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欧李组培快速繁殖体系的建立



全 文 :第 33卷 第 2期 林 业 科 技 Vol.33 No.2
2 0 0 8年 3月 FORESTRYSCIENCE& TECHNOLOGY Mar.  2 0 0 8
文章编号:1001-9499 (2008)02-0059-04
欧李组培快速繁殖体系的建立*
陈书明 1 姜英淑2 王秋玉1
(1.东北林业大学 , 黑龙江 哈尔滨 150040;2.北京市林业局种苗站 , 北京 100027)
摘要:以欧李 4个品种的茎尖为外植体 , 1/2MS和 MS为基本培养基 , 初步建立了欧李试管苗的组培快速繁殖体
系 , 其最佳的初代培养基是 MS+0.1mg/LNAA+1.0mg/L6-BA和 MS+0.4mg/LNAA+1.0mg/L6-BA, 最佳
的增殖培养基是 MS+ 0.2mg/LNAA+0.8mg/L6 -BA和 MS+ 0.2mg/LNAA+ 0.6mg/L6 -BA+0.05 mg/L
PP333 , 并分别确定了最好的生根培养基。
关键词:欧李;茎尖;组织培养
中图分类号:S662.5, S603    文献标识码:A
  欧李 (Cerasushumilis)别名钙果 , 属蔷薇科
樱桃属 [ 1] , 是我国特有的一种极矮的落叶灌木 ,
主要分布在我国的北部地区。欧李花期长 , 外形
美观 , 有极高的观赏价值。其栽培品种的果实中
含有丰富的营养成分 , 是一种高级保健水果 [ 2] 。
其根 、 种子可以入药 , 茎和叶是牛羊的好饲料 。
欧李特别耐旱 、 抗寒 、 耐贫瘠 、 根系发达 (根冠
比为 9∶1), 还具有 “根茎一体化” 特征[ 3] , 是绿
化荒山 、改良土壤 、 治理水土流失不可多得的树
种 。欧李多为异花授粉 , 种子育苗变异系数大 ,
扦插受季节的影响强 , 因此 , 组织培养是达到商
业化生产的较好途径 。本研究以 4个欧李品种为
材料 , 采用组织培养技术对其进行繁殖 , 探讨不
同品种组培快速繁殖体系的差异 , 并筛选出最佳
的繁殖体系 , 以期为欧李工厂化育苗及未来大面
积推广种植奠定基础 。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料由北京市林业分局种苗站提供 ,
2006年初移栽在东北林业大学林木育种基地 , 共
4个品种 , 它们分别是 “唐山 ”、 “农大 4号 ”、
“黄山店 ” 和 “九渡河 ”。 2007年 4月份从 4个品
种上截取嫩枝作为试验材料 , 长度为 5 ~ 6cm。
1.2 培养基配方
外植体启动和扩繁时期是以 MS为基本培养
基 , 生根培养采用 1/2MS、 MS和 WPM3种培养
基 。在各种培养基内附加不同种类和浓度的植物
激素 , 以筛选最优的培养基配方 。培养基中蔗糖
用量为 30g/L、琼脂 5.5g/L, pH5.8 ~ 6.5。
1.3 茎尖处理
将嫩枝清洗干净 , 去掉其上的所有叶片 , 只
留顶芽 , 然后用流水冲洗 30 min。将冲洗干净的
嫩枝先在 75%的酒精溶液中浸 30s, 用无菌水冲
洗 1次;再放入 10%的次氯酸钙溶液中浸泡
10min, 无菌水浸泡 3次 , 每次 10s[ 4] 。
1.4 培养条件
培养室温度 18 ~ 23℃, 光照强度 1 500 ~
3 000Lx,光照 14h/d。
1.5 试验方法
1.5.1 茎尖分生组织启动培养
将经过消毒处理的茎尖放到铺有滤纸的无菌
培养皿中切成 2 ~ 3cm的茎段 , 接种在附加不同浓
度 NAA和 6-BA组合的 MS启动培养基上。启动
培养基激素配比见表 1。
1.5.2 增殖培养基的筛选
茎段接种 15天后形成展叶枝 , 25天后剪成
* 项目来源:欧李优良新品种选育及综合利用配套技术开发 (2006-38)
林 业 科 技 第 33卷
1 ~ 2cm的茎段 (至少带有 3个节), 并接种于补
加不同种类和浓度植物激素的 MS培养基上增殖 ,
其激素配比见表 2。
1.5.3 生根培养基的筛选
