,基部心形,裂缘有重锯齿,花期5~6
月,果熟期9~10月,双翅果,其双翅果夹角为锐角。假色槭不仅
是细木用材、染料原料和蜜源植物,而且叶型和秋季的红叶更具
观赏性。我们对假色槭进行了野外引种、人工繁育和栽培的驯化
研究,初步了解和掌握了假色槭的生长特性。
1 实验地自然条件
实验所选地点在哈尔滨市近郊,位于中温带大陆性季风气
候区,无霜期 140~160d,年日照时数 2482.2h,年平均温度
3.4℃,年降水量619.9mm,春秋两季风沙大,降水少,易干旱;土
壤为农用黑壤土。
实验树种假色槭为长白山野生引种苗和人工种子繁育苗
木。
2 实验和观察
对野生引种和人工繁育的假色槭苗木,进行了5~6年的驯
化研究,从根、茎、叶等方面作了详细的观测记录和分析。
2.1 材料基本情况
2.1.1 长白山野生引种苗木
2001-04在长白山区林下,挖取3~4年生假色槭苗6千株,
恢复到分生状态的能力,一个已停止分裂的成熟细胞转变为分
生状态并形成未分化的愈伤组织细胞的现象叫“脱分化”[4]。分
化形成的愈伤组织细胞在适宜的培养条件下有分化成胚状体,
或直接分化出根和芽等器官形成完整的植株的现象叫“再分
化”,使植物体一部分经脱分化形成愈伤组织,再经再分化,器官
发生形成芽和根,最终可以得到预期的结果。
参考文献:
[1]朱广廉.植物组织培养中外植体灭菌[J].植物生理学通讯,1996,32
(6):444~449.
[2]夏海武.经济植物组织培养[M].天津:天津科学技术出版社,2000,
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[3]LuWL,WangXJ,KuoCS.Tissuecultureanddifferentiation
oforganintulip[J].ActaHorticulturaeSinica,1986,(13):
55~60.
作者简介:王兴安(1955~),男,山东兖州人,副教授,主要从事植物生理
方面的研究。
(2006-07-06收稿 X编辑)
国 土 与 自 然 资 源 研 究
2006No.4 TERRITORY&NATURALRESOURCESSTUDY · 91·
文章编号:1003-7853(2006)04-0091-02 中图分类号:S722.7 文献标识码:A
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