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瓦松愈伤组织诱导及植株再生



全 文 :·药用植物栽培·
瓦松愈伤组织诱导及植株再生
苏瑞军,邹利娟,吴庆贵,罗明华*
(绵阳师范学院生态安全与保护四川省重点实验室 /生命科学与技术学院,四川 绵阳 621000)
摘要 目的:探索不同植物激素配比对瓦松愈伤组织诱导、增殖及分化的影响。方法:采用组培技术,以种子
萌发的无菌苗叶片为外植体,采用正交试验研究 IAA、NAA、6-BA、KT 对愈伤组织诱导及增殖的影响,探索适宜愈
伤组织分化的培养基。结果:愈伤组织诱导的最佳培养基为 MS + IAA 1. 0 mg /L + NAA 0. 5 mg /L + KT 1. 0 mg /L,
增殖的最佳培养基为 MS + IAA 0. 5 mg /L + 6-BA 0. 5 mg /L + KT 1. 0 mg /L,MS + IAA 0. 1 mg /L + KT 2. 0 mg /L为愈
伤组织分化不定芽的最佳培养基,1 /2 MS + IAA 0. 2 mg /L培养基有利于不定根分化。结论:利用组织培养技术成
功建立了瓦松的植株再生体系。
关键词 瓦松;叶片;愈伤组织;分化;植株再生
中图分类号:R282. 2 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2014)01-0001-04
Induction on Callus Culture and Regeneration of Orostachyis fimbriatae
SU Rui-jun,ZOU Li-juan,WU Qing-gui,LUO Ming-hua
(Ecological Security and Protection Key Laboratory of Sichuan Province /College of Life Science and Technology,Mianyang Normal Uni-
versity,Mianyang 621000,China)
Abstract Objective:To explore the effects of different hormonal combinations on induction,proliferation and differentiation of
Orostachyis fimbriatae callus culture. Methods:Aseptic seedling leaves were used as explants,the different concentrations of IAA,NAA,
6-BA and KT on induction proliferation of callus were optimized by orthogonal test to explore the optimum medium for differentiation of
callus by tissue culture techniques. Results:The best medium for induction was MS + IAA 1. 0 mg /L + NAA 0. 5 mg /L + KT 1. 0 mg /L,
and the best hormonal combination for proliferation was MS + IAA 0. 5mg /L + 6-BA 0. 5 mg /L + KT 1. 0 mg /L. The best medium for
differentiation was MS + IAA 0. 1 mg /L + KT 2. 0 mg /L,and 1 /2MS + IAA 0. 2 mg /L was the optimum medium for rooting culture.
Conclusion:The system of regeneration of Orostachyis fimbriatae is establishd by tissue culture techniques in this study.
