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豆瓣绿愈伤组织诱导及再生体系的建立



全 文 :北方园艺2015(08):117~120 ·生物技术·
第一作者简介:郭臣臣(1988-),男,硕士研究生,研究方向为观赏
园林植物。
责任作者:张黎(1962-),女,硕士,教授,研究方向为园林植物与观
赏园艺。E-mail:zhang_li9988@163.com.
收稿日期:2014-11-10
DOI:10.11937/bfyy.201508031
豆瓣绿愈伤组织诱导及再生体系的建立
郭 臣 臣1,雷 亚 珍1,刘   春2,张   黎1
(1.宁夏大学 农学院,宁夏 银川750021;2.中国农业科学院 蔬菜花卉研究所,北京100081)
  摘 要:以豆瓣绿的叶片、叶柄及带芽茎段为试材,筛选最佳外植体类型;使用激素6-BA与
IBA,选出适宜诱导愈伤组织与芽增殖的培养基;研究活性炭对瓶苗生根的影响,选出适合的生根
培养基。结果表明:带芽茎段是诱导愈伤组织的最佳外植体,褐化率仅为6.7%,而叶片和叶柄褐化
严重,二者褐化率均超过60%;最佳诱导愈伤组织培养基为MS+6-BA 2.0mg/L+IBA 0.1mg/L,
出愈率100.00%;最佳不定芽增殖培养基为 MS+6-BA 0.5mg/L+IBA 0.1mg/L,增殖系数为
13.8;最佳生根培养基为1/2MS+IBA 0.2mg/L+活性炭1.00g/L。
关键词:豆瓣绿;外植体;再生体系;愈伤组织;诱导
中图分类号:S 682.36 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2015)08-0117-04
  豆瓣绿(Peperomia obtusifolia)属胡椒科豆瓣绿属
多年生常绿草本植物,又名青叶碧玉、翡翠椒草,分布在
热带与亚热带地区,约有1 000余种[1]。豆瓣绿作为观
叶植物,可用于室内装饰,它的蔓性种类也是理想的吊
盆植物[2],不仅具有较高的观赏价值,还可以吸收二氧
化硫等有害气体,起到净化室内空气的作用[3]。豆瓣绿
很难获得种子,以无性繁殖为主,繁殖周期长,成苗率
低,难以满足市场的需求。组织培养繁殖速度快、量大、
性状稳定是豆瓣绿快速繁殖的主要手段。以豆瓣绿不
同类型外植体为试材,研究不同激素配比以及不同活性
炭浓度对豆瓣绿愈伤诱导、芽增殖及生根影响,以期为
豆瓣绿再生体系的建立提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
选取无病害、生长健壮的豆瓣绿植株,剪取带芽茎
段、叶柄、叶片作为外植体。
1.2 试验方法
1.2.1 不同灭菌时间对外植体成活率的影响 用洗洁
精清洗外植体表面,流水冲洗4~5h后,放入超净工作
台上。用75%的酒精浸泡约30s后转入0.1%HgCl2灭
菌6、8、10、12、15min,最后用无菌水漂洗5~6次。灭菌
后的外植体用剪刀将叶片切成面积大小约为1cm2左右
的方块,分别剪取长度为1cm左右的带芽茎段和叶柄
放入MS+6-BA 2.0mg/L+IBA 0.1mg/L培养基中,
经过20d后观察,统计不同灭菌时间下各外植体的污
染率、死亡率和成活率。培养温度22~26℃,光照时间
12h/d,光照强度为2 000~2 500lx。
1.2.2 不同外植体类型对愈伤组织诱导的影响 将灭菌
后的外植体叶片、叶柄、带芽茎段,接种于诱导培养基MS+
6-BA 2.0mg/L+IBA 0.1mg/L上,45d后观察统计。
1.2.3 豆瓣绿愈伤组织及不定芽诱导 MS为基本培
养基,分别为添加激素6-BA(1.0、2.0、3.0mg/L)和IBA
(0.1、0.5mg/L),共6种组合(A1~A6),具体配比见表
3。统计出现愈伤组织的时间、出愈率和出芽率,观察愈
伤组织及不定芽的生长情况,从中筛选出最佳诱导培养
基。每个处理10瓶,每瓶接种3个,3次重复。
1.2.4 豆瓣绿不定芽的增殖 MS为基本培养基,分别
添加激素6-BA(0.5、1.0mg/L)和IBA(0.1、0.3mg/L),
共4种组合(B1~B4),具体配比见表4。30d后将茎段
