免费文献传递   相关文献

山樱花组培快繁技术研究



全 文 :书第39卷 第5期 林 业 科 技 Vol. 39 No. 5
2 0 1 4 年 9 月 FORESTRY SCIENCE & TECHNOLOGY Sep. 2 0 1 4
文章编号:1001 - 9499 (2014)05 - 0001 - 03
山 樱 花 组 培 快 繁 技 术 研 究
*
李晓玲1 卢绪志1 边 震2 龙丽坤3**
(1. 长春工业大学化学与生命科学学院,吉林 长春 130012;2. 长春工业大学图书馆,吉林 长春 130012;
3. 吉林省农业科学院农业生物技术研究所,长春 130033)
摘要:选取经驯化栽培的山樱花植株茎尖和带腋芽的半木质化茎段为外植体,对其组培快繁体系进行研究的结
果表明:山樱花茎段外植体在 MS + 6 - BA 0. 6mg /L + NAA 0. 02mg /L + Vc 40mg /L + 3% Sucrose + 0. 7%Agar(pH
5. 8)培养基上,腋芽萌发率为 90. 0%以上;其组培苗在 MS + 6 - BA 0. 4mg /L + NAA 0. 02mg /L + Vc 40mg /L +
3% Sucrose + 0. 7%Agar(pH 5. 8)培养基上继代培养 25 天左右,继代增殖系数可高达 4. 0 以上;将长势良好的组
培苗在 1 /2MS + NAA 0. 8mg /L + Vc 40mg /L + 1. 5% Sucrose + 0. 7% Agar(pH 5. 8)培养基上生根壮苗培养后,移
栽成活率可达 73. 3%。
关键词:关键词:山樱花;组织培养;快速繁殖
中图分类号:S 685. 12,S 603. 8 文献标识码:A
山樱花(Cerasus serrulata)属亚热带至温带蔷
薇科樱属植物,分布于朝鲜、日本,以及中国的
江苏、黑龙江、湖南、安徽、台湾等地区,多生
长在山谷林中,为落叶小乔木。山樱花花繁艳丽,
极具观赏价值,可用于园林造景或行道树,具有
很好的开发利用前景。目前,山樱花主要用种子
或嫁接等常规方法繁殖,但因受到良种基数和技
术成熟度的限制,难以规模栽培和工厂化生产。
因此,本研究对山樱花组培快繁体系进行了初步
研究,以期为该树种的快速繁殖、推广和开发利
用提供参考和技术支撑。
1 材料和方法
1. 1 试验材料
山樱花植株最初采自黑龙江省牡丹江地区东
宁县境内,后经吉林省通化金山农场多年驯化栽
培后,目前已在吉林省通化、辉南及长春等地人
工栽培、繁殖。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 取材及预处理
6 月中旬剪取山樱花半木质化枝条,剪去其
叶片和大部分叶柄后,将枝条用浓洗洁精溶液振
荡洗涤 20 min,并在流水中冲洗数小时。将芽(包
括顶芽和腋芽)外部的鳞片剥去,切取茎尖或带腋
芽的茎段。将其置于含有40mg /L Vc的无菌水中浸
泡数分钟,再用 70 %酒精表面灭菌 60 s、0. 1%
HgCl2溶液振荡浸泡 10 min后,用无菌水冲洗 3 次
备用。
1. 2. 2 接种与初代培养
根据大樱桃初代培养基筛选结果(待发表),
选择 MS 为基本培养基,设计出山樱花初代培养
基(表 1)。将灭菌处理后的山樱花茎尖或带腋芽
茎段分别接种于各种初代培养基上,并置于
(25 ± 1)℃、80 umol / (m2. s)光照强度、15 h /d光
照时间条件下培养。随时观察、记录不定芽萌动
时间,并于培养 25 天左右观察其生长状态,据此
确定初代培养基的组成和继代培养基的筛选范围。
1. 2. 3 继代培养
依据尽量均匀一致的取材原则,剪取初代培
养基上高 1 ~ 2 cm 的无菌苗,分别将其转接到各
种继代培养基上(表 1),培养条件同初代培养。
培养 25 天左右,开始观察、记录无菌苗的生长状
态,据此确定合适的继代培养基和继代周期。
1. 2. 4 生根壮苗
在继代培养基上选取高达 4 cm左右、长势良
* 吉林省教育厅项目 (2012121)资助
林 业 科 技 第 39 卷
表 1 待筛选培养基组分
培养
阶段
培养基
编号
基本
培养基
6 -BA
/mg·L -1
NAA
/mg·L -1
GA3
/mg·L -1
Vc
/mg·L -1
Sucrose
/%
初代 P1 MS 0. 2 0. 05 40 3
培养 P2 MS 0. 4 0. 05 40 3
P3 MS 0. 6 0. 05 40 3
P4 MS 0. 8 0. 05 40 3
P5 MS 1. 0 0. 05 40 3
P6 MS 1. 5 0. 05 40 3
P7 MS 0. 6 0. 02 40 3
P8 MS 0. 8 0. 02 40 3
P9 MS 1. 0 0. 02 40 3
