全 文 :黑龙江农业科学2015(12):18~21
Heilongjiang Agricultural Sciences
辣木组织培养技术研究
马秋月,黄海泉,黄蔚霞,徐 俊,杨炳巧,黄美娟
(西南林业大学 园林学院,云南 昆明650224)
摘要:为了促进辣木组培快繁,以辣木种子为外植体建立无菌体系,并对其进行增殖及生根诱导研究。结果
表明:辣木种子较好的灭菌条件为不剥皮+70%酒精(30s)+0.1%升汞(8min),其成活率达73.3%,污染率
和灭死率分别为26.7%和0;最适的增殖培养基为 MS+NAA0.01mg·L-1+6-BA0.4mg·L-1,增殖系数达
3.9,且苗生长健壮;较好的生根培养基为1/2MS+IBA0.4mg·L-1,其生根率达92%,平均根数为6.5根,根
粗达0.044mm。
关键词:辣木;组织培养;增殖培养;生根培养
中图分类号:Q949.748.5 文献标识码:A 文章编号:1002-2767(2015)12-0018-04 DOI:10.11942/j.issn1002-2767.2015.12.0018
辣木(Moringa oleifera Lam.),又称鼓槌
树,其适应性广,抗性强,现广泛种植于亚洲、非洲
和拉丁美洲等30多个热带、亚热带国家和地
区[2];由于辣木叶片、果实富含多种矿物质、维生
素,可开发作为木本蔬菜、油料作物及功能保健食
品[3-7]。组织培养技术具有条件可控、不受季节限
制,并能实现周年生产等优点,广受生产及研究人
员欢迎,尤其对木本植物而言,优势更为明显[8]。
近年来随着辣木种植面积及市场需求不断扩大,
开展其组培快繁研究可以有效地解决种苗缺乏及
收稿日期:2015-09-21
基金项目:云南省园林植物与观赏园艺省级重点学科及云南
省高校园林植物与观赏园艺重点实验室资助项目
第一作者简介:马秋月(1989-),女,吉林省四平市人,硕士,
从事园林植物研究。E-mail:1375746969@qq.com。
通讯作者:黄美娟(1972-),女,江西省贵溪市人,在读博士,
副教 授,从 事 园 林 植 物 研 究。E-mail:xmhhq2001@
163.com。
质量等相关问题[9]。本研究在前人研究的基础
上,以辣木种子为材料探讨辣木的进瓶诱导、增殖
和生根研究,为辣木的组培快繁提供一定的基础
数据和理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
供试材料为采自非洲的辣木种子。
1.2 方法
1.2.1 辣木的进瓶诱导 选择生长饱满的辣木
种子,采用剥皮与不剥皮两种方式进行处理后予
以分组,每组30粒,先用70%酒精处理30s,再
用0.1%升汞分别处理6、8和10min,再用无菌
水清洗3~4次,最后于无菌滤纸上吸干后接入
MS基本培养基,蔗糖30g·L-1,琼脂6.6g·L-1,
pH5.8。放入25℃,2 500lx的培养箱进行培养,
并对其进行观察记载。
Effect of Different Culture Medium Formula on the Content
of Protein and Amino Acid in Cordyceps militaris
LIU Fang1,2,LI Shuai 1,GAO Jian1,YANG Chuan-wei 1,YU Shuang1
(1.Colege of Life Science and Technology,Mudanjiang Normal University,Mudanjiang,Hei-
longjiang 157011;2.Mudanjian Institute of Forestry Science,Mudanjiang,Heilongjiang
157009)
Abstract:Cordyceps militaris was cultivated by different culture medium formulation in order to improve its
nutritional value.Analyzing the content of protein and amino acid in Cordyceps militaris which determined by
kjeldahl method and amino acid auto analyzer.The results suggest that the average content of protein in the for-
mulation C(40g of rice,56mL of nutrient solution 1)was the highest in the six formulations,and the average
content was 20.430g per 100g.The highest content of essential amino acids,non-essential amino acid and total
amino acids is formulation A(40g of corn,56mL of nutrient solution 1),to 3.882g per 100g,12.512g per
100g and 16.394g per 100g respectively.