产生的丛芽切下,接种到增殖培养基进行增殖培养,记
录增殖的丛芽数,丛芽的生长情况。每个处理5瓶,每
瓶接种3个,3次重复。
1.2.5 豆瓣绿丛芽生根培养 1/2MS为基本培养
基,分别为添加激素IBA(0.1、0.2mg/L)和活性炭
(0、1.0、2.0g/L),共6种组合(C1~C6),具体配比
见表5。待分化的不定芽长至2cm左右时接种至生
根培养基中,20d后统计生根数和生根率,平均根
长,筛选出最佳生根培养基。每个处理接种10瓶,每
瓶接种3株,3次重复。
1.3 项目测定
污染率(%)=污染的外植体数/接种外植体总数×
100%;死亡率(%)=褐化死亡数/外植体接种总数×
711
·生物技术· 北方园艺2015(08):117~120
100%;出愈率(%)=产生愈伤组织的外植体数/接种的外
植体总数×100%;出芽率(%)=愈伤组织的出芽数/出愈
数×100%;增殖系数=增殖丛芽数/接种外植体数;平均
根长=生根总长/分化出的总根数;平均根数=生根总
数/分化出根的幼苗数。
1.4 数据分析
试验数据采用Excel和SPSS软件进行分析。
2 结果与分析
2.1 不同灭菌时间对外植体成活率的影响
从表1可以看出,不同灭菌时间下各外植体成活率
不同。叶片用0.1% HgCl2 灭菌8min时,成活率最高
为21.0%;叶柄用0.1% HgCl2 灭菌10min时,成活率
最高为16.7%;而带芽茎段用0.1% HgCl2 灭菌12min
时,成活率最高为52.0%。
  表1 灭菌时间对各外植体的影响
  Table 1 Efect of sterilization time on diferent explants
灭菌时间
Sterilizatin time
/min
叶片Leaf 叶柄Petiole 带芽茎段Stem with bud
污染率
Contamination rate
/%
死亡率
Mortality
/%
成活率
Survival rate
/%
污染率
Contamination rate
/%
死亡率
Mortality
/%
成活率
Survival rate
/%
污染率
Contamination rate
/%
死亡率
Mortality
/%
成活率
Survival rate
/%
6  24.1  63.5  12.4  94.4  2.1  3.5  84.1  1.3  14.6
8  8.2  70.8  21.0  70.2  20.6  9.2  66.4  4.5  29.2
10  0  100  0  39.0  44.3  16.7  42.6  15.8  41.6
12  0  100  0  29.3  60.4  10.3  27.1  20.9  52.0
15  0  100  0  10.5  78.7  6.8  23.6  32.4  44.0
2.2 不同外植体类型对愈伤组织诱导的影响
由表2可以看出,各外植体的出愈率、褐化率及出
芽率差异显著,带芽茎段出愈率和出芽率最高、褐化率
最低,诱导效果最好。叶片与叶柄在诱导培养中,褐化
严重,褐化率均超过60.0%。豆瓣绿的最佳外植体为
  表2 不同外植体类型对愈伤诱导的影响
  Table 2 Efect of diferent explant types on calus induction
外植体类型 出愈率 褐化率 出芽率 分化时间
Explant
type
Rate of calus
/%
Browning rate
/%
Buds rate
/%
Diferentiation time
/d
叶片Leaf  36.7  63.3  23.3  35
叶柄Petiole  23.3  76.7  17.7  30
带芽茎段Stem with bud  93.3  6.7  90.0  35
带芽茎段。
2.3 不同激素配比对不定芽诱导的影响
由表3可知,将灭菌后的带芽茎段接入到不定芽诱
导培养基中,不同激素配比出愈率、出芽率差异显著。
在A1和A2低浓度的6-BA中,出愈率与出芽率随IBA
的浓度升高而变大,而A3~A6之间高浓度的6-BA,出
