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白鹃梅叶片芽再生体系的构建



全 文 :第38卷 第4期 林 业 科 技 Vol. 38 No. 4
2 0 1 3 年 7 月 FORESTRY SCIENCE & TECHNOLOGY July 2 0 1 3
文章编号:1001 - 9499 (2013)04 - 0008 - 03
白 鹃 梅 叶 片 芽 再 生 体 系 的 构 建
郎庆雯 苏文龙 刘 程 樊金会*
(山东农业大学林学院,泰安 271018)
摘要:对白鹃梅叶片芽再生的适宜培养基和适宜条件进行研究的结果表明,2,4 - D、NAA、IBA 与 6 - BA 组合
均可诱导叶片愈伤,但以 MS + 1 mg /L 2,4 - D + 0. 5 mg /L 6 - BA 为愈伤诱导培养基,MS + 0. 3 mg /L IBA + 2
mg /L 6 - BA + 0. 1 mg /L TDZ为芽分化培养基,1 /2MS + 0. 3 mg /L IBA为生根培养基最佳。
关键词:白鹃梅;叶片;组织培养;芽再生
中图分类号:S 685. 99,S 601 文献标识码:A
白鹃梅(Exochorda racemosa)是蔷薇科绣线菊
亚科白鹃梅属落叶灌木,该属有 4 种,分布于亚
洲东部及中部,我国产 3 种[1]。白鹃梅树姿秀美、
枝碧叶翠、花繁洁白似雪,是优良的园林栽培树
种。其嫩叶、花蕾或初开的花可供食用,是一种
营养丰富的木本蔬菜[2],并且根皮、树皮可入
药[3],极具开发价值。但白鹃梅种子具有休眠特
性,发芽率不高,采用播种、扦插等方式繁殖率
低。本研究利用组织培养技术,以白鹃梅叶片愈
伤组织间接器官发生途径建立再生体系,以期实
现该树种的大量快速繁殖[4 - 7]。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
以泰安市现有的白鹃梅植株叶片为试验材料,
采集地点为山东农业大学树木园,采集时间为
2012 年春季。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 材料的采集和无菌处理
于晴天上午采集长势良好的带嫩叶的枝条,
采回后用清水洗净叶片,并将叶片从枝条上分离
下来,放入三角瓶中。加入 75%乙醇,浸泡 30s,
然后用无菌水冲洗。叶片表面采用 0. 1% HgCl2 消
毒 3 min,然后用无菌水冲洗 4 ~ 5 次,尽量避免
HgCl2 的残留。取出叶片,置于带有滤纸的消毒
培养皿中,吸干表面水渍,备用。
1. 2. 2 培养基
以 MS为基本培养基,附加 3%或 2%蔗糖,
0. 6%琼脂,各种植物生长调节剂,调节 pH 5. 8 ~
6. 0,121℃高压灭菌 20 min。培养温度:光照中
25℃,黑暗中 23℃,光照强度 2 000 Lx;光周期:
诱导愈伤组织和芽分化时光培养 12 h /d,诱导生
根时光培养 10 h /d。
1. 2. 3 愈伤组织诱导培养
在超净工作台上将无菌处理的叶片切割成约
0. 7 cm ×0. 7 cm的方形小块,使其腹面朝上接种
于愈伤培养基上,其成分为 MS 基本培养基,附
加 3%蔗糖、0. 6%琼脂,以及 6 - BA 与 2,4 - D、
NAA、IBA的不同质量浓度配比的组合(表 1)。
每处理接 20 个外植体,观察记录生长状况,统计
愈伤组织诱导率,选出适宜的培养基。
表 1 白鹃梅叶片愈伤诱导培养基
处理 培养基 /mg·L -1 处理 培养基 /mg·L -1
1 MS +2,4 - D 0. 5 + 6 - BA0. 1 8 MS + NAA 0. 5 + 6 - BA0. 3
2 MS +2,4 - D 1. 0 + 6 - BA0. 1 9 MS + NAA 1. 0 + 6 - BA0. 3
3 MS +2,4 - D 0. 5 + 6 - BA0. 3 10 MS + NAA 1. 0 + 6 - BA0. 5
4 MS +2,4 - D 1. 0 + 6 - BA0. 3 11 MS + NAA 2. 0 + 6 - BA0. 5
5 MS +2,4 - D 1. 0 + 6 - BA0. 5 12 MS + IBA 1. 0 + 6 - BA0. 5
6 MS +2,4 - D 2. 0 + 6 - BA0. 5 13 MS + IBA 2. 0 + 6 - BA0. 5
7 MS +2,4 - D 4. 0 + 6 - BA0. 5
1. 2. 4 芽分化培养
将生长良好的愈伤组织接种到芽分化培养基,
采用 MS基本培养基附加 3%蔗糖、0. 6%琼脂以
及 6 - BA 与 NAA 、IBA 、TDZ的不同质量浓度配
比的组合(表 2) ,观察记录生长状况,选出较优
的培养基。
1. 2. 5 生根培养
当芽体生长到约 2 cm高时,对其进行生根培
第 4 期 郎庆雯等:白鹃梅叶片芽再生体系的构建
养,采用 1 /2MS培养基,附加 2%蔗糖、0. 6%琼
脂,以及植物生长调节剂 NAA、IBA(表 3)。观察
记录幼苗生根情况,进而选择出适宜的培养基。
