全 文 :紫叶李组织培养及快繁体系的建立
孙在红1 ,夏阳2 ,梁慧敏2 ,刘荣堂1
(1. 甘肃农业大学 草业学院 , 甘肃 兰州 730070;2. 山东省林业科学研究院 , 山东 兰州 250014)
摘要:试验以紫叶李春季萌生苗嫩枝为外植体 ,在腋芽诱导的基础上 ,建立“以芽尖诱导丛生芽”的
组培快繁体系。腋芽诱导培养基为 MS+6-BA 0. 5 mg /L +NAA 0. 1 mg /L 与 MS +6-BA 1. 0 mg /L
+NAA 0. 1 mg /L ;丛生芽增殖培养基为 MS+BA 1. 0 mg /L +IBA 0. 3 mg /L;壮苗培养基为 MS +6-
BA 0. 4 mg /L +IBA 0. 1 mg /L +GA 30. 2 mg /L。最佳生根培养基为 1 /2 MS+IBA 1. 0 mg /L +蔗糖
20 g /L。
关键词:紫叶李;组织培养;丛生芽增殖;植物激素
中图分类号:S 336 文献标识码:A 文章编号:1009-5500(2005)01-0058-03
紫叶李(Prunus cerasi fera Ehrh. f . atropupurea
Rehd.)原产亚洲南部 ,是樱李(P. cerasi fera)的变
种 ,蔷薇科 ,李属 。紫叶李以叶色美丽闻名 ,嫩叶鲜红 ,
老叶紫红色 ,红叶终年可观赏 ,是我国园林植物中叶片
为红色的树木种质资源之一[ 1] ,如与雪松 、女贞等其他
树种搭配 ,则终年红绿相映。还可用作游园小路及较
窄道路的行道树 , 效果均佳 , 增加了绿化的艺术效
果[ 2] 。利用组织培养进行快速繁殖 ,可及时大量的为
生产提供优质苗木。以前的研究多集中在嫩枝扦插及
扦插繁育技术上[ 3 , 4] ,目前在国内外尚未见组织培养方
面的相关报道。
1 材料和方法
1. 1 试验材料
材料来源于山东省林业科学研究院寿光实验站的
紫叶李优良植株 。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 取材 、消毒与接种 在春季取生长旺盛的嫩枝
条 ,冲洗干净 ,切成带腋芽的茎段 , 70%酒精消毒 30 ~
40 s ,无菌水冲洗 2次;0. 1%升汞消毒 6 ~ 8 min ,无菌
水冲洗 5次 ,接种于空白培养基。接种时将茎段两端
接触消毒液的切口剪掉 ,外植体长约3 ~ 5cm 。当嫩
收稿日期:2004-06-30;修回日期:2004-09-20
基金项目:山东省科技发展计划(011100104)资助项目和
国家“ 863”(2001AA244082)
作者简介:孙在红(1978-), 女 ,山东济南人 , 硕士。夏阳为
通讯作者。
鞘生长至 1. 5 ~ 2. 5 cm 时 ,转至附加不同激素浓度的
培养基中 ,观察芽的诱导 、增殖与生长的规律 。
1. 2. 2 培养基的制作与培养环境 KMS 为基本培养
基 ,除特别说明 ,均附加蔗糖 30 g /L ,琼脂6. 5 g /L , pH
值 5. 8。根据试验设计附加 6-BA 、K T 、TDZ 、NAA 、
IBA 、GA 3等植物激素。培养基在 121 ℃下灭菌 17
min , 培养温度 25 ℃,光照强度 2 000 Lx ,进行光照时
间 16 h 。
2 结果与分析
2. 1 紫叶李腋芽的诱导
2. 1. 1 诱导培养基的筛选 分别在无激素的 MS 和
1 /2 MS 培养基中及附加 6-BA 1. 0 mg /L+NAA 0. 1
mg /L 的 MS 及 1 /2 M S 培养基中培养 30 d ,结果表
明 ,附加了激素的培养基上腋芽均可萌发 ,并有伸长生
长 ,无激素的 MS培养基上腋芽生长缓慢 ,而 1 /2 MS
培养基上无增殖苗 ,仅有芽的萌动 。
2. 1. 2 最佳诱导培养基的筛选 以 MS 为基本培养
基 ,测定附加不同浓度的 6-BA和 NAA 对腋芽诱导的
效果 。试验表明 ,不同激素不同浓度的组合对腋芽诱
导效果不同 ,以 6-BA 0. 5 mg /L +NAA 0. 1 mg /L培
养基最好 ,腋芽萌发快 ,腋芽增殖的同时且有一定的拔
高 ,叶面舒展 ,长势较好 。而 BA 2. 0 mg /L 与 BA 3. 0