当增殖的幼苗长到一定程度时 , 剪取长度为
3 ~ 5cm的新梢 , 去除基部叶片 , 接入生根培养基
上 , 先在黑暗条件下培养 10 ~ 15天 , 然后进行光
下培养 。生根培养基激素配比见表 3。
2 结果与分析
2.1 植物激素对茎尖分生组织启动培养的影响
接种 3天后 , 可以看到外植体基部有愈伤组
织出现 , 顶芽开始生长;5 ~ 7天后侧芽开始萌
发;8 ~ 20天 , 试管苗快速生长;20天后生长缓
慢 。顶端保留 5 ~ 6片叶的试管苗生长快 , 少于 3
个叶片时幼苗生长缓慢 , 并且容易造成顶芽死亡。
试验结果 (表 1)表明 , 当 6 -BA浓度为
1mg/L时 , 随着 NAA浓度的增大 , 欧李的萌动期
没有太大变化 , 但是萌芽率逐减。从生长情况来
看 , 1.0mg/L6-BA和 0.1mg/LNAA组合的效果
较好。因此 , 最佳的启动培养基是 MS+0.1 mg/L
NAA+1.0mg/L6-BA。不同品种在萌动期上虽
稍有变化 , 但萌芽率没有明显变化。
表 1 植物激素对顶芽萌动的影响
试验组 激素 /mg· L
-1
NAA 6-BA
萌动期 /d 萌芽率 /%
1 0.00 1.0 3 100
2 0.10 1.0 2 100
3 0.25 1.0 2 92
4 0.40 1.0 2 50
2.2 植物激素对试管苗增殖的影响
材料转入增殖培养基 3天后 , 基部有少量愈
伤组织形成;5 ~ 7天在基部形成丛生芽;10 ~ 20
天丛生芽快速生长 , 此后试管苗生长速度减慢 。
在增殖培养过程中 , 虽然有些培养基组合可以使
增殖倍数高达 7 ~ 10倍 , 但芽通常细弱 、质量差 ,
继代培养或生根培养不能使用 , 从而使实际的增
殖倍数下降 。除了植物激素能影响嫩梢增殖倍数
外 , 瓶内的空间和营养成分也能影响其增殖倍数 ,
如果一个瓶内接种数大于 3株 , 增殖出来的苗就
会徒长 、 细弱 、 发黄。所以 , 一个瓶内接种数最
好在 3个以下。
表 2 植物激素对试管苗生长的影响
试验
编号
激素 /mg·L-1
NAA 6-BA PP333
生长情况
增殖
倍数
1 0.04 0.4 0 苗细弱 , 长势不均匀 , 叶小而黄 2.1
2 0.08 0.4 0 苗细弱 , 长势不均匀 , 叶小嫩绿 3.4
3 0.05 0.25 0 苗细弱 , 长势不均匀 , 叶片大 、发黄 , 玻璃化 1.7
4 0.05 0.25 0.05 苗粗壮 , 长势不均匀 , 叶片大 、浓绿 , 玻璃化 2.5
5 0.1 0.2 0 苗细 , 叶片较小 、嫩绿 2.7
6 0.1 0.8 0 苗多徒长 , 叶片稀疏 , 嫩绿 2.9
7 0.2 0.2 0 苗长势不均匀 , 叶嫩绿 3.1
8 0.2 0.6 0.05 苗粗壮 , 叶片较小 , 叶浓绿 5.3
9 0.2 0.8 0 苗长势不均匀 、细弱 、徒长 , 叶片稀疏 、绿 6.1
10 0.2 1.0 0 苗细弱 、 徒长 、叶片稀疏 、绿 , 玻璃化 5.2
11 0.3 1.0 0 苗弱 、徒长 、叶片稀疏 、绿 , 玻璃化 5.0
  试验结果 (表 2)表明 , 最佳的增殖培养基
是 MS+0.2mg/LNAA+0.8mg/L6-BA和 MS+
0.2mg/LNAA+0.6mg/L6 -BA+0.05 mg/L
PP333。虽然前者比后者的增殖倍数大 , 但苗的质
量没有后者好。当 6-BA浓度一定时 , 随着 NAA
浓度的增加 , 欧李苗逐渐转绿。当 NAA浓度一定
时 , 随着 6 -BA浓度的增加 , 增殖倍数逐渐加
大 。随着芽数的增加 , 苗有徒长现象。当 6-BA
浓度达到 1.0mg/L时 , 虽然形成芽的数量逐渐增
多 , 但是每个芽的生长受到限制 , 导致继代培养
时可用苗数减少 。当 6-BA浓度高达 1.0mg/L或
者 6-BA与 NAA比例超过 5∶1时 , 均出现玻璃化
现象。当其他激素浓度一定时 , 增加 0.05mg/L的
PP333能使苗木长的粗壮 、 浓绿 , 起到壮苗的效果 。
在增殖培养时期 , 不同品种的最佳增殖培养基虽
不完全一致 , 但只有细微的差别 , 而嫩梢增殖所