P10 MS 0. 6 40 3
P11 MS 0. 8 40 3
P12 MS 1. 0 40 3
P13 1 /2MS 0. 6 0. 05 40 1. 5
继代 S1 MS 0. 2 0. 02 40 3
培养 S2 MS 0. 4 0. 02 40 3
S3 MS 0. 6 0. 02 40 3
S4 MS 0. 8 0. 02 40 3
S5 MS 1. 0 0. 02 40 3
S6 MS 0. 4 0. 02 0. 1 40 3
S7 MS 0. 6 0. 02 0. 1 40 3
S8 MS 0. 8 0. 02 0. 1 40 3
S9 MS 0. 4 0. 02 0. 2 40 3
S10 MS 0. 6 0. 02 0. 2 40 3
S11 MS 0. 8 0. 02 0. 2 40 3
好的无菌苗,将其转接至 1 /2MS + NAA0. 8 mg /L
+ Vc 40mg /L + 1. 5% Sucrose + 0. 7%Agar(pH 5. 8)
生根壮苗培养基上,在同样条件下培养 25 天左右
统计无菌苗生根情况。
1. 2. 5 移栽驯化
将 30株叶片充分展开且已生根的组培苗在温
室中炼苗 5天 (最后 1 ~2 天开瓶炼苗),然后仔细
地将组培苗根部粘附的培养基漂洗掉,再将整株组
培苗用多菌灵溶液清洗一遍后,将其移栽到混有少
量蛭石的花土中,置于室温 20 ~ 26 ℃、湿度 50%
~70%条件下培养。根据组培苗生长状态,定期喷
洒多菌灵溶液,培养 30天后统计其成活率。
2 结果分析
2. 1 初代培养
试验结果表明,于 6 月中旬剪取的山樱花半
木质化枝条带菌量比较低,切取的外植体经预处
理后,均可获得无菌材料。在初代培养过程中,
其顶芽及靠近顶芽木质化程度较低的茎段容易褐
化而死亡,而木质化程度较高的枝条下部茎段腋
芽萌发时间相对比较晚或者根本不萌发。因此,
山樱花组织培养较理想的外植体采集部位应为顶
芽下 8 ~ 15 cm处的半木质化茎段,该处腋芽萌发
率接近 100%。
山樱花茎尖或茎段腋芽在各种初代培养基上
均有萌发和生长,但不定芽萌发率差异比较明显。
其中,在含 6 - BA 0. 6mg /L和 NAA 0. 02 mg /L 的
P7 培养基上培养效果最理想,不定芽萌发率可达
到 90%以上。接种后外植体颜色逐渐变深,培养
10 天后残余叶柄开始脱落。其顶芽和茎段腋芽萌
动时间均比较晚,培养 20 天左右芽体才开始冒
绿,生长速度也比较缓慢,因此需要将该茎尖和
茎段再次转移至新鲜的初代培养基上培养。转接
后不定芽很快挤出芽鳞并迅速长高,嫩绿色叶片
迅速展开,长势喜人,适宜继代培养。
2. 2 继代培养
在继代培养基中添加少量 6 - BA 后,山樱花
组培苗的继代生长及不定芽的增殖速度明显加快
(表 2)。在含有 0. 4 mg /L 6 - BA的 S2 培养基上,
组培苗长势良好,不定芽增殖率和成苗率都比较
理想,分别为 435. 0%和 90. 0%。但随着培养基
中 6 - BA浓度的进一步升高,不定芽增殖更为明
显,大部分新生小芽簇生在一起,叶片细小卷曲,
因而不利于成苗。同时部分组培苗腋芽成对冒尖、
生长,顶端优势已不复存在,导致成苗率进一步
降低。在 6 - BA含量较高的继代培养基上,组培
苗玻璃化现象也逐渐加重,出现了水浸状或不规
则膨大等多种畸形苗。随着继代培养次数的增加,
这些畸形苗出现的比例也逐渐增大。在继代培养
基中加入少量 GA3 后,山樱花组培苗出现了徒长
现象。继代培养 15 天后,大部分组培苗即可增
殖、长满培养瓶,其茎部和腋芽伸长生长过快,
主茎和分枝过于纤细,不利于成苗和移栽。
约 10 个继代培养周期后,组培苗生活力变
弱,有的组培苗茎部开始出现枯色短须,少数茎
尖枯死。随着继代培养次数的进一步增加,枯死
的组培苗比例逐渐增大,虽采取多种抢救组培苗
的措施,但对退化现象的改善均不明显。
2
第 5 期 李晓玲等:山樱花组培快繁技术研究
表 2 山樱花组培苗继代培养结果
培养基
编号
接种芽数
/个
增殖芽数
/个
增殖率
/%
成苗率
/%
玻璃苗
百分数 /%
S1 40 124 310. 0 95. 0 0. 0
S2 40 174 435. 0 90. 0 0. 0
S3 40 183 457. 5 77. 5 5. 0
S4 40 228 570. 0 37. 5 12. 5
S5 40 212 530. 0 17. 5 22. 5
S6 40 186 465. 0 77. 5 0. 0
S7 40 190 457. 5 77. 5 12. 5
S8 40 209 522. 5 45. 0 20. 0
S9 40 181 452. 5 72. 5 2. 5
S10 40 217 542. 5 52. 5 10. 0
