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垂丝海棠离体快繁技术体系的研究



全 文 :收稿日期:2012-06-26
*通讯作者:段祖安
文章编号:1002-2724(2012)04-0045-04
垂丝海棠离体快繁技术体系的研究*
许以太1,邓兆华2,张 鹏3
(1.冠县林业局,山东 冠县252500;2.山东林业信息中心;3.山东省林业监测规划院)
摘要:以垂丝海棠茎段为外植体,探讨不同植物激素6-BA、KT、IBA、IAA的浓度对试管苗增殖以及植株再生的影响。
实验结果表明:垂丝海棠的初代培养基为 MS+KT0.6mg/L+IAA0.5mg/L+糖30g/L+琼脂6.5g/L,分化培养培养为 MS
+6-BA1.5g/L+IBA0.2mg/L+糖20g/L+琼脂6.5g/L培养基,生根培养为1/2MS+IBA01.5mg/L+糖20g/L+琼脂6.5
g/L。通过正交试验也得出同样的结论。炼苗移栽时,土与蛭石(1:1)基质配比成活率最高,且生长旺盛。
关键词:垂丝海棠;组织培养;正交试验;快速繁殖
中图分类号:S685.99        文献标识码:A 
Study on the Factors Affecting Malus halliana Koehne Rapid Micropropagation in the Vitro Culture
(1.Guan County Forestry Bureau Shandong Province 252500;2.Forestry Information Center of Shandong;,
3.Forestry Monitoring Plannig In statute of Shandong Province)
Abstract:Using the stem segment of Malus halliatia Koehne as the explant,this paper probes the effects of phytohor-
mone of different concentration 6-BA,KT,IBA,IAA on proliferation and regeneration of individual plant about cuvette seed-
ling.The results shows that the appropriate medium for first culture is MS+ZT0.6mg/L+IAA0.5mg/L+sugar30g/L+
agar6.5g/L,the medium of multiplication is MS+6-BA 1.5g/L+IBA 0.2mg/L+sugar20g/L+agar6.5g/L,the medium of
rooting is 1/2MS+IBA01.5mg/L+sugar20g/L+agar6.5g/L,and same results is proved through orthogonal test.basic rate
(1:1)in the soil and vermiculite has high survival rate when one is planted after trainde seedling.
Keywords:Malus halliatia Koehne;tissue culture;orthogonal tests plantlet;rapid propagation
  垂丝海棠(Malus halliatia Koehne)是蔷薇科
苹果属、中国的特有植物,乔木。分布于中国大陆的
安徽、陕西、江苏、浙江等地,生长于海拔50~1,
200m的地区。垂丝海棠性喜阳光,不耐阴,稍耐
寒,对土壤要求不严。宜植于小径两旁,或孤植、丛
植于草坪上;植于水边,犹如佳人照碧池;对二氧化
硫有较强的抗性,故适用于城市街道绿地和厂矿区
绿化,也是制作盆景的材料。生产上多数采用嫁接
繁殖,繁殖周期长,通过组织培养,能够显著提高垂
丝海棠的数量,迅速普及其应用。本研究以垂丝海
棠茎段为试材,并首次通过正交分析探讨不同激素
对垂丝海棠增高的影响[4],旨在为垂丝海棠离体诱
变和生产应用打下良好的基础。
1 材料和方法
1.1 材料
来源于济南植物园,取当年生垂丝海棠茎段。
1.2 方法