Key words Orostachyis fimbriatae Berger;Leaf;Callus;Differentiation;Regeneration
收稿日期:2013-03-25
基金项目:国家自然科学基金(31100246) ;四川省科技厅项目(2013JY0078) ;绵阳师院校级项目(2012A08) ;生态安全与保护四川省重点
实验室开放基金项目(ZDS1004)
作者简介:苏瑞军(1977-) ,男,硕士,讲师,研究方向:植物生理生态学;Tel:13541756001,E-mail:suruijun80208@ sohu. com。
* 通讯作者:罗明华,Tel:15883781434,E-mail:mhemei@ 126. com。
瓦松 Orostachyis fimbriatae Berger为景天科瓦松
属植物,以全草入药。瓦松在我国分布广、疗效好,
为民间常用药,具有清热解毒、止血、利湿、消肿等功
效,用于吐血、鼻衄、血痢、疟疾、湿疹、痈毒等症〔1〕。
现代药理研究表明,该植物具有抗癌、抗炎、抗菌、强
心和免疫调节等作用〔2〕。迄今为止,对景天科瓦松
属植物的组织培养研究甚少〔3,4〕,而对于瓦松从无
菌苗萌发至移栽完整的组织培养方面笔者尚未见报
道。瓦松用途广泛,具有很大的药用价值和食用价
值,目前野生资源有限,利用组织培养技术快速大量
繁殖势在必行。本试验以瓦松种子萌发的无菌苗叶
片为外植体,探索愈伤组织诱导、增殖及分化的最佳
培养基,成功建立了瓦松植株再生体系,提高了增殖
系数、降低了成本,为瓦松种质资源保存及可持续发
展利用提供了理论依据。
1 材料和方法
1. 1 实验材料 瓦松种子购买于安徽亳州药材种
子公司,经笔者罗明华教授鉴定为景天科瓦松属植
物瓦松 Orostachyis fimbriatae Berger的种子。
1. 2 方法
1. 2. 1 无菌苗的获得:挑选饱满的瓦松种子分别
用自来水、无菌水冲洗干净备用。用 75%乙醇消毒
30 s,0. 1% HgCl2 溶液灭菌 3 ~ 6 min,无菌水冲洗 5
次,无菌滤纸吸去多余水分,然后接种到不加激素的
MS培养基上进行萌发。30 d 后种子开始萌发,植株
长成2 ~3 cm高时备用。将瓦松叶片剪成0. 5 cm2 左
右方块,接种到含不同激素配比的 MS培养基中。
1. 2. 2 不同植物激素对瓦松愈伤组织诱导、增殖
培养及不定芽分化的影响:取瓦松叶片接种于不同
激素配比的 MS 培养基上,30 d 后统计愈伤组织诱
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DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2014.01.003
导率。采用 4 因素 4 水平正交设计法 L16(4
4)探讨
不同植物激素对瓦松愈伤组织诱导及增殖的影响,
在 MS 培养基添加不同浓度的激素 IAA(0、0. 5、
1. 0、1. 5) ,NAA(0、0. 5、1. 0、1. 5) ,6-BA(0、0. 5、
1. 0、2. 0) ,KT(0、0. 5、1. 0、2. 0)。
诱导率 /% =(诱导出愈伤组织的外植体数 /接种的外植
体数)× 100%
将质地优良的愈伤组织转接到增殖培养基中进
行继代培养,20 d 后统计相对愈伤增殖量。以相对
愈伤组织增殖量来选取最佳增殖培养基。
相对愈伤组织增殖量 /g = W1 - W2,W1 为接种时愈伤组
织量(g) ,W2 为经继代培养后愈伤组织量(g)。
经过继代培养获得大量愈伤组织,选择优质优
良的愈伤组织转接到分化培养基上进行不定芽的分
化培养。
采用单因素方差分析愈伤组织分化不定芽。以
上每种处理培养 10 罐,每罐 6 ~ 10 个外植体。重复
3 次。以上培养基均附加蔗糖(30 g /L)、琼脂(9 g /
L) ,pH 5. 8,于 24℃条件下进行培养。
2 结果与分析
2. 1 不同激素配比对瓦松愈伤组织诱导与增殖的
影响 以瓦松无菌苗萌发的幼嫩叶片为材料,研究
了不同植物激素对愈伤组织诱导和增殖的影响。根
据正交试验设计,以愈伤组织的诱导率和相对愈伤
增殖量为指标,记录数据并对其进行方差分析,结果
见表 1。由表 1 可知,无菌叶片接种于不同激素和
浓度的培养基中均能诱导愈伤组织产生(图 1-A) ,
