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虎舌红组织培养的研究进展



全 文 :北方园艺 2009(8):155 ~ 157 ·专题综述 ·
作者简介:曾云英(1976-),女 ,重庆长寿人, 硕士, 讲师 ,现主要从
事园艺植物方面的研究。
基金项目:江西省教育厅科技资助项目(GJJ09603)。
收稿日期:2009-03-25
虎舌红组织培养的研究进展
曾云 英
(九江学院土木与城建院 ,江西九江 332005)
  摘 要:综述了虎舌红组织培养技术的研究进展 ,介绍了用于虎舌红组培研究的茎段培养 ,
茎尖培养和叶片培养几种主要的组织培养技术。分析了组培中存在的问题 ,并指出了以后的研
究重点。
关键词:虎舌红;组织培养;进展
中图分类号:S 685 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2009)08-0155-03
  虎舌红(Ardisia mamillata Hance)是紫金牛科
(Myrsinaceae)紫金牛属(Ardisia)多年生常绿小灌木 ,属
珍稀观赏植物。虎舌红叶花果并美 ,是一种罕见的观赏
药用植物 ,其通体长满了茸毛 ,在阳光的照射下 ,紫红色
的叶和鲜红的果相映 ,折射出太阳七色光彩 ,给人带来
喜庆吉祥的气氛 ,曾荣获“中国 99昆明世界园艺博览会
单项竞赛室内观叶植物大奖” ,成为 21世纪初期花卉新
宠。虎舌红还有一定的药用价值 ,全草有清热利湿 、活
血、止血止痛 、祛腐生肌等功效。虎舌红属世界濒危植
物 ,其自然分布区比较狭小 ,在自然界存在的数量不多 ,
多为散生分布 ,且长势较弱 ,少有挂果。传统的繁殖方
式周期长 ,工作量大 ,组织培养加速了这一进程。至
1999年虎舌红荣获“中国 99昆明世界园艺博览会单项
竞赛室内观叶植物大奖”后 ,一些专家学者们开展了对
其组织培养体系的研究 ,现就虎舌红组织培养研究作一
回顾 ,并结合存在的问题展望未来的研究 ,以期为进一
步研究这一珍稀观赏植物提供借鉴。
1 虎舌红组织培养外植体的选择及种类
1.1 茎段 、芽及茎尖的培养方法
虎舌红组织培养所用的材料以茎段和茎尖为主。
已报道的虎舌红的茎段培养均是采取成年植株的带芽
茎段进行培养[ 1-2] ,在适宜的培养基中腋芽萌发长成一独
立植株。茎尖培养与茎段等外植体培养相比 ,具有形成
丛生芽的比例高 ,增殖率高 ,变异性小等优点[ 3] ,虎舌红
植株矮小 ,生长极缓慢 ,如以茎尖作为外植体 ,虽然较易获
得试管苗 ,但取材数量很少 ,为了获得较多外植体 ,可以采
取在早春给虎舌红打顶等栽培措施 ,促使多发新梢。
1.1.1 外植体取材 外植体的取材时期影响虎舌红外
植体的成活。影响外植体存活的一个重要因素是污染
率 ,虎舌红通体布满茸毛 ,大量外生菌隐藏于茸毛中并
滋生 ,这给外植体的表面消毒造成一定的困难 ,导致外
植体在培养过程中污染率很高。研究表明 ,8月份是虎
舌红外植体污染率最高期 , 3月份次之 ,11月份最低。
影响虎舌红外植体成活的另一个重要因素是外植体褐
变 ,外植体中酚含量及多酚氧化酶的氧化活性在春季较
弱 ,以后逐渐增强 ,从而使褐变加重 ,8月份取材褐变率
最高。所以 ,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[ 4] 。
1.1.2 外植体处理 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存活率都有明显影响 ,消毒时
间过长可能引起外植体褐变而降低存活率 ,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。综合已有的报道 ,得出适宜虎舌红外植体的消毒
方式:取当年生枝 ,去掉叶 ,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%的酒精表面
消毒 30 ~ 60 s(低于30 s消毒不彻底 ,高于60 s材料易
失活),无菌水冲洗 1~ 3次后放入 0.1%升汞中灭菌 8~
10 min并不停振荡 ,无菌水冲洗 5 ~ 8次备用 ,这种方法
能有效降低污染率。
1.1.3 基本培养基的选择 虎舌红茎段培养所用的基
本培养基有 MS 、1/2MS 、B5几种。1/2MS 更适合于虎
舌红的分化培养 ,其次是MS ,再次是B5。张月娇认为低
浓度的有机盐有利于外植体的生长并节省成本 ,因此以
1/2MS为诱导芽分化的基本培养基[ 1] ,康美玲[ 4] 试验结
果表明 ,培养初期低盐度的基本培养基能使培养物快速
启动生长并能减轻褐变 ,1/2MS对诱导芽萌发的效果最
佳。罗吉凤和江香梅的试验结果表明 , MS 为最佳诱导