1.2.1 培养条件 改良 MS培养基,附加20g/L~
30mg/L的蔗糖,6.5g/L琼脂,pH为5.8~6.0,光
照16h,培养温度(25±2)℃,光照强度3000lx。
1.2.2 材料处理 剪去当年生枝条上的叶片,自来
水冲洗干净,放入自制的消毒液和0.1%氯化汞中5
~35分钟,在无菌室中的工作台上,无菌水冲洗2~
3遍,于无菌瓶中。
1.2.3 正交试验[5] 将垂丝海棠茎段接入附加不
同种类、不同浓度激素的培养基中。试验方案按L8
(23)正交设计[6](表1)。
1.2.4 NBA生根试验 取继代培养3cm以上试
管苗,接种到附加不同浓度NBA的1/2改良MS培
养基中。每个处理接种10株,培养时间30天,生根
后对其进行炼苗、移栽。
·54·
山东林业科技  2012年第4期  总201期  SHANDONG FORESTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY  2012.No.4
表1 正交表
Table1 The orthogonal table
A  B  A×B  C  A×C  B×C
1  1  1  1  1  1
1  1  1  2  2  2
1  2  2  1  1  2
1  2  2  2  2  1
2  1  2  1  2  1
2  1  2  2  1  2
2  2  1  1  2  2
2  2  1  2  1  1
注:A6-BA为2水平1.5mg/L,2.5mg/L;BIBA为2水平浓度
0.1mg/L,0.2mg/L;CIAA为2水平浓度0.2mg/L,0.3mg/L;×:
代表互作。
2 结果与分析
2.1 不同灭菌剂的灭菌时间对消毒效果的影响
图1 不同消毒时间对垂丝海棠茎段消毒效果的影响
Fig.1 The effect of different sterilization time on stem segment
注:每个时间段接种10个外植体
灭菌试剂采用0.1%的氯化汞和自配的消毒
剂,灭菌效果如图1,试验结果表明,使用自制的消
毒液对垂丝海棠茎段灭菌时,以25min为宜,污染
率与杀死率降到最低,成活率最高可达75%(见图
1)。灭菌时间短,杀死率低,污染率提高,成活率降
低;灭菌时间过长,污染率降低,但杀死率升高,成活
率同样也降低。采用氯化汞灭菌时,只有在消毒时
间5分钟时,成活率为50%,随着时间的延长,接种
成活率逐渐降低,而杀死外植体几率增大,成活率也
降低,从图1可以看出,自配消毒剂在消毒时间和存
活率关系上,影响较小。
2.2 初代接种芽生长情况
初代培养30d左右,部分茎段可直接诱导产生
萌生芽,在附加 KT0.6mg/L和IAA0.5mg/LMS
中,不定芽的萌芽率最高,达到90%,见表2。
表2 初代接种萌芽率
Table2 The bud ratio of first generation
处理
Treatment
KT
浓度(mg/L)
Concentration
of KT
IAA
浓度(mg/L)
Concentration
of IAA
出芽数
Numbers
of buds
出芽率(%)
Bud ratio









0.2
0.2
0.2
0.6
0.6
0.6
1.0
1.0
1.0
0.5
0.8
1.2
0.5
0.8
1.2
0.5
0.8
1.2









30
50
30
90
80
70
70
20
10
2.3 不同激素对垂丝海棠植株生长的影响
2.3.1 6-BA对垂丝海棠分化生长的影响 在
MS培养基上,附加6-BA(0.5~2.0mg/L)范围的
激素,垂丝海棠增高均高于对照(照培养基中附加
ZT0.5mg/L和IAA0.5mg/L);当6-BA 浓度为
1.5mg/L时植株生长最快,随着6-BA浓度的加
大,生长高度明显降低,当6-BA的浓度达到2mg/
L以上时,植株的增高不明显,随着激素浓度的增加
植株的增长速度逐渐变慢(图2)。
图2 6-BA对垂丝海棠增长率的影响
Fig.2 The effect of 6-BA on plant height increasing rate
注:增高率为6-BA培养基中的垂丝海棠平均高与ZT培养基
中平均高之差同ZT培养基中平均高的百分比。
2.3.2 IBA对垂丝海棠植株的影响 IBA浓度为
0.2~0.5mg/L时,会显著促进垂丝海棠植株的增