Keywords:Cordyceps militaris;culture medium formulation;protein;amino acid
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12期 马秋月等:辣木组织培养技术研究
表1 辣木的进瓶诱导
Table 1 Primary culture of Moringa oleifera
处理
Treatmants
是否剥皮
Peding
or not
灭菌剂
Sterilization
agent
灭菌时间
Sterilization
time
S1 剥皮 酒精(70%)+升汞(0.1%)30s+6min
S2 剥皮 酒精(70%)+升汞(0.1%)30s+8min
S3 剥皮 酒精(70%)+升汞(0.1%)30s+10min
S4 不剥皮 酒精(70%)+升汞(0.1%)30s+6min
S5 不剥皮 酒精(70%)+升汞(0.1%)30s+8min
S6 不剥皮 酒精(70%)+升汞(0.1%)30s+10min
1.2.2 辣木的增殖培养 以上述获得的无菌苗
茎段为材料,采用三因素三水平的正交试验(见表
2),开展辣木的增殖培养研究。
1.2.3 辣木的生根培养 以上述获得的无菌苗
茎段为材料,分别以1/2MS和1/2B5为基本培养
基,添加IBA浓度分别为0.05、0.1、0.2、0.4mg·L-1,
蔗糖30g·L-1,琼脂6.6g·L-1,pH5.8。具体组合
为R1:1/2MS+IBA 0.05mg·L-1;R2:1/2MS+IBA
0.1mg·L-1;R3:1/2MS+IBA 0.2mg·L-1;R4:1/
2MS+ IBA 0.4 mg·L-1;R5:1/2B5 + IBA
0.05mg·L-1;R6:1/2B5+IBA 0.1mg·L-1;R7:
1/2B5 + IBA 0.2 mg·L-1 和 R8:1/2B5 +
IBA 0.4mg·L-1。
表2 辣木的增殖培养基
Table 2 Proliferation media of Moringa oleifera
培养基
Media
基本培养基
Basic medium
NAA/
(mg·L-1)
6-BA/
(mg·L-1)
P1 MS(1) 0.01(1) 0.4(1)
P2 MS(1) 0.02(2) 0.6(2)
P3 MS(1) 0.04(3) 0.8(3)
P4 改良 MS(2) 0.01(1) 0.6(2)
P5 改良 MS(2) 0.02(2) 0.8(3)
P6 改良 MS(2) 0.04(3) 0.4(1)
P7 B5(3) 0.01(1) 0.8(3)
P8 B5(3) 0.02(2) 0.4(1)
P9 B5(3) 0.04(3) 0.6(2)
2 结果与分析
2.1 辣木无菌系的建立
由表3可知,辣木种子剥皮与不剥皮处理相
比较,在相同的灭菌时间下,不剥皮处理成活率相
对较高,可能与种皮包裹对种子起到一定的保护
作用有关。从灭菌效果来看,随升汞灭菌时间延
长,污染率逐渐降低;当升汞处理时间达10min
时,尽管污染率较低,但同时也出现了灭死现象。
综合比较来看,辣木种子较好的灭菌条件为S5不
剥皮 +70%酒精(30s)+0.1%升汞(8min),
其成活率较高达73.3%,污染率和灭死率分别为
26.7%和0。
表3 不同处理对辣木种子灭菌的效果
Table 3 The effects of different treatments on the sterilization of Moringa oleifera’s seeds
处理
Treatments
种子数
Seed number
污染数
Number of
contaminated seed
污染率/%
Contamination
rate
成活数
Number of
survival seed
成活率/%
Survival rate
灭死数
Seed number
of death
灭死率/%
The death
rate
S1 30 20 66.7 10 33.3 0 0
S2 30 14 46.7 16 53.3 0 0
S3 30 8 26.7 12 40.0 10 33.3
S4 30 16 53.3 14 46.7 0 0
S5 30 8 26.7 22 73.3 0 0
S6 30 6 20.0 18 60.0 6 20.0
2.2 辣木的增殖培养
由表4中的R(极差分析)值可得知,基本培