表 2 诱导白鹃梅芽分化培养基
处理 培养基 /mg·L -1 处理 培养基 /mg·L -1
1 MS + IBA 0. 1 + 6 - BA0. 5 12 MS + NAA 0. 3 + 6 - BA1. 0
2 MS + IBA 0. 1 + 6 - BA1. 0 13 MS + NAA 0. 3 + 6 - BA2. 0
3 MS + IBA 0. 1 + 6 - BA2. 0 14 MS + IBA 0. 3 + 6 - BA1. 0 + TDZ0. 1
4 MS + IBA 0. 1 + 6 - BA3. 0 15 MS + IBA 0. 3 + 6 - BA2. 0 + TDZ0. 1
5 MS + IBA 0. 3 + 6 - BA0. 5 16 MS + NAA 0. 3 + 6 - BA1. 0 + TDZ0. 1
6 MS + IBA 0. 3 + 6 - BA1. 0 17 MS + NAA 0. 3 + 6 - BA2. 0 + TDZ0. 1
7 MS + IBA 0. 3 + 6 - BA2. 0 18 MS + IBA 0. 3 + 6 - BA1. 0 + TDZ0. 5
8 MS + IBA 0. 3 + 6 - BA3. 0 19 MS + IBA 0. 3 + 6 - BA2. 0 + TDZ0. 5
9 MS + IBA 0. 5 + 6 - BA1. 0 20 MS + IBA 0. 3 + 6 - BA1. 0 + 2 - IP0. 1
10 MS + IBA 0. 5 + 6 - BA2. 0 21 MS + IBA 0. 3 + 6 - BA1. 0 + 2 - IP0. 5
11 MS + IBA 0. 5 + 6 - BA3. 0
表 3 诱导白鹃梅生根培养基
处理 培养基 /mg·L 处理 培养基 /mg·L
1 1 /2MS + NAA0. 1 4 1 /2MS + IBA0. 1
2 1 /2MS + NAA0. 2 5 1 /2MS + IBA0. 2
3 1 /2MS + NAA0. 3 6 1 /2MS + IBA0. 3
2 结果与分析
2. 1 不同浓度植物生长调节剂组合对白鹃梅叶片
愈伤组织诱导的影响
将白鹃梅叶片接种到愈伤组织诱导培养基上,
培养 25 天,各培养基中的叶片均出现不同程度的
愈伤化(表 4)。采用较低浓度的植物生长调节剂
组合,如 6 - BA 浓度采用 0. 1 mg /L,2,4 - D 采
用 0. 5、1. 0 mg /L,叶片颜色变淡,表面隆起,
愈伤化不明显且生长缓慢;6 - BA采用0. 3 mg /L,
2,4 - D 分别采用 0. 5、1. 0 mg /L,叶缘出现浅绿
色薄壁细胞团;6 - BA采用0. 5 mg /L,2,4 - D 采
用 1. 0、2. 0 mg /L 时,叶片产生绿色疏松薄壁细
胞团,且叶片愈伤化较均质,当 2,4 - D浓度增大
到 4. 0 mg /L 时,叶片边缘产生橙色薄壁细胞团,
结构致密,叶片未愈伤化部分转变为褐色。用
NAA和 IBA 分别代替 2,4 - D,均可产生白色或
浅绿色疏松薄壁细胞团。综上所述,2,4 - D、
NAA、IBA和 6 - BA 组合均可诱导叶片愈伤,但
浓度过高或过低均不利于愈伤的发生。采用 2,4
- D 1 mg /L + 6 - BA 0. 5 mg /L 组合,所用的时间
较短,愈伤化较充分,诱导率高;NAA、IBA 与 6
- BA 组合诱导愈伤所用时间较 2,4 - D 长。这说
明白鹃梅叶片愈伤化受生长素和细胞分裂素组合
浓度的影响,最适宜的愈伤诱导培养基为 MS + 1
mg /L 2,4 - D +0. 5 mg /L 6 - BA。
表 4 不同培养基愈伤诱导情况
培养基 /mg·L -1 愈伤诱导率 /% 外植体生长状况
MS +2,4 - D 0. 5 + 6 - BA0. 1 70 浅绿色,疏松
MS +2,4 - D 0. 5 + 6 - BA0. 3 100 浅绿色,疏松
MS +2,4 - D 1. 0 + 6 - BA0. 3 90 浅绿色,疏松
MS +2,4 - D 1. 0 + 6 - BA0. 5 100 绿色,疏松,均质
MS +2,4 - D 2. 0 + 6 - BA0. 5 90 黄绿色,疏松
MS +2,4 - D 4. 0 + 6 - BA0. 5 60 橙色,致密,生长不均匀
MS + NAA 1. 0 + 6 - BA0. 5 100 绿色,疏松
MS + NAA 2. 0 + 6 - BA0. 5 100 绿色,疏松
MS + IBA 1. 0 + 6 - BA0. 5 90 浅绿色,疏松
MS + IBA 2. 0 + 6 - BA0. 5 90 浅绿色,疏松
2. 2 不同浓度植物生长调节剂组合对白鹃梅芽分
化的影响
通过对附加不同质量浓度植物生长调节剂组
合和诱导时间的筛选,将具有分化能力的愈伤组
织,转接到含不同植物生长调节剂组合的各芽分
化培养基中,培养 40 天后,仅有培养基 MS +
0. 3 mg /L IBA +1 mg /L 6 - BA + 0. 1 mg /L TDZ 产