愈率与出芽率随IBA的浓度升高而减小。当6-BA浓度
为1.0、2.0、3.0mg/L时最大出愈率分别为80.00%、
100.00%、86.70%。A3处理的愈伤组织紧密,丛芽健壮,
叶展开,生长情况良好,表明2种生长调节剂的配比达到
最好的效果。豆瓣绿最佳的诱导培养基为 MS+6-BA
2.0mg/L+IBA 0.1mg/L。
  表3 不同激素配比对不定芽诱导的影响
  Table 3 Efect of diferent hormone combinations on adventitious bud induction
处理
Treatment
6-BA
/(mg·L-1)
IBA
/(mg·L-1)
出愈数
Calus number/个
愈伤组织出芽数
Budding calus number/个
出愈率
Rate of calus/%
出芽率
Buds rate/%
生长状况Growth condition
愈伤组织Calus 丛芽Clumpy buds
A1  1.0  0.1  19  11  63.30  57.90 疏松,黄绿色 叶展开,瘦弱
A2  1.0  0.5  24  17  80.00  70.83 紧密,褐色 叶卷曲,瘦弱
A3  2.0  0.1  30  26  100.00  86.67 紧密,黄绿 叶展开,健壮
A4  2.0  0.5  25  19  83.30  76.00 紧松,淡黄 叶展开,瘦弱
A5  3.0  0.1  26  21  86.70  80.77 紧密,黄色 叶卷曲,瘦弱
A6  3.0  0.5  22  16  73.30  72.73 紧密,深褐 叶卷曲,瘦弱
2.4 不同激素配比对不定芽增殖的影响
从表4可以看出,4种处理之间增殖系数差异显著。
当6-BA浓度为0.5mg/L时,IBA浓度0.1mg/L时出
芽数最多,增殖系数为13.8。当6-BA浓度为1.0mg/L
时,IBA浓度0.3mg/L增殖系数为10.8.故豆瓣绿不定
芽增殖的最佳培养基为 MS+6-BA 0.5mg/L+IBA
0.1mg/L。 
2.5 不同培养基对生根的影响
接种10d后,各处理的瓶苗陆续有根产生,起初为
白色,15d后白根逐渐变为黄褐色。20d后对生根的外
植体数、生根数、平均根数、平均根长进行统计。
由表5可以看出,当IBA浓度为0.1mg/L时,活性
炭浓度为1.0g/L时,C2生根数最多,平均根数与平均
根长均显著高于C1和C3。当IBA浓度为0.2mg/L
时,活性炭浓度为1.0g/L时,C5生根数最多,平均根
数与平均根长均显著高于C4和C6。而C5的平均根
数与平均根长显著高于C2,所以,最适宜生根培养基
是1/2MS+IBA 0.2mg/L+活性炭1.0g/L。
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北方园艺2015(08):117~120 ·生物技术·
  表4 不同激素配比对豆瓣绿不定芽增殖的影响
  Table 4 Efect of diferent hormone combinations on adventitious bud proliferation
处理
Treatment
6-BA
/(mg·L-1)
IBA
/(mg·L-1)
接种数
Inoculation number/个
出芽数
Budding number/个
增殖系数
Proliferation coeficient
生长状况
Growth condition
B1  0.5  0.1  15  207d 13.8d 丛芽密,叶片深绿,展开
B2  0.5  0.3  15  174c 11.6c 丛芽较密,叶片绿,展开
B3  1.0  0.1  15  120a 8.0a 丛芽稀,叶片黄色,有畸形
B4  1.0  0.3  15  162b 10.8b 丛芽较稀,叶片黄绿色,卷曲
  注:同列不同小写字母表示P=0.05水平差异显著,下同。
Note:Diferent lowercase letters show significant diference at P=0.05level,the same below.