高;但当IBA浓度大于等于0.6mg/L时,明显抑制
植株的增高(图3)。
图3 IBA对植株增高率的影响
Fig.3 The effect of IBA on plant height increasing rate
·64·
山东林业科技 2012年第4期
在试验中观察到,较低浓度的IBA 可以诱导垂
丝海棠生根。多数植株附加IBA 水平在0.4~0.6
mg/L的培养基上培养40d时已生根。
2.3.3 IAA对垂丝海棠植株的影响 IAA的浓度
范围为0.2~1.6mg/L时,对垂丝海棠植株的增长
有促进作用(图4)。IAA同IBA类似,其显著的特
点是可以诱导垂丝海棠生根和生成愈伤组织。在试
验中发现,垂丝海棠在IAA的浓度为1.2mg/L时
增高最明显。附加上述任何激素,浓度超过一定的
范围,基部都会产生愈伤组织,说明上述激素可以诱
导垂丝海棠愈伤组织形成。
图4 IAA对植株增高率的影响
Fig4 The effect of IAA on plant height increasing rate
2.4 正交试验分析
通过正交分析来进一步证实各种激素对垂丝海
棠的作用(见表3)。
表3 正交分析表
Table.3 The orthogonal analytical table
水平列
处理
Treatments
1A 2B 3A×B 4C 5A×C 6B×C
增高率%
Height
increasing rate
























































0.19
0.47
1.24
1.39
0.10
0.19
0.54
0.30
表3经SAS分析可知:Pr>F=0.0418<0.05,
则ABC三因素存在显著的差异,在C因素中,由于
Pr>F=0.3638>0.05,所以C因素作用不显著。
在A因素的2水平中,由于 A1水平为0.81大于
A2水平的0.285,所以 A 因素的 A1水平作用显
著。在B因素中,由于B因素的B2水平0.89大于
B1水平的0.2475,所以B2水平作用显著。总上所
述AB二因素的最佳水平组合为 A1B2,即 MS+6
-BA1.5mg/L+IBA0.2mg/L
2.5 不同的IBA浓度对垂丝海棠生根的影响
将生长到3cm以上的试管分化苗,接种到附加
不同浓度IBA的1/2改良 MS培养基中(IBA的浓
度从左到右依次为0.5、1、1.5、2、2.5mg/L),由图5
可见,垂丝海棠在IBA的浓度为1mg/L~1.5mg/L
时生根长且粗壮,生根率达80%以上。随着激素浓
度的增高垂丝海棠根变短变细成须根状,易掉,且在
移栽时培养基不易洗净,成活率很低。
图5 IBA浓度与垂丝海棠生根率和移栽成活率的关系
Fig5 Relation of transplant surviving and rootage rate on
concentration of IBA
注:每个激素浓度接种10个外枝体
2.6 炼苗与移栽
将土与蛭石1∶1的比例配制成垂丝海棠移栽
基质。取IBA各浓度生根良好的试管苗10株进行
炼苗。在温室中保持空气湿度75%左右,开口炼苗
5~7天后,取出组培苗,洗净培养基栽于基质并用
塑料薄膜保湿10~15天,20天后统计成活率(图
5)。其中IBA 浓度为1.5mg/L时其成活率可达
95%。综合考虑生根与炼苗状况诱导垂丝海棠生根
培养基选用1.5mg/L为宜。
3 讨论
3.1 垂丝海棠在离体培养时,在启动培养时,对
ZT比较敏感,容易萌发不定芽。采用ZT,有利于
缩短培养周期。
3.2 通过正交试验进一步说明,IBA和IAA虽然
都对垂丝海棠的萌发有促进作用,但是不如IBA效
果明显,这可能是与激素的结构有关系。因此,在试
验中要确定最佳的培养基配方,一定要考虑到激素
之间的相互作用。
3.3 当垂丝海棠生根培养基附加1.5g/L的活性
炭时,根细且色发黄,成活率低。 (转第28页)
·74·
山东林业科技 许以太等:垂丝海棠离体快繁技术体系的研究 2012年第4期
2.2.4 丹顶鹤年度变化分析
丹顶鹤不同时期数量变化参图5。
图5 不同时期丹顶鹤的数量变化曲线图
从图5可以看出,丹顶鹤南迁期和北迁期的数
量呈总体的上升趋势,越冬期数量呈微弱的下降趋
势。丹顶鹤是黄河三角洲地区的常见鹤类,在整个
调查期内都有记录。丹顶鹤的变化直接反映了保护
区在调查期内丹顶鹤生境的变化情况,越冬期丹顶
鹤的生境主要为以小麦为主要生境类型的农田,近