养基R值最大,为0.94,所以在3个因素中基本
培养基为最主要影响因子;其次为细胞生长素
NAA;再次为细胞分裂素6-BA。3个因素的主次
顺序是:基本培养基>NAA>6-BA。
各因子水平变化,对辣木无菌苗增殖系数影
响的变化规律是:①从基本培养基对苗的增殖率
来看,从高到低排列为MS>B5>改良MS。②就
生长状况来说,MS培养基中的苗木长势好,生长
状况较优;B5培养基中的苗木较一般;而改良
MS中的苗木长势最差,普遍都是畸形苗。③从
NAA浓度对苗的增殖影响来看,当NAA浓度从
0.01mg·L-1增加到0.04mg·L-1时,可以看出
NAA因素对辣木增殖呈现逐渐递减的变化,通
过分析得出,NAA的较适浓度是0.01mg·L-1。
④从6-BA浓度对苗的增殖的影响来看,当6-BA
的浓度由0.4mg·L-1增加到0.8mg·L-1时,可以
91
黑 龙 江 农 业 科 学 12期
看出6-BA因素对辣木增殖呈现逐渐递减的变化,
通过分析得出6-BA的较适浓度为0.4mg·L-1。
综上所述,得出最好的增殖配方为:MS+
NAA 0.01mg·L-1+6-BA 0.4mg·L-1,增殖系数
为3.9。同时发现该结果与朱伟银[10]、黎国运
等[11]的结果存在一定差异,可能与添加激素种类
及浓度存在一定的相关性。此外,基本培养基对
辣木的增殖效果最为明显达到了极显著水平;其
次为生长素NAA;其对辣木增殖效果明显,并达
到显著水平。
表4 不同培养基对辣木增殖效果的影响
Table 4 Effects of different culture media on the proliferation of Moringa oleifera
处理
Treatments
基本培养基
Basic medium
NAA/(mg·L-1) 6-BA/(mg·L-1)
平均增殖系数
Proliferation coefficient
生长状况
Growth status
A1 MS 0.01 0.4 3.9 苗较粗壮,叶无黄化
A2 MS 0.02 0.6 3.2 苗较粗壮,叶无黄化
A3 MS 0.04 0.8 2.7 苗较粗壮,叶黄化程度小
A4 改良 MS 0.01 0.6 2.7 苗木生长畸形
A5 改良 MS 0.02 0.8 2.4 苗木生长畸形
A6 改良 MS 0.04 0.4 1.9 苗木生长畸形
A7 B5 0.01 0.8 3.0 苗木较细弱,顶芽萎蔫较少
A8 B5 0.02 0.4 3.1 苗木较细弱,顶芽萎蔫一般
A9 B5 0.04 0.6 2.9 苗木较细弱,顶芽萎蔫严重
K1 9.8 9.6 8.9
K2 7.0 8.7 8.8
K3 9.0 7.5 8.1
K1 3.27 3.2 2.97
K2 2.33 2.9 2.93
K3 3.00 2.5 2.7
R 0.94 0.7 0.27
图1 辣木增殖
Fig.1 The proliferation culture of Moringa oleifera plantlets
2.3 辣木的生根诱导培养
由表5可知,除了 R3和R5生根较晚(12d)
外,其它处理均在接入后第8天开始生根;其中
R1处理的生根率最高,达100%;其次为 R4和
R7,均为92%;最低的为R5,仅为40%。然而,尽
管R1的生根率达到100%,其平均根数也达到了
7.1,但其根粗仅为0.013mm,不仅纤细且易断,
不利于后续组培苗的移栽、成活及生长;而处理
R4平均根数为6.5,根粗达0.044mm,且生长更
为健 壮。综 合 而 言,最 适 的 生 根 培 养 基 为
1/2MS+IBA0.4mg·L-1。
图2 辣木生根
Fig.2 The rooting culture of Moringa oleifera plantlets
02
12期 马秋月等:辣木组织培养技术研究
表5 不同培养基对辣木的生根诱导效果
Table 5 Effect of different culture medium
on rooting induction of Moringa oleifera
处理
Treatments
瓶数
Bottle
生根
率/%
Rooting
rate
生根时
间/d
Rooting
time
平均根数
Average
root
number
平均根
长/cm
Average
root length
平均根
粗/mm
Average
root width
R1 25 100 8 7.1 2.55 0.013