mg /L 的培养基上 ,虽然诱导出的腋芽较多 ,但拔高受
抑制 ,BA 浓度越高 ,受抑制作用越严重。对萌动幼芽
每隔 20 d转接 1次 ,经过 2 ~ 3代培养 ,腋芽生长速度
加快 ,芽分化能力增强 ,同时基部也产生较多丛生芽。
58 Grassland and Turf (Bimonthly) 2005 No. 1 (Sum No. 108)DOI牶牨牥牣牨牫牳牨牱牤j牣cnki牣cyycp牣牪牥牥牭牣牥牨牣牥牨牬
随着 BA浓度的增加 ,启动率下降 ,表明高浓度的
外源细胞分裂素对紫叶李的抽芽具有抑制作用;紫叶
李在启动时主要依靠内源激素来进行抽芽 ,少量的外
源激素可补充内源激素的不足进行抽芽 。随着继带次
数的增加 ,腋芽萌发逐渐降低 ,但茎基部产生的丛生芽
逐渐增多 。
2. 2 紫叶李的丛生芽增殖
2. 2. 1 不同培养基对丛生芽增殖的影响 将紫叶李
丛生芽单芽的芽尖分别接种于 WPM 、1 /2M S 、MS 培
养基 ,均附加 BA 2. 0 mg /L+ IBA 0. 3 mg /L ,蔗糖 30
g /L ,琼脂 6. 5 g /L 、pH 5. 8 ,每处理重复 6次 , 20 d转
接 1次 ,第 40 d 统计平均芽数及平均芽高 ,结果如表
1。表 1看出 ,紫叶李增殖最适培养基为 MS培养基 。
表 1 不同培养基对紫叶李丛生芽增殖的影响
培养基 平均分化芽数 /个
平均芽高
/cm
生长状态描述
MS 12. 5aA 1. 53bB 分化数多 , 叶片颜色正常
1 /2MS 5. 3cC 1. 66aA 生长势较弱 ,部分叶片黄化 , 脱落
WPM 6. 9bB 1. 28cC 分化数较少 ,芽生长受抑制
注:平均值后标有相同字母表示 Duncan’ s 新复极差检验
差异不显著
2. 2. 2 植物激素对丛生芽增殖的影响 不同浓度细
胞分裂素对丛生芽诱导的影响 ,细胞分裂素主要是促
进细胞分裂 ,改变顶端优势 ,促进芽的分化等。为探讨
不同细胞分裂素对芽尖诱导丛生芽的影响 ,本试验以
芽尖为外植体 ,细胞分裂素 6-BA 、K T 、TDZ ,均分别采
用相同的浓度梯度 ,其浓度剃度依次为0. 1 、0. 5 、1. 0 、
2. 0 、4. 0 、8. 0 mg /L ,以 MS 为基本培养基 ,并均附加
IBA0. 3 mg /L ,每处理重复 6次 , 40 d后 ,统计芽的增
殖倍数 ,结果如图 1所示 。
图 1 不同浓度的细胞分裂素对芽尖丛生芽诱导的影响
由图 1可知 ,在 6-BA 、K T 和 TDZ 这 3 种细胞分
裂素中 , 6-BA 对芽尖丛生芽诱导效果最好 ,其次为
TDZ ,而 KT 的诱导效果最差。无细胞分裂素附加时 ,
丛生芽无增殖;6-BA浓度为 2. 0 mg /L 时 ,平均芽增
殖倍数达最高值 15. 3 ,但丛生芽不拔高 ,表现为致密
芽丛 。6-BA 浓度为 0. 2 ~ 0. 5 mg /L 时 ,丛生芽增殖
不显著 ,但拔高效果较好 ,平均苗高 3. 5 cm ,可作为拔
高壮苗培养基;6-BA 浓度为 1. 0 ~ 2. 0 mg /L 时 ,丛
生芽增殖显著 ,形成致密芽丛 ,但几乎不拔高 ,平均苗
高 0. 5cm 左右 ,是丛生芽增殖的最佳培养基 。6-BA
浓度为 4 ~ 8 mg /L 时 ,增殖数随浓度增加而降低 ,且
伴随有玻璃化苗发生 ,几乎不拔高 ,拔高效果不显著 。
KT 对芽尖丛生芽的增殖效果极不显著 ,增殖倍数最
高仅为 2. 35 ,拔高效果也不显著 ,平均苗高 1. 5 cm ,不
适合于紫叶李丛生芽一步法诱导激素的选择。 TDZ
虽然也可使丛生芽增殖 ,但效果不如 6-BA 理想 ,其增
殖倍数最大值也仅为 8. 9 ,且部分伴有玻璃化 、叶色不
正常 。
为了探讨不同生长素对芽尖诱导丛生芽的影响 ,
本试验以芽尖为外植体 ,生长素 NAA 、IBA ,均分别采
用相同的浓度剃度 ,其浓度剃度依次为 0. 1 、0. 3 、0. 5 、
0. 75 、1. 0和 1. 5 mg /L ,以 MS 为基本培养基 ,均附加
BA 2. 0 mg /L ,每处理重复 6次 ,第 40 d后 ,统计芽的
增殖倍数 ,结果如图 2所示。
图 2 不同浓度的 NAA、IBA对茎尖丛生芽诱导的影响