诱导率有所差异;在不同培养基中愈伤组织均能增
殖,相对愈伤增殖量也有差异。
表 1 不同植物激素对瓦松愈伤组织诱导及增殖影响的正交试验设计及结果
编号 A(IAA) B(NAA) C(6-BA) D(KT) 诱导率 /% 相对愈伤增殖量 /g
1 1(0) 1(0) 1(0) 1(0) 0 0
2 1 2(0. 5) 2(0. 5) 2(0. 5) 74. 2 0. 481
3 1 3(1. 0) 3(1. 0) 3(1. 0) 68. 3 0. 549
4 1 4(1. 5) 4(2. 0) 4(2. 0) 46. 1 0. 532
5 2(0. 5) 1 2 3 74. 2 0. 582
6 2 2 1 4 80. 9 0. 221
7 2 3 4 1 57. 1 0. 120
8 2 4 3 2 68. 1 0. 329
9 3(1. 0) 1 3 4 76. 3 0. 510
10 3 2 4 3 94. 2 0. 556
11 3 3 1 2 75. 4 0. 182
12 3 4 2 1 42. 3 0. 210
13 4(1. 5) 1 4 2 76. 4 0. 230
14 4 2 3 1 54. 2 0. 102
15 4 3 2 4 77. 8 0. 356
16 4 4 1 3 45. 8 0. 132



K1 47. 150 56. 725 50. 525 38. 400
K2 70. 075 75. 875 67. 125 73. 525
K3 72. 050 69. 650 66. 725 70. 625
K4 63. 550 50. 575 68. 450 70. 275
R 24. 900 25. 300 17. 925 35. 125
相对
愈伤
增殖

K1 0. 313 0. 331 0. 134 0. 108
K2 0. 393 0. 342 0. 407 0. 305
K3 0. 367 0. 302 0. 373 0. 457
K4 0. 205 0. 301 0. 362 0. 405
R 0. 186 0. 041 0. 273 0. 349
直观分析表明,以诱导率为指标,四种因素对瓦
松叶片愈伤组织诱导率的影响大小依次是 KT >
NAA > IAA >6-BA。为进一步反映各因素之间的差
异,对试验结果进行方差分析,由表 2 可知,因素 KT
对瓦松愈伤组织诱导极显著(P < 0. 01) ,NAA 和
IAA影响较显著(P < 0. 05) ,6-BA因素影响不显著。
综合考虑,得到最佳激素组合为 A3B2D3,即 MS +
IAA 1. 0 mg /L + NAA 0. 5 mg /L + KT 1. 0 mg /L。
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图 1 瓦松愈伤组织诱导
A. 愈伤组织 B、C.愈伤组织分化不定芽 D.壮苗培养后的组培苗
表 2 方差分析结果(诱导率)
变异来源 偏差平方和 自由度 F比 显著性
IAA 1533. 252 3 15. 407 *
NAA 1614. 297 3 16. 221 *
6-BA 864. 197 3 8. 684
KT 3307. 327 3 33. 234 **
误差 99. 52 3
注:F(0. 05)临界值 = 9. 28;F(0. 01)临界值 = 29. 5
以相对愈伤增殖量为指标,直观分析表明,四种
因素对瓦松愈伤组织增殖的影响大小依次是 KT >
6-BA > IAA > NAA。为进一步反应各因素之间的差
异,对试验结果进行方差分析,由表 3 可知,因素 KT
和 6-BA对瓦松愈伤组织诱导极显著(P < 0. 01) ,
IAA影响较显著(P < 0. 05) ,NAA因素影响不显著。
综合考虑,得到最佳激素组合为 A2C2D3,即 MS +
IAA 0. 5 mg /L + 6-BA 0. 5 mg /L + KT 1. 0 mg /L。
2. 2 不同激素组合对瓦松愈伤组织分化的影响
在 MS 培养基中附加不同浓度的 IAA,NAA,6-BA,
KT,愈伤组织继代培养后,选取质地优良的进行瓦
表 3 方差分析结果(愈伤量)
变异来源 偏差平方和 自由度 F比 显著性
IAA 0. 082 3 16. 400 *
NAA 0. 005 3 1. 000
