全 文 :收稿 1999-12-28 修定 2000-05-19
1 国家林业局“ 948”项目“木本花卉新品种的繁殖 、栽培技术引
进”(96-4-19)资助。
2 联系人。
金叶风箱果初代离体培养中影响外植体褐化的因素(简报)1
周玉珍 张雨青2(苏州大学生物系 ,江苏苏州 215151)
Factors Influencing the Explant Browning in Preliminary Culture in vitro of
Physocarpus opulifolius “Lutein”
ZHOU Yu-Zhen , ZHANG Yu-Qing(Department of Biology , S uzhou University , S uzhou , Jiangsu 215151)
提要 取材母株的栽培环境 、取材季节和部位是影响
金叶风箱果初代离体培养外植体褐化的主要因素。取材母
株放入温室和在相对弱光照下生长 ,其外植体的褐化率比
在露地全光照下栽培母株低;3 月中旬取枝条下部冬芽和 5
月上中旬取栽培在温室的母株上部腋生枝条嫩枝段作外植
体的褐化率低。
关键词 金叶风箱果 初代离体培养 外植体 褐化
外植体褐化是指用于离体培养无性系植物或
进行组织培养时 ,从植物体上切取的组织切段组织
中 ,多酚氧化酶被激活催化酚类物质 ,生成棕褐色
的醌类物质 ,逐渐扩散到培养基中 ,抑制其它酶的
活性 ,以致培养的外植体受到毒害 。在植物离体快
繁过程中 ,初代培养时 ,外植体褐化是影响离体快
繁成功的重要因素。目前已在许多植物的组织培
养过程中发现有外植体褐化现象[ 1] 。金叶风箱果
是近年从国外引进的蔷薇科优良观赏花灌木品种 ,
在进行其离体快繁过程中 ,常发生初代培养中的外
植体褐化现象。为此 ,本文研究了外植体取材母株
的栽培环境 、取材季节 、取材部位等与金叶风箱果
初代培养中外植体褐化率的关系。
材料与方法
实验材料为金叶风箱果(Physocarpus opuli-
folius “ lutein”)二年生扦插苗 ,一部分盆栽置于温
室 ,另一部分栽入大田。休眠枝取自露地栽培的母
株 ,嫩枝段分别取自当年腋生的枝段。前处理将采
集来的枝条在洗涤灵中浸泡 5 min ,再在自来水中
冲洗 30 min。将休眠枝插入自来水中放入培养室
(温度 25℃)内 ,待枝上冬芽萌动解除休眠后 ,从其
嫩枝段取带 1 腋芽约 1.5 cm 长的枝段作为外植
体。接种前 ,外植体于无菌条件下用 70%酒精表
面消毒 30 ~ 60 s ,再用 0.1% HgCl2 加 2 ~ 3滴吐
温-20消毒 5 ~ 8 min ,无菌水冲洗 6次后接种于启
动培养基上。试验中每个处理为 120瓶 ,每瓶接种
1个外植体 。培养温度为(25±0.5)℃,每天光照
14 h ,日光灯作光源 ,光照度 1 400 ~ 2 270 lx 。
结果与讨论
1 栽培环境和取材季节对外植体褐化的影响
图 1显示 ,不同时期取材的外植体褐化程度不
同。从 4 ~ 7月期间 ,无论是取自温室栽培母株上
的嫩枝段 ,还是取自露地栽培母株上的嫩枝段 ,其
褐化率均增高 ,而以 7月中旬最高 。温室栽培母株
上所取外植体的褐化率明显低于露地栽培母株。
图 1 栽培环境和取材季节与外植体褐化的关系
2 取材类型对外植体褐化的影响
表 1显示 ,3种类型中以解除休眠的冬芽作外
植体的褐化率最低 ,露地栽培母株上的嫩枝段作外
植体的褐化率最高 。据此我们认为 ,休眠枝应插入
水中放在培养室内培养 ,待枝上冬芽萌动 ,露出芽
顶后 ,用作外植体 ,可以降低褐化率。
122 植物生理学通讯 第 37卷 第 2期 , 2001 年 4 月
DOI :10.13592/j.cnki.ppj.2001.02.011
表 1 不同来源外植体的褐化率
外植体来源 培养基/mg·L -1 褐化率/ % 污染率/% 存活率/ %
经室内活化后所产生的冬芽 MS+6-BA 0.1+NAA 0.05 10.9 28.2 60.9
温室嫩枝段 MS 13.8 6.2 80.0
露地嫩枝段 MS 32.5 18.7 48.8
接种后 25 d统计。
3 枝芽的着生位置对外植体褐化的影响
金叶风箱果的当年生休眠枝一般为 12 ~ 14个
芽 ,我们将枝条上部 1 ~ 6芽称上部芽 ,第 6芽以下
称下部芽 ,生长期的嫩枝段也分为上部腋生枝和下
部腋生枝 。
结果显示 , 用室内活化后的冬芽作外植体时 ,
上部芽褐化死亡率高于下部芽(表 2)。枝条下部芽
充实饱满 , 芽径大于上部芽 。因此 ,可 以认为冬芽
的着生位置和大小对外植体褐化有影响。
另外 ,我们还见到 ,在生长期取嫩枝段作外植
表 2 不同来源外植体取材部位的褐化率
外植体来源 取材部位 枝芽直径/mm 褐化率/ %
经室内活化后所产生的冬芽 上部芽 <1 52.0
下部芽 2 10.0
露地嫩枝段 上部腋生枝 2 11.0
下部腋生枝 >2 38.0
培养基同表 1 ,接种后 25 d统计。
体时 ,以 5月中旬所取露地栽培母株的嫩枝段为
例 ,枝条下部腋生枝段褐化率高于上部腋生枝段 。
这与金叶风箱果的发枝习性相符 ,基部芽发枝早 ,
分化程度高 ,褐化率高。因此取嫩枝段作外植体也
应注意枝段在枝条上着生的位置。
在植物组织培养中 ,一般都是从培养基的组
成 ,如培养基的无机盐成分 、蔗糖浓度 、添加的激素
种类和浓度 、加入吸附剂活性炭或 PVP(聚乙烯吡
咯烷酮)等来防止外植体褐化[ 1~ 3] 。在金叶风箱
果离体繁殖的初代培养中 ,我们也曾试图通过加入
0.3%活性炭或加入 0.01%PVP 、降低培养基无机
盐浓度等措施 ,来降低初代培养中外植体的褐化
率 ,但效果都不明显。从本文结果来看 ,影响金叶
风箱果初代培养中外植体褐化的主要因素 ,是所取
材料的生理状态和发育状态 。而母株的栽培环境 、
取材部位和取材季节对所取材料的生理状态也有
很大的影响。其有关机理尚待进一步研究 。
参考文献
1 陈正华.木本植物组织培养及其应用.北京:高等教育出版社 ,
1986.456~ 466
2 曹孜义, 刘国民.实用植物组织培养技术教程.兰州:甘肃科学
技术出版社 , 1996.43~ 44
3 宋 平 ,沈丙辉.活性炭培养基对棉花愈伤组织诱导的效果.植
物生理学通讯 , 1988 , (5):47~ 48
* * * * *
123植物生理学通讯 第 37卷 第 2期 , 2001 年 4 月