由图 2 可知 ,在 NAA 和 IBA 这两种生长素中 ,
IBA 对芽尖丛生芽诱导效果优于 NAA 。无生长素 ,只
有 6-BA2. 0 mg /L 时 ,芽的平均增殖倍数仅为 3. 5 ,与
0. 5 mg /L 的 IBA 配合使用时 ,可极大的提高芽的平
均增殖倍数 ,高达 13. 5。当 IBA浓度在 0 ~ 0. 5 mg /L
时 ,随 IBA 浓度的增加 ,芽的平均增殖倍数也表现为
增加趋势 。IBA 浓度大于 0. 75 mg /L时 ,随 IBA 浓度
的增加 ,芽的平均增殖倍数为降低趋势 ,说明适量的生
长素可促进芽的增殖 ,但浓度过高时对丛生芽的诱导
起抑制作用。 IBA 适宜浓度范围为0. 3 ~ 0. 75 mg /L ,
此范围内丛生芽的增殖倍数变化不大(12. 7 ~ 13. 5)。
59草原与草坪 双月刊 2005年 第 1期 总第 108期
NAA为 0. 3 mg /L 时芽的增殖倍数为 10. 8 ,但与 IBA
0. 3 mg /L 时芽的增殖倍数 12. 9相比差异性显著 。因
此紫叶李由芽尖诱导丛生芽时 ,生长素应选择 IBA ,浓
度 0. 3 ~ 0. 75 mg /L 均可 。本试验选用 IBA 0. 3 mg /
L 为最佳浓度。
2. 3 生根与移栽
2. 3. 1 不同培养基对生根率的影响 在组培苗的诱
导生根过程中 ,大多数使用 1 /2 MS 培养基 ,如中华矮
樱桃[ 5] 、黑树莓[ 6] 、尾叶桉[ 7] 等。另外 ,WPM 也属于
低盐类型 ,在林木生根培养中较常用 。本试验将紫叶
李幼苗(高度大于 1. 5 cm)分别接入各附加有 IBA 1. 0
mg /L 的 MS 、1 /2 M S 和WPM 3种基本培养基 ,培养
30 d后分别统计根的诱导率。
从表 2可以看出 ,1 /2 M S培养基最有利于紫叶李
幼苗的生根 ,生根率高达 100%,而 MS 和WPM 分别
为 82%和 71%,与 1 /2 M S 相比差异极显著。因而生
根诱导试验中均采用 1 /2 MS 培养基。
表 2 不同基本培养基对生根的影响
培养基 IBA浓度 /mg L-1 生根率 /%
MS 1. 0 82bB
1 /2MS 1. 0 100aA
WPM 1. 0 71cB
2. 3. 2 不同 NAA 、IBA 浓度对生根的影响 组培苗
的诱导生根 ,一般附加一定浓度的生长素类 ,如中华矮
樱桃[ 5] 在 1 /2 MS+NAA 0. 5 mg /L 培养基中生根率
达90. 7%,尾叶桉[ 7] 在 1 /2 M S+IBA 0. 5 mg /L 培养
基中生根率达 95%。本试验以 1 /2 M S 为基本培养
基 ,将紫叶李幼苗分别接入附加有不同浓度的 NAA 、
IBA(0 、0. 5 、1. 0 、1. 5 、2. 0 和 2. 5 mg /L)培养基 ,培养
30 d后分别统计生根率。
图 3可以看出 ,在 IBA 浓度低于 1. 0 mg /L 时 ,随
着 IBA 浓度的增加 ,生根率不断提高;当 IBA 浓度达
到 1. 0 mg /L 时 ,生根率达到最大值 100%,而且诱导
出的根生长健壮 ,根较粗壮;而当 NAA 浓度超过 1. 0
mg /L 时 ,生根率为 80%,NAA 浓度为 1. 5 mg /L 时 ,
生根率为 90%,与 IBA 1. 0 mg /L 相比 ,差异显著。因
此 , IBA 1. 0 mg /L 最有利于紫叶李幼苗生根的诱导 。
2. 3. 3 植株的移栽 在移栽组培苗时 ,首先在具有微
喷设施的温室内打开瓶口 ,逐渐降低瓶内湿度 ,增强光
照 ,4 ~ 5 d后移入无菌蛭石基质中进行驯化 ,使新叶逐
图 3 不同浓度 NAA和 IBA对生根的影响
渐形成蜡质 ,产生表皮毛 ,降低气孔开口度 ,逐渐恢复
气孔功能 ,减少水分散失 ,促进新根发生 ,以适应环境 。
经过驯化炼苗 15 ~ 20 d ,移栽到大田 , 成活率可达
90%以上 。
3 小结
紫叶李腋芽适宜的诱导培养基为 MS+6-BA 0. 5
mg /L +NAA 0. 1mg /L 和 6-BA 1. 0 mg /L +NAA
0. 1 mg /L +蔗糖 30 g /L;
紫叶李适宜的丛生芽增殖培养基为 MS+BA 1. 0