分化培养基[ 2 , 5] 。多数试验表明:以 MS为虎舌红的继
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代增殖培养基能成功获得试管苗。卢其能和杨妙贤[ 6-7]
试验结果表明 ,1/2MS是诱导芽分化和增殖的最佳基本
培养基 ,其次为 B5。杜敏华[ 3 , 8] 以虎舌红茎尖作为外植
体 ,用 MS为基本培养基 ,配合 NAA 0.2 mg/L(单位下
同)+CPPU 0.4+AgNO3 4.0使愈伤组织的分化率达到
了96%,增殖率5.5。
1.1.4 激素种类及其对培养效果的影响 基本培养基
只能保证培养物的生存与最低的生理活动 ,需要加入适
当的植物生长调节物质才能诱导细胞分裂的启动和形
态的变化。常用的植物生长调节物质有生长素 、细胞分
裂素 、赤霉素等生长调节物质。一般来说 ,生长素/细胞
分裂素比值高时有利于生根 ,比值低时有利于长芽 ,中
间比值时有利于愈伤组织的形成。在虎舌红的茎段培
养中 ,罗吉凤[ 5]试验表明 ,在添加 6-BA 5+NAA 1的培
养基上10 d左右腋芽萌动生长 ,增殖系数可达3 ~ 4。卢
其能 、杨妙贤认为6-BA 1+NAA 0.01对芽的分化增殖
最为有效 ,产生芽的数量和质量最好[ 6-7] 。江香梅[ 2]的试
验表明:6-BA 2+IBA 0.5能诱导芽分化 ,6-BA 3+IBA 1
和6-BA 1+IBA 0.2均不能诱导芽分化。张月娇以 BA
0.3+NAA 0.1的激素浓度配比20 d腋芽萌动 ,在6-BA
2.0+KT 1.0+IBA 0.5中继代培养增殖倍数可达 3 ~ 4
倍[ 1] 。虎舌红植株矮小 ,生长极缓慢 ,如以茎尖作为外
植体 ,取材数量很少 ,所以少见有关虎舌红茎尖培养的
报道。至目前以止 ,只有杜敏华等做过研究 ,试验通过
愈伤组织产生不定芽而再生植株。试验以 MS 作为基
本培养基 ,结果表明生长素 2 ,4-D和 NAA对愈伤组织
的诱导起着很重要的作用 ,一定浓度范围的 2 ,4-D促进
虎舌红茎尖脱分化及愈伤组织生长却抑制愈伤组织分
化 ,而0.1 mg/L 的 NAA则使愈伤组织数量明显减少 ,
仅为前者的1/4 ~ 1/3倍 ,甚至更少 ,但愈伤组织能够迅
速分化出大量不定芽及再生植株。确定:最佳愈伤组织
诱导培养基为MS+2 , 4-D 0.7+6-BA 0.2 ,而在不定芽
诱导方面 ,首次使用了 CPPU([N-(2-氯-4-吡啶基)-N/-
苯基脲]),其在刺激细胞分裂 ,诱导芽分化方面比 6-BA
效果好 ,AgNO3 对不定芽的增殖起一定的辅助作用 ,并
能控制黄化现象。不定芽诱导最佳培养基为MS+NAA
0.2 mg/L+CPPU 0.4 mg/L+AgNO3 4.0 mg/ L ,分化
率为 96%,增殖率为 5.5[ 3 , 8] 。
1.2 叶片培养方法
取试管苗上部完全展开的健壮叶片 ,沿主脉横向均
匀的将叶片切伤 3 ~ 5刀 ,以远轴面接触培养基的方式
接种 ,先在黑暗下培养2周左右 ,然后转入光照下培养。
有关虎舌红叶片培养的报道极少 ,杨妙贤 、卢其能[ 6-7] 的
试验表明:适合虎舌红叶片培养的最适基本培养基为
1/2MS ,其次为 B5 ,叶片在 MS 培养基中不能生长 ,
1/2MS+6-BA 1+NAA 0.01能使切口生长出较多的愈
伤组织并能促使腋芽萌动形成芽丛 ,其次是 B5+2 , 4-
D+6-BA 0.5。研究表明 , TDZ 具有生长素和细胞分裂
素双重作用 ,在植物组织培养中比其它的生长素诱导出
愈伤组织的效果好 ,且诱导不定芽的效率比 BA高。这
在一些植物上已得到了证实 ,在木本植物上的效果是最
佳的[ 9] ,但还未见应用在虎舌红上的报道 ,可以作一下
尝试。另外 ,一定浓度范围的乙烯抑制剂 AgNO3 在前
人的报道中表现出了对叶片不定梢发生的促进作用[ 10] ,
但在虎舌红上的应用还未见报道。虎舌红组织培养所
采用的材料及培养基见表 1。
  表 1 虎舌红组织培养报道一览 mg/ L
材料 愈伤组织诱导培养基 分化培养基 增殖培养基   生根培养基   生根率/ % 作者
茎尖 MS+2 ,4-D
0.7+6-BA 0.2
MS+NAA 0.2+
CPPU 0.4+AgNO3 4.0 同分化培养基 1/2MS+NAA 0.4+IBA 0.3 93 杜敏华
茎段 1/2MS+BA 0.3+NAA 0.1 MS+6-BA2.0+KT1.0+IBA0.5 1/2MS+IBA 1.0 90 张月骄
茎段 MS+6-BA 5+NAA 1 MS+KT 5 MS+KT 0.2+NAA 1 80 罗吉凤
茎段 MS+6-BA 2+IBA 0.5 MS+6-BA 2+IBA 0.5 MS+IBA 0.5~ 1.0 江香梅