R2 25 72 8 4.4 1.54 0.039
R3 25 52 12 2.3 0.64 0.047
R4 25 92 8 6.5 1.50 0.044
R5 25 40 12 2.0 1.10 0.019
R6 25 60 8 4.0 0.81 0.024
R7 25 92 8 3.3 1.68 0.038
3 结论与讨论
通过辣木种子进行灭菌消毒的过程中发现,
随着升汞灭菌时间的延长,污染率逐渐下降,然而
当升汞处理时间达10min时,则出现灭死现象。
种子剥皮与不剥皮两种处理对比来看,不剥皮比
剥皮的种子灭死率明显偏低,可能与种皮保护作
用有关。辣木种子灭菌较好的条件为不剥皮+
70%酒精(30s)+0.1%升汞(8min),成活率为
73.3%,污染率和灭死率分别为26.7%和0。通
过三因素三水平的正交试验探讨不同培养基、激
素种类及浓度对辣木增殖效果的影响,结果表明
基本培养基对辣木的增殖效果最为明显,并达到
极显著水平;其次为 NAA,其对辣木增殖效果也
达到显著水平;最好的增殖培养基为 MS+NAA
0.01mg·L-1+6-BA 0.4mg·L-1,增殖系数达到
3.9,且苗生长健壮。对于生根而言,1/2MS比
1/2B5基本培养基生根效果要好,生根效果最佳
的培养基为1/2MS+IBA0.4mg·L-1,生根率达
92%,平均生根数为6.5,根粗0.044mm。辣木
组培快繁体系的建立,为解决目前市场上辣木种
苗短缺、提升种苗质量及实现工厂化育苗技术提
供了技术保障和理论基础。
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Study on Tissue Culture of Moringa oleifera
MA Qiu-yue,HUANG Hai-quan,HUANG Wei-xia,XU Jun,YANG Bing-qiao,HUANG Mei-juan
(Colege of Landscape Architecture,Southwest Forest University,Kunming,Yunnan 650224)
Abstract:In order to promote tissue culture fast propagation of Moringa oleifera,the seeds of Moringa oleif-
era Lam.were used as explants to establish their aseptic system,and the proliferation culture and rooting cul-
ture were carried out.The results showed that the optimal sterilization condition for the seeds of Moringa ole-
ifera Lam.with seed capsule was 70%alcohol(30s)+0.1% mercuric chloride(8min),in which the surviv-
al rate reached 73.3% ,the rate of polution and death were repecetively 26.7%and 0;The optimal prolifera-
tion culture medium was MS+NAA0.01mg·L-1+6-BA0.4mg·L-1 among al the tested culture media,in
which the proliferation index was 3.9,and the seedlings grew healthy and strong;And the optimal rooting cul-
ture medium was 1/2MS+IBA0.4mg·L-1,in which the rooting rate was 92%,the average number of roots
reached 6.5and root thickness was 0.044mm respectively.
Keywords:Moringa oleifera;tissue culture;proliferation culture;rooting culture
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