  表5 IBA和活性炭对瓶苗生根的影响
  Table 5 Efect of IBA and AC on in vitro rooting
处理 IBA 活性炭 接种数 生根数 平均根数 平均根长 生根率
Treatment /(mg·L-1)Active carbon/(g·L-1)Inoculation number/个 Number of rooting  Average root number/个 Average root length/cm  Rooting rate/%
C1  0.1  0  30  72  2.4a 1.8a 100
C2  0.1  1.0  30  120  4.0b 2.3b 100
C3  0.1  2.0  30  105  3.5a 1.5a 100
C4  0.2  0  30  108  3.6b 2.4b 100
C5  0.2  1.0  30  180  6.0c 3.9d 100
C6  0.2  2.0  30  126  4.2b 1.2c 100
3 结论与讨论
带芽茎段为豆瓣绿组织培养的最佳外植体,褐化率
为6.7%;叶片和叶柄超过60.0%。豆瓣绿最佳诱导培
养基为MS+6-BA 2.0mg/L+IBA 0.1mg/L,出愈率达
100%,出芽率为86.67%。不定芽增殖最佳培养基为
MS+6-BA 0.5mg/L+IBA 0.1mg/L,增殖系数达
13.8。生根最佳培养基为1/2MS+IBA 0.2mg/L+活
性炭1.0g/L,平均根长为3.9cm,平均根数为6.0个。
不同外植体因分化程度不同,组织结构不同,故而
对灭菌处理敏感程度有所差异。同时,各组织、各器官
的细胞恢复能力和愈伤组织再分化能力也存在着差异。
因此,选择好外植体的类型对植株再生体系的建立非常
重要。该试验筛选出的最佳外植体类型为带芽茎段,结
果与王涛等[4]的研究结果一致。而与黄靖[5]研究的花
叶豆瓣绿的最佳外植体为叶柄有所差异,与品种有关。
植物激素是植物体形态建成过程的关键因子,适当
的激素配比,才能诱导细胞分裂,启动愈伤组织的形成
和生长以及根、芽的分化等变化[6]。该试验使用6-BA
与IBA 2种激素,一般认为6-BA/IBA比值大有利于长
芽,比值小则有利于生根,该试验结果在不定芽增殖培
养过程中,随着6-BA/IBA比值增大,B1~B3增殖逐渐
增大,而6-BA为1.0mg/L,IBA 0.1mg/L时,增殖系数
最小为8.0,说明并非比值越大越利于不定芽增殖。
活性炭在培养基中不仅能吸附有毒物质,也能提供
一个暗环境,避免强光对根生长的抑制[7],也能吸附外
源激素。因此,添加活性炭的量要恰当。试验表明,活
性炭含量为1.0g/L时,能显著促进豆瓣绿瓶苗分化出
生根,经练苗移栽后成活率达到100%,再生瓶苗长势良
好。该方法完善了豆瓣绿的快繁体系,能更好的大规模
发展和推广豆瓣绿组培苗的生产。
参考文献
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理学通讯,1991,27(3):211-212.
[4] 王涛,彭立新.豆瓣绿(Peperomia obtusifolia)的组织培养与快速繁
殖研究[J].天津农学院学报,2011(2):1-5.
[5] 黄靖.花叶豆瓣绿组培技术研究[J].安徽农学通报,2014,20(6):36.
[6] 姜黎,张翼,邢梅.红肉猕猴桃离体快速繁殖技术研究[J].华中农业
大学学报,2008,27(1):101-104.
[7] 刘根林,梁海珍,朱军.活性炭在植物组织培养中的作用概述[J].江
苏林业科技,2001,28(5):46-48.
Calus Induction and Establishment of the Regeneration System of Peperomia obtusifolia
GUO Chen-chen1,LEI YA-zhen1,LIU Chun2,ZHANG Li 1
(1.School of Agriculture,Ningxia University,Yinchuan,Ningxia 750021;2.Research Institute of Vegetables and Flowers,Chinese Academy of
Agricultural Sciences,Beijing 100081)
Abstract:The leaves,petioles and stems with buds of Peperomia obtusifolia were chosen as the explants to select the best
explant types,the combinations of 6-BA and IBA was used to select suitable medium of calus induction and bud
911
·植物保护· 北方园艺2015(08):120~123
             
第一作者简介:霍建飞(1981-),男,河北承德人,硕士,助理研究
员,研究方向为植物真菌及线虫病害。E-mail:hjf2203@163.com.