茎段 1/2MS+6-BA+NAA 0.01 1/2MS+6-BA 1+NAA 0.01 B5+IBA 0.1+NAA 0.02 生根数量少 卢其能
2 虎舌红离体培养的影响因素
2.1 碳源
蔗糖是常用碳源 ,蔗糖除起维持渗透压和提供碳源
的作用外 ,其浓度对离体培养过程中器官的发生也有影
响。杜敏华[ 3, 8] 试验发现 ,蔗糖对虎舌红再生体系的构
建有一定的影响。分化培养和增殖培养中常用的浓度
为3%左右 ,生根培养时所用的浓度要求低一些 ,为
2%~ 2.5%。蔗糖有时能影响丛生芽发生频率。
2.2 外界因素
虎舌红离体培养还受温度 、光照及 pH 等因素的影
响 ,在茎段 、芽 、茎尖的培养中 ,比较适宜的培养温度为
(26±2)℃,pH 5.8 ,光照强度及光照时间分别为1 500~
2 000 lx ,10 ~ 12 h。
让接种后的材料先进行 1 ~ 2周的暗培养再转入光
照条件下 ,能有效的抑制褐化并能促进芽的分化[ 1, 3] 。
在虎舌红叶片培养中 ,通常采用的是先将叶片接入
培养基 ,暗处理 2周左右 ,再转入光下培养的方法进行
培养 ,能有效的促进不定芽的发生。
2.3 离体试管苗诱导生根的条件
目前报道的适宜虎舌红离体培养的生根培养基是
1/2MS和 MS。1/2MS 不论从生根效果方面还是从成
本方面都比 MS更适合。张月娇[ 1] 以 1/2MS为生根的
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基本培养基配合 IBA 1.0能使生根率达到 90%,杜敏
华[ 3 , 8]以1/ 2MS+NAA 0.4 mg/ L+IBA 0.3 mg/ L+
蔗糖26 g/ L+琼脂5.0 g/ L作为生根培养基 ,生根率为
93%。江香梅也认为 1/2MS 比 MS 有利于生根[ 2] 。杨
妙贤[ 7] 以MS+IBA 0.5 mg/L为生根培养基 ,15 d后 ,无
根小苗的基部开始长出 4 ~ 5条小根 ,形成完整植株。
卢其能[ 6] 在试验中用 B5和 white作为生根培养基但生
根效果不好。
2.4 影响移栽成活的因子
为了提高组培苗移栽成活率 ,移栽前必须练苗 ,以
增强苗的抗性和适应性 ,打开生根培养瓶的封口膜 ,在
自然光下练苗 1周左右 ,小心取出 ,洗掉根部附着的培
养基 ,移栽到盛有腐殖土和珍珠岩 3∶1的营养杯或营
养盆中 ,注意遮荫 ,保温 ,移栽成活率可达 90%。
3 存在的问题及前景展望
虎舌红是一种珍稀的观赏与药用植物 ,主要以野生
状态在自然界存在 ,数量不多且繁殖难 ,如果不加以保
护 ,将难以避免绝种的厄运。从 2 000年至今 ,虎舌红的
组织培养技术已取得了一定的成就 ,如初步确定了适宜
虎舌红组织培养的外植体和影响外植体组培的主要因
素。但组培中还存在以下的问题:培养过程中污染率较
高 ,没有形成一套完整的组织培养技术体系 ,已有研究
的分化率 、生根率和移栽成活率都有待进一步提高。
未来的研究应注重以下几点:一是完善外植体的消
毒措施 ,降低培养过程中的污染率;二是完善组织培养
技术体系 ,尤其在激素种类和浓度方面;三是建立高效
稳定的外植体离体再生体系和转化体系 ,为开展利用转
基因技术改良虎舌红品质;如果对虎舌红进行深入研
究 ,形成一套完整的组织培养技术体系 ,在现代化城市
园林方面和医疗保健方面将有很大的应用前景。
参考文献
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Advances in Study of Research on Ardisiamamillata Hance Tissue Culture
ZENG Yun-ying
(College of Civil Engineering and Urban Studiesm , Jiujiang University , Jiujiang , Jiangxi 332005 , China)
Abstract:The review focused on recent advances in tissue culture of Ardisia mamillata Hance and methods of culture:
shoot culture , shoot-tip culture , leaf cultur , it analy sized the problems raised in the tissue culture.Moreover ,work of this
research in the future was discussed.
Keywords:Ardisiamamillata Hance;Tissue culture;Advances
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