要求的植物激素条件基本相同。所以 , 在商业化
生产过程中 , 不同的品种可采用同一种增殖培养
基 。
2.3 不同培养基对欧李试管苗生根的影响
不同的欧李品种 , 在组织培养过程中所用启
动培养基和增殖培养基几乎没有差别 , 但生根培
养基则有较大的区别。由表 3可以看出:(1)唐
山品种的最佳生根培养基是 1 /2MS+0.6 mg/L
IBA+0.05mg/LPP333 , 虽然 1/2MS+0.4mg/L
IBA+0.25mg/LPP333培养基的生根率更高 , 但苗
的质量和生根质量不如前者。在本试验组合条件
下 , 生长在 MS培养基上苗木要比生长在 1 /2MS
培养基上的好 , 但是生根情况不如 1/2MS。对 1/
60
第 2期 陈书明等:欧李组培快速繁殖体系的建立
2MS培养基来说 , 加入 PP333后生根率有明显的提
高 。随着 IBA浓度的增加 , 苗逐渐变黄;随 NAA
浓度的增加 , 根长势逐渐好转 , 但 NAA浓度达到
0.8mg/L时 , 生长点就会死亡 。 (2)九渡河品种
的最佳生根培养基是 1/2MS+4.5 IAA+0.05
PP333。生长在 1 /2MS培养基上的苗要比 MS培养
基上的长的好 。随着 IAA浓度的增加 , 生根率逐
渐提高 , 但生根质量没有明显改观 。 (3)黄山店
品种的最佳生根培养基是 MS+4.0mg/LNAA。生
长在 WPM培养基上的苗的生根率要比 MS培养基
上的高 , 但是苗生长缓慢 、生长点死亡 , 且移栽
之后 , 很难启动芽的萌发 。在 MS培养基里 , 随
着 NAA浓度的增加 , 生根数有明显的增加 , 但根
的质量在 NAA浓度为 3.0mg/L时最好。 (4)农
大 4号的最佳生根培养基是 MS+3.0mg/LNAA。
虽然 WPM +3.5 mg/LIAA和三种 MS培养基没有
明显 区别 , 但是 在生 根质 量上 , MS+3.0
mg/LNAA培养基要优于其他培养基 , 并且 WPM
培养基上的苗木长势普遍没有 MS培养基上的好 。
随着 IAA浓度的增加 , 农大 4号的生根率逐渐提
高 , 但浓度过高 , 其生长受到影响 , 当 IAA的浓
度升高到 3.0mg/L时 , 根褐化 , 在 3.5mg/L时 ,
生长点死亡 。NAA与 IAA混合使用能明显提高生
根率。
表 3 4种欧李生根培养基配方及生根情况
欧李品种 培养基 激素 /mg· L
-1 生根情况
IBA NAA IAA PP333 生长情况 生根率 /%
唐山 1/2MS 0.4 0.10 苗生长较好 , 根粗 36
1/2MS 0.4 0.25 苗生长缓慢 , 根粗长 83
1/2MS 0.6 0.05 苗生长好 , 根生长状态好 79
1/2MS 0.6 苗发黄 , 根细弱 , 15
1/2MS 0.8 0.10 苗发黄 , 根生长状态好 50
1/2MS 0.1 3.0 苗发黄 , 根细长 52
1/2MS 3.0 苗发黄 , 根细长 42
MS 0.2 苗长势弱 , 根细弱 50
MS 0.6 苗长势好 , 根粗细适中 71
MS 0.8 苗生长点死亡 , 根生长状态好 42
九渡河 MS 1.0 0.05 苗发黄 , 根细小 63
MS 1.2 0.05 苗黄 , 根细 50
1/2MS 1.5 0.05 苗长势好 , 根系少 25
1/2MS 2 0.05 苗长势好 , 多为须根 31
1/2MS 4 0.05 苗生长好 , 根少 、 分叉 30
1/2MS 4.5 0.05 苗长势好 , 根多 、 分叉 50
黄山店 MS 2 苗生长好 , 根细 38
MS 3 苗生长好 , 根生长状态好 30
MS 4 苗生长好 , 根多 、 为须状 83
WPM 0.1 2.0 苗生长点死亡 , 根生长好 98
WPM 0.1 3.0 苗生长点死亡 , 根生长好 89
农大 4号 MS 2 苗生长好 , 根系少 48
MS 3 苗生长好 , 根系多 , 有须根 48
MS 4 苗生长好 , 根系多 、 粗 50
WPM 0.1 2.0 苗生长缓慢 , 根系少 50
WPM 2.0 苗长势弱 , 根系少 18