生了不定芽,外植体再生不定芽数量平均为 4 个。
不含 TDZ的培养基没有芽分化迹象。
2. 3 不同浓度植物生长调节剂组合对白鹃梅生根
的影响
将芽分化的组织转接到生根培养基,培养 50
天后,在 1 /2MS + 0. 3 mg /L IBA培养基中产生了
浅绿色不定根,平均为 5 条;在含 NAA的生根培
养基中有极少根发生,且生长缓慢。
3 讨 论
3. 1 2,4 - D、NAA、IBA 与 6 - BA 组合均可诱
导叶片愈伤,其中 2,4 - D 的诱导可以获得具有
较强分化能力的愈伤组织,但是过多的 2,4 - D
或 2,4 - D作用时间较长会对愈伤组织产生副作
用,造成愈伤组织褐化或死亡。对于芽分化,仅
在含 TDZ的一种培养基中出现,可能是由于接种
到芽分化培养基的愈伤组织来源于不同的愈伤诱
导培养基,导致其细胞分化能力存在差异。从生
根情况看,IBA 的效果好于 NAA,这与前人研究
的 NAA诱导白鹃梅茎段生根率高于 IBA的结论不
9
林 业 科 技 第 38 卷
一致,可能是因为用于生根的外植体数量较少,
统计样本不够大,也可能与之前诱导芽分化也出
自含 IBA的培养基有关。
3. 2 试验中外植体分化出的芽较细弱,叶片颜色
较浅,平均每个外植体分化出的芽体数量也较少,
芽分化培养基中植物生长调节剂组合及配比有待
进一步探讨。在培养条件方面,采用单一的光照
强度,可能并不适宜芽和根的分化。有研究表明,
黑暗环境更有利于外植体生根,添加活性碳对生
根更有利。在今后的试验中,可适当降低光照强
度,在生根培养基中添加活性碳等促进生根。在
基本培养基的选择上还可应用WPM培养基,可能
更适合木本植物的组织培养和快速繁殖。
参 考 文 献
[1] 臧德奎. 园林树木学 [M]. 北京:中国建筑工业出版
社,2007.
[2] 戢小梅,陈法志,董艳芳,等. 白鹃梅可食部分营养成分
分析. 园艺与种苗 [J]. 2011(4) :89 - 90,107.
[3] 张家佳,李香梅,任丽花,等. 白鹃梅化学成分. 中国中
药杂志 [J]. 2011(36) :1198 - 1201.
[4] 戢小梅,陈法志,董艳芳,等. 野生白鹃梅繁育技术研
究. 湖北农业科学 [J]. 2011,50(20) :4225 - 4227.
[5] Guochen Yang,Marihelen Kamp - Glass. In vitro culture
initiation and proliferation of Exochorda racemosa. HortScience
[J]. 2000,35(3) :397.
[6] 周丽艳,秦子禹,张兴霞. 白鹃梅离体快繁技术的研究.
安徽农业科学 [J]. 2008,36(19) :8014 - 8016.
[7] Chalkiadaki AG ed. Propagation of Exochorda grandiflora by
tissue culture [ C ] / /28th International Horticultural
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第 1 作者简介:郎庆雯 (1988 -) ,女,在读硕士研
究生,研究方向为园林植物遗传育种。
通讯作者:樊金会 (1965 -) ,男,副教授,博士,
主要研究方向为植物生殖器官发育分子生物学。
收稿日期:2013 - 05 - 06
(责任编辑:张亚楠)
The Establishment of Bud Regeneration System
for Leaves of Exochorda racemosa
LANG Qingwen
(Shandong Agricultural University,Taian 271018)
Abstract The main method was adding different plant growth regulators combination with different
proportion of concentration to MS minimal medium to find the suitable medium and condtions. The
results showed that 2,4 - D、NAA and IBA combinated with 6 - BA can induce the callus,but the
best callus induction mediun,the bud differentiation medium and the root growth medium were MS +
1mg /L 2,4 - D +0. 5mg /L 6 - BA,MS +0. 3mg /L IBA +2mg /L 6 - BA +0. 1mg /L TDZ and 1 /2MS
+ 0. 3mg /L IBA respectively.
Key words Exochorda racemosa;Leaves;Tissue culture;Bud regeneration
01