S11 40 230 575. 0 37. 5 22. 5
2. 3 生根壮苗和移栽驯化
生根壮苗培养结果表明,山樱花组培苗极易
生根,生根率可达 100. 0%。平均每株组培苗长
出 4 ~ 5 根不定根,小苗长势健壮、叶片充分展
开,适合移栽。
移栽 30 天后的统计结果表明,30 株移栽苗
中有 22 株长势良好,移栽成活率为 73. 3%。
3 讨 论
3. 1 MS培养基可用于樱花丛生芽和愈伤组织的
诱导,并适用于多种樱花丛生芽的增殖[1]。樱花
无菌苗继代增殖系数根据培养基激素种类以及用
量不同而不同,一般可达 4 ~ 5 倍,最多可达
10 倍以上[2]。本研究也获得了类似的结果,山樱
花无菌苗继代增殖系数较高,为 4. 0 ~ 6. 0 倍。山
樱花组培苗对培养基中 6 - BA 含量反应敏感,较
高的 6 - BA 含量将导致组培苗出现玻璃化现象。
多次继代培养后,组培苗玻璃化趋势更加明显,
这可能与激素在组培苗中的积累有关。
3. 2 樱花经多代无性繁殖后,常引起品种退化,
同时使植株生活力和抗逆性下降[2]。在山樱花组
织培养过程中,组培苗出现了与之类似的变化。
随着继代培养次数的增加,组培苗生活力逐渐变
弱,并相继出现枯萎和茎尖枯死等现象。虽采取
了改良培养基配方或及时转接等措施,但对退化
的组培苗长势改善效果不明显。有关山樱花组培
苗出现退化的具体原因及预防措施,有待进一步
探讨与研究。
3. 3 山樱花组培苗在移栽过程中生活力较弱,极
易感染真菌而死亡,因此保湿、通风和定期喷洒
多菌灵溶液对提高其移栽成活率至关重要。同时,
樱花生长需要大量的肥料。因此,鉴于该组培体
系中组培苗移栽成活率偏低的问题,可通过提高
基质肥力和加强苗期管理等措施进行改善。
参 考 文 献
[1] 邹娜,曹光球,林思祖. 观赏樱花繁殖技术研究进展 [J].
西南林学院学报,2007,27(6),42 - 46.
[2] 姚连芳,张建伟,冷天波,等. 樱花组培快繁生产技术
[J]. 林业实用技术,2004(3),27 - 28.
第 1 作者简介:李晓玲 (1971 -),女,副教授,主
要从事植物生物技术与分子生物学研究。
通讯作者简介:龙丽坤 (1976 -),女,副研究员,
主要从事植物生物技术与分子生物学研究。
收稿日期:2014 - 07 - 04
(责任编辑:王 岳)
Study on Rapid Propagation of Cerasus serrulata by Tissue Culture
LI Xiaoling
(School of Chemistry and Life Science,Changchun University of Technology,Changchun Jilin 130012)
Abstract The studied of rapid propagation of domesticated Cerasus serrulata by tissue culture with stem
apex or stem sections with axillary buds as explants. The result showed that more than 90% of axillary
buds germinated on the primary medium contained MS basal salts and vitamins,6 - BA0. 6mg /L,
NAA0. 02mg /L,Vc 40mg /L and 3% sucrose which was solidified with 0. 7% agar(pH 5. 8). After the
shoots in vitro were subcultured for about 25 days,the subculture medium contained MS basal salts and
vitamins,6 - BA0. 4mg /L,NAA0. 02mg /L,Vc 40mg /L and 3% sucrose which was solidified with
0. 7% agar(pH 5. 8),the propagation coefficient by subculture was more than 4. 0. The shoots were
rooted and grew stronger on the1 /2 MS medium contained NAA0. 8 mg /L,Vc 40mg /L and 1. 5%
sucrose,and the transplanted survival rate is 73. 3% .
Key words Cerasus serrulata;tissue culture;rapid propagation
3