WPM 3.0 苗生长缓慢 , 根系多 、 褐化 72
WPM 3.5 苗生长点死亡 , 根系多 、 褐化 79
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林 业 科 技 第 33卷
2.4 炼苗与移栽
将试管苗从组培室转移到温室内锻炼 2 ~ 3
天 , 然后打开培养瓶盖 , 加入适量的蒸馏水 [ 7] ,
炼苗 7天左右移出试管苗 , 洗掉根际培养基 , 移
栽到消过毒的通透良好的培养土中培养 , 保持温
度 20 ~ 25℃, 湿度 80%左右 , 2周后逐渐放宽培
养条件 。 1个月后带土团移栽到育苗器中 , 浇透
水 , 并用 0.1%多菌灵喷雾消毒 , 并加入少量的
尿素 , 以加快苗木生长 , 以后每隔 7天喷 1次灭
菌剂。这样在室内生长 1个月后 , 便可移入田间。
3 结论与讨论
3.1 欧李挂果几年后 , 原来的枝条逐渐老化死
掉 , 并在近根部重新萌发新枝 , 致使嫁接树不能
保持接穗品种的连续生产。而扦插 、压条 、 分株
等方法的成活率低 、 繁殖慢 。因此 , 采用组织培
养手段 , 建立快速繁殖体系 , 既可获得健壮的欧
李苗 , 也能保证后代的品种特性。
3.2 关于欧李的幼茎组织培养 , 以往的研究均用
一个品种材料为研究对象 [ 8] , 但因取材时间不同和
培养条件不一样 , 培养基配方会有一定的差异 。本
研究以 4个欧李品种为研究材料 , 发现不同品种在
诱导芽的分化时培养基没有差异 , 而生根则要求不
同的培养基。因此 , 找出不同品种组培过程中的共
性和差异 , 将更有利于工厂化生产的需求。
3.3 在欧李组培苗增殖培养和生根培养过程中 ,
苗木会出现黄化现象 , 但 4个品种出现的时间不
一样 , 其原因尚有待进一步研究。在增殖培养阶
段 , 如果 6-BA含量过高 , 苗会出现玻璃化 。在
继代培养时不加或少加 (少于原来的 1/2)6-
BA, 试管苗会逐渐脱玻璃化 , 重新长出鲜绿的叶
和较粗壮的茎 , 这与孙新政 [ 10]等人的研究结果一
致 。
3.4 本人认为 , 在欧李组织培养过程中 , 能够诱
导欧李分化的培养基种类和激素浓度相对较宽 ,
但生根时对激素浓度的要求则比较严格 , 因此 ,
对生根培养基配方的筛选就显得十分重要。
参 考文 献
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第 1作者简介:陈书明 (1980-), 女 , 东北林业大
学遗传学科硕士研究生。
收稿日期:2007-12-12
EstablishmentofRapidPropagationSystemofCerasushumilis
byTissueCulture
CHENShuming
(NortheastForestryUniversity, HeilongjiangHarbin 150040)
Abstract Take4 speciesofyoungstemofCerasushumilisasexplant, and1/2MS, MSasculture
medium.RapidpropagationsystemofCerasushumilisbytissueculturewassetup.Theresultsshowed
thattheoptimalmediumforprimaryculturewasMS+0.1 mg/LNAA +1.0mg/L6-BAandMS+
0.4mg/LNAA + 1.0 mg/L6 -BA.TheoptimalmediumforproliferationwereMS+0.2mg/L
NAA0.8mg/L6-BAandMS+ 0.2mg/LNAA+ 0.6mg/L6 -BA+0.05mg/LPP333.Andthebest
culturemediumhasbeendefinedrespectively.
Keywords Cerasushumilis;Youngstem;Tisueculture
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