几年随意农业产业结构的调整,小麦改变为棉花,使
丹顶鹤越冬生境丧失,改为芦苇沼泽和滩涂生境越
冬。在迁徙期,丹顶鹤的停歇地主要为芦苇沼泽和
滩涂,近几年保护区实施了湿地恢复工程,大面积退
化湿地恢复为芦苇沼泽,促使丹顶鹤数量增加,在有
的年份甚至出现数量高峰。
2.2.5 灰鹤年度变化分析
灰鹤不同时期数量变化参图6。
图6 不同时期灰鹤的数量变化曲线图
从图6可以看出,各个时期的灰鹤呈明显的下
降趋势。在上世纪初,灰鹤在保护区的数量超过
2000只[5],而在1998~2006年间的调查数据显示,
灰鹤的数量呈锐减趋势,这与黄河三角洲生境类型
的改变有直接关系。小麦、大豆为主的农田生境是
灰鹤的主要适宜生境,农业结构的调查使这些生境
类型改变,在1998~2006年间调查到的灰鹤主要集
中在滩涂、草地、芦苇沼泽及盐池等生境,种群数量
分散,数量也没有达到上世纪初的水平。
2.2.6 沙丘鹤年度变化分析
沙丘鹤在中国可能是迷鸟[6],保护区发现的沙
丘鹤是2006年11月5日与灰鹤混群,经拍照后确
认,数量为1只。
2.2.7 蓑羽鹤年度变化分析
蓑羽鹤在保护区可能是偶见鹤类,1992年曾有
不得3只记录[7]。在1998~2006年间调查中,仅
1999年南迁期调查到一次,数量为1只。
参考文献:
[1]Wetlands International.2002.Waterbird Population Es-
timates-Fourth Edition.Wetlands International Global Se-
ries No.12,Wageningen,The Netherlands
[2]Simba Chan,1999.Altas of key site for cranes in the
north east asian flywaq,Wetlands International.6~9.
[3]Kanai et al.2002.Migration routes and important rest-
ing areas of Siberia cranes(Grus leucogeranus)between
northeastern Siberia and China as revealed by satelite track-
ing.Biological Conservation 106:339~346.
[4]单凯.黄河三角洲2002年鹤类调查.中国鹤类通讯,
2002:16~19
[5]赵延茂,宋朝枢.黄河三角洲自然保护区科学考察集.北
京:中国林业出版社,115~120
[6]John MacKinnon,Karen Philipps & He Fen-qi,2000.
A Field Guide to the Birds of China.Chang Sha:HuNan edu-
cation publishing house:124
[7]John MacKinnon,Karen Philipps & He Fen-qi,2000.
A Field Guide to the Birds of China.Chang Sha:HuNan edu-
cation publishing house:
櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍
124
(接第47页)
参考文献:
[1]刘庆忠,赵红军,等.高灌蓝莓微体繁殖技术研究初报.落
叶果树,2001(5):1~3.
[2]李玉巧.金边常春藤快繁试验[J].江苏林业科技,1992,
19(3):17~18.
[3]袁志发,周静芋.试验设计与分析[M].北京:高等教育出
版社,2000.
[4]李春喜,王志和,王文林.生物统计学(2版)[M].北京:
科学出版社,2000:153~155.
[5]宛成刚,夏重立,张启香,等.芦荟试管苗快繁技术研究
[J].南京农专学报,2001,17(4):19~22.
[6]王光萍,黄敏仁.福建山樱花的组织培养及植株再生[J].
南京林业大学学报,2002,26(3):73~75.
[7]韩美丽,唐玉贵.几种天南星科荫生观叶植物组织培养研
究[J].广西林业科技,1998,27(2):53~56.
[8]李浚明.植物组织培养教程[M].北京:北京农业大学出
版社,1992,324~359.
·82·
山东林业科技 2012年第4期