6-BA 0. 187 3 37. 400 **
KT 0. 285 3 57. 00 **
误差 0. 01 3
注:F(0. 05)临界值 = 9. 28;F(0. 01)临界值 = 29. 5
松愈伤组织分化培养,50 d 后愈伤组织开始分化不
定芽(图 1-B) ,70 d 后统计结果见表 4。用单因素
方差多重分析比较法(LSD)分析,各处理均能诱导
不定芽再生,植物激素对瓦松愈伤组织不定芽诱导
率和平均外植体再生芽数影响很大,不定芽诱导率
和平均每外植体增殖芽数最佳培养基为处理 6 培养
基(MS + IAA 0. 1 mg /L + KT 2. 0 mg /L) ,在此培养
基上不定芽诱导率为 92. 4%,平均每外植体再生芽
数 12. 1 个,在此培养基上继续进行增殖培养可获得
大量不定芽(图 1-C) ,且此培养基与其他各处理间
均存在显著差异。
表 4 不同激素处理对愈伤组织分化的影响
处理
植物激素组合 /(mg /L)
IAA NAA 6-BA KT
不定芽
诱导率 /%
平均每外植体
再生芽数 /个
1 - - - - 57. 1f 3. 2f
2 - 0. 1 1. 0 - 67. 4e 5. 8d
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续表 4
处理
植物激素组合 /(mg /L)
IAA NAA 6-BA KT
不定芽
诱导率 /%
平均每外植体
再生芽数 /个
3 - 0. 1 2. 0 - 72. 5d 7. 8c
4 - 0. 1 3. 0 - 83. 4b 10. 8b
5 0. 1 - - 1. 0 76. 5c 7. 4c
6 0. 1 - - 2. 0 92. 4a 12. 1a
7 0. 1 - - 3. 0 82. 6b 5. 2d
8 0. 2 - 1. 0 - 48. 5g 6. 5d
9 0. 2 - 2. 0 - 67. 8e 3. 1f
10 - 0. 2 - 1. 0 42. 7h 4. 4e
11 - 0. 2 - 2. 0 52. 8g 6. 7d
注:1.不定芽诱导率(%)=分化出丛生芽的外植体数量 /(接种外植体数量 -外植体污染数量)× 100 %;平均每处植体再生芽个数 =丛
生芽总数 /分化出丛生芽的外植体数量;2.同列不同小写字母表示差异显著(P < 0. 05)
剪取不定芽转接至 MS + NAA 1. 0 mg /L + 6-BA
1. 0 mg /L 上进行壮苗培养(图 1-D) ,当植株长至
3 ~ 4cm时,转接至 1 /2MS + IAA 0. 2 mg /L 生根培
养基上生根培养,每株可长出 5 ~ 15 条不定根,根长
2 ~ 5 cm,生根率达 93. 5%。
3 讨论
植物激素中细胞分裂素的主要作用是促进细胞
分裂,诱导愈伤组织形成〔5〕,正交试验结果表明 4 种
植物激素对瓦松叶片愈伤组织诱导影响力大小依次
是 KT > NAA > IAA > 6-BA,方差分析结果表明 KT
对瓦松愈伤组织诱导具有极显著影响。对于愈伤组
织增殖培养,需要高浓度的细胞分裂素,但同时需要
附加外源生长素来维持愈伤组织的增殖,方差分析
表明 KT和 6-BA对愈伤组织增殖具有极显著影响,
IAA具有显著影响。
在植物组织培养过程中,愈伤组织分化不定芽
由细胞分裂素和生长素的比值决定,比值高促进芽
的生成〔6〕,本研究设计的激素配比诱导瓦松愈伤组
织分化不定芽,结果表明,愈伤组织分化不定芽数随
着细胞分裂素与生长素的比值的升高而升高,高于
一定比例时,愈伤组织分化不定芽数随着细胞分裂
素与生长素的比值的升高而降低,这表明所加激素
种类和浓度是较适合瓦松愈伤组织的分化。
本试验以瓦松种子萌发的无菌苗叶片为试验材
料,经过愈伤组织诱导和不定芽分化,首次完成瓦松
完整的植株再生过程,无论从愈伤组织诱导率和不
定芽诱导率均达到可观的效果,愈伤组织诱导率达
94. 2%,不定芽平均新增芽数达 12. 1 个。本研究建
立的瓦松组织培养体系,繁殖率高,为瓦松的快速繁
育提供了新途径。下一步试验将探讨其他外植体如
茎尖、幼根、花药等组织培养情况,进一步充实和优
化瓦松组织培养再生体系。
参 考 文 献
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