基金项目:天津市农科院院长基金资助项目(090401)。
收稿日期:2015-01-20
DOI:10.11937/bfyy.201508032
蔬菜根结线虫生防细菌的筛选及
菌株HJT2-1种类的初步鉴定
霍 建 飞1,任 文 来2,郝 永 娟1,刘 春 艳1,王   勇1,王 万 立1
(1.天津市植物保护研究所,天津300381;2.廊坊市文安县农业局,河北 廊坊065800)
  摘 要:以天津地区7个区县的蔬菜大棚土壤中分离出的306株细菌菌株为试材,采用亚甲
基蓝染色法,研究306株细菌菌株发酵液对南方根结线虫2龄幼虫的影响。结果表明:细菌菌株
HJT2-1发酵液对南方根结线虫2龄幼虫的校正死亡率较高为81.3%,其温室盆栽防效为
55.6%,略低于阿维菌素防效。采用对细菌核糖体DNA的内转录间隔区进行分析的方法将菌株
HJT2-1初步鉴定为假单胞菌属细菌。该试验获得了对根结线虫2龄幼虫具有较高致死率的细
菌菌株HJT2-1,为开发防治根结线虫的生防制剂奠定了基础。
关键词:蔬菜根结线虫;生防细菌;筛选;鉴定
中图分类号:S 436.44 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2015)08-0120-04
  根结线虫(Meloidogyne spp.)是一类在蔬菜上为害
极大的植物病原线虫,能侵染的植物超过3 000种[1],尤
其以茄科、葫芦科和十字花科等蔬菜受害最重[2]。根结
线虫不仅在蔬菜大棚、温室中为害,近几年有逐步向露
地栽培蔬菜为害的趋势[3-4]。目前天津市设施蔬菜发展
迅速,至2013年,设施蔬菜面积已超过40 000hm2,
2009、2010年对天津市各区县根结线虫病发生情况调
查,发现西青、北辰、津南、东丽、静海、武青、宝坻、蓟县等
8区县的蔬菜大棚中均有不同程度的根结线虫病为害,
其中一般发病地块蔬菜减产20%~30%,严重地块减产
达50%以上。生产上主要应用化学农药对蔬菜根结线
虫病进行防治,而化学杀线剂一般毒性较高,不仅污染
环境、对人体有伤害,且容易产生抗药性[5],防治效果也
并不理想。因此,人们的视线逐渐转移到生物防治上
来。生防菌株具有不污染环境、不产生抗药性、防治效
果稳定、对人畜安全等优点,因此筛选出高效的防治线
    
虫的生防菌株成为众多学者研究的目标。目前杀线虫
微生物种类较多,包括细菌、真菌、放线菌等。而细菌由
于容易定植、培养,且对根结线虫的防治效果较稳定,具
有广阔的市场前景和开发力。该研究旨从天津各区县
蔬菜大棚土壤中分离的细菌菌株中筛选出对根结线虫
二龄幼虫具有较高致死率的菌株,以期为开发研制高效
的杀线虫生物制剂奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试菌株为从天津西青、北辰、东丽、武清、静海、宝
坻、蓟县等区县的蔬菜大棚土壤根际分离的306株细菌
菌株。供试番茄品种为“白果强丰”。供试根结线虫均
为南方根结线虫。
1.2 试验方法
1.2.1 根际细菌的采集与分离 在天津各区县的蔬菜
大棚地块采集根际土壤样品,采用稀释分离法,于NA
培养基(牛肉膏3g,蛋白胨5g,氯化钠10g,琼脂17g,
水1 000mL,pH 7.2)平板上进行分离,所分离细菌纯化
后保存、备用


multiplication;activated carbon was used to screen the appropriate rooting medium.The results showed that the stems
with buds was suitable for inducing calus and the browning rate was only 6.7%,and the leaf and petiole browning rate
were more than 60%.It indicated that the optimum medium for calus induction was MS+6-BA 2.0mg/L+IBA 0.1mg/L
and the rate of calus was 100.00%;the best shoot proliferation was MS+6-BA 0.5mg/L+IBA 0.1mg/L and the
multiplication coeficient was 13.8;the optimum root rooting medium was 1/2MS+IBA 0.2mg/L+AC 1.0g/L.
Keywords:Peperomia obtusifolia;explant;regeneration system;calus;induction
021