mg /L +IBA0. 3 mg /L+蔗糖 30 g /L;
紫叶李最佳生根培养基为1 /2 MS+IBA 1. 0 mg /
L +蔗糖 20 g /L。
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60 Grassland and Turf (Bimonthly) 2005 No. 1 (Sum No. 108)
Tissue culture and rapid propagation
of readleaf cherry plum in vitro
SUN Zai-hong1 , XIA Yang2 , LIANG Hui-min2 ,LIU Rong-tang1
(1. Pratacul tural Col lege ,Gansu Agricul ture University , Lanzhou 730070 , China;
2. Shandong P rov incial Academy o f Forestry , J inan 250014 ,China)
Abstract:Tissue cul ture and rapid propagation sy stem of Redleaf cherry plum was established by using
sprouted branch o f spring as explants , base on of axillary buds inducing. M edium for axi llary buds inducing w as
MS+6-BA 0. 5 mg /L+NAA 0. 1 mg /L and M S+6-BA 1. 0 mg /L+NAA 0. 1mg /L , fo r adventi tious buds pro-
liferation w as MS+BA 1. 0 mg /L+IBA 0. 3 mg /L , fo r st rong seedling w as M S +6-BA 0. 4 mg /L +IBA 0. 1
mg /L+GA 3 0. 2 mg /L. T he optimum medium fo r shoo t inducing w as 1 /2 M S+IBA 1. 0 mg /L+source 20 g /L .
Key words:Redleaf cherry plum ;tissue culture;adventitio us buds proliferation;phy toho rmone
“2004年上海草坪国际论坛”在上海交通大学农业与生物学院召开
“2004年上海草坪国际论坛”于 2004年 9月 3日在上海交通大学农业与生物学院如期举行 。论坛由上海交
通大学农业与生物学院主持 ,参加论坛的中外专家 48 名 ,代表了中外 25 所高等院校 、科研院所和单位 ,他们在
“草坪使城市生活更美好”的主题下 ,在“草坪的发展与城市生态建设”和“高尔夫球场体育运动草坪建设与管理技
术”议题下进行了广泛 、深入的研讨 。美国 RU TGERS 大学草坪科学中心 BING RU HUANG 教授作了题为“世
界草坪科学的发展趋势与展望”的发言;上海交通大学草业中心胡雪华教授作了“上海耐践踏草坪研究进展”的精
彩报告;甘肃农业大学孙吉雄教授对“草坪综合分类理论与实践”的基础理论研究进行了探讨。论坛上北京林业
大学韩烈保教授就“中国高尔夫球产业与经济发展关系” 。复旦大学蒯本科教授就“植物滞绿性状在草坪上的利
用” 、上海交通大学草业中心王兆龙教授对“上海地区冷季型草坪管理研究” 、中科院南京植物研究所刘建秀研究
员就“中国主要暖季型草坪种质资源研究与改良进展”作了精彩的报告 。上海市知识产权局 、上海世博会事务协
调局 、上海交通大学的领导到会并作了发言 ,他们讲到上海发展草坪业的大好形势 ,并对草坪产业 ,科研与教育提
出了殷切希望与要求 。中国草学会草坪委员会理事长陈佐忠教授到会祝贺 ,并发表了热情洋溢的讲话。
论坛在紧张 、热烈 、高效的气氛中顺利完成 ,收到了学术交流 、明确努力方向和鼓舞斗志的预期效果 。
61草原与草坪 双月刊 2005年 第 1期 总第 108期