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辣木组织培养和快繁技术研究



全 文 :文章编号:1001 - 4829(2015)05 - 2218 - 05 DOI:10. 16213 / j. cnki. scjas. 2015. 05. 070
收稿日期:2014 - 06 - 12
基金项目:云南省战略性新兴产业发展专项资金;昆明市科技计
划项目(2013-01-04-A-A-02-0001)
作者简介:杨春梅(1970 -) ,女,云南元江人,硕士,研究员,主
要研究方向为花卉高效繁育技术研究及新品种选育,E-mail:
ycm68@ yahoo. cn,* 为并列第一作者,**为通讯作者,E-mail:
2580871932@ qq. com。
辣木组织培养和快繁技术研究
杨春梅1,2,屈云慧1* ,汪国鲜1,2,曹 桦1,2,单芹丽1,2,阮继伟1,2,吴丽芳1,2,蒋海玉3 **
(1.云南省农业科学院花卉研究所 /云南省花卉育种重点实验室 /国家观赏园艺工程技术研究中心,云南 昆明 650205;2. 玉溪云
星生物科技有限公司,云南 玉溪 653100;3.云南省农业科学院农业经济信息研究所,云南 昆明 650205)
摘 要:采用正交实验设计 L9(34),以 MS培养基,分别加入不同质量浓度的 6-BA、NAA、ZT 和蔗糖进行辣木丛生芽增殖诱导;采
用正交实验设计 L9(34) ,以不同基本培养基,不同质量浓度的 IBA、NAA进行辣木组培苗不定根诱导。结果表明,MS +蔗糖 30 g /
L + 6-BA 1 mg /L + NAA 0. 2 mg /L +琼脂 7 g /L为辣木诱导丛生芽较佳的启动培养基,丛生芽诱导率可达 100 %;MS +蔗糖 30
g /L + ZT 0. 5 mg /L + 6-BA 0. 5 mg /L + NAA 0. 1 mg /L +琼脂 7 g /L,为辣木丛生芽增殖较佳的培养基,增殖系数为 6. 17;1 /2MS
+ IBA 0. 2 mg /L + NAA0. 1 mg /L,为辣木丛生芽生根较佳的培养基,不定根诱导率可达 100 %。
关键词:辣木;丛生芽;组织培养;正交实验;方差分析
中图分类号:S567. 19 文献标识码:A
Study on Tissue Culture and Rapid Propagation
Technique of Moringa oleifera Hance Meristem
YANG Chun-mei1,2,QU Yun-hui1* ,WANG Guo-xian1,2,CAO Hua1,2,
SHAN Qin-li1,2,RUAN Ji-wei1,2,WU Li-fang1,2,JIANG Hai-yu3 **
(1. Institute of Flower Research,Yunnan Academy of Agricultural Sciences /Key Laboratory of Yunnan Flower Breeding /National Engineer-
ing Research Center for Ornamental Horticulture,Yunnan Kunming 650205,China;2. Yuxi Yunxing Bological Science and Technology
Limited Company,Yunnan Yuxi 653100,China;3. Agricultural Economics and Information Research Institute,Yunnan Academy of Agri-
cultural Sciences,Yunnan Kunming 650205,China)
Abstract:In order to establish rapid propagation technique for Moringa oleifera,the orthogonal experimental design L9(34)was used to as-
sess the effects of different basal mediums,varied concentrations of 6-BA,NAA and sucrose on induction of lateral buds using as explant at
initial culture stage to assess the effects of varied concentrations of 6-BA,NAA,ZT and sucrose,supplemented to MS medium,on shoot pro-
liferation rate;to assess the effect of different basal mediums,varyied concentrstions of IBA,NAA on shoot rooting. The results showed that
the medium composition of MS + 30 g / L sucrose + 1 mg / L 6-BA + 0. 2 mg / L NAA +7 mg / L agar was the optimum for induction of
lateral buds at initial culture stage;the medium composition of MS + 30 g / L sucrose + 0. 5 mg / L ZT + 0. 5 mg / L 6-BA mg / L + 0.
1 NAA +7 g / L agar was good for proliferation and proliferation rate was 6. 17;the medium compostion of 1 /2MS + 0. 2 mg /L IBA + 1. 5
mg / L NAA was good for shoot rooting.
Key words:Moringa oleifera ;Adventitious bud;Tissue culture;Orthogonal experiment design;ANOVA
辣木(Moringa oleifera Lam) ,又称鼓槌树,属辣
木科(Mofingaceae)、辣木属(Mornga )多年生乔
木[1]。辣木含有丰富的纤维、维生素、矿物质、蛋白
质、氨基酸、多糖、辣木素、皂苷、酚类和活性酶类等
成分,具有消炎、抑菌、降血糖、降胆固醇、凝血、抗氧
化、抗肿瘤和癌症等功能[2 ~ 4],因此,辣木又被誉为
“神奇之树”。
古罗马时期世界上就有利用辣木的记载。现在
辣木广泛种植于亚洲、非洲和中美洲的 30 多个热
带、亚热带国家或地区[5]。中国台湾、海南、福建、
广东和云南等省已开始大面积引种辣木。种植辣木
的地区越来越多,传统的种子育苗不能满足市场需
8122
西 南 农 业 学 报
Southwest China Journal of Agricultural Sciences
2015 年 28 卷 5 期
Vol. 28 No. 5
表 1 辣木丛生芽诱导正交试验 L9(3
4)
Table 1 Orthogonal test L9(34)design layout of different adventitious buds induction of Moringa oleifera
水平
Level
A(基础培养基)
Medium
B(蔗糖) (g /L)
Sucrose
激素配比(mg /L)
Hormone combination
C(6-BA) D(NAA)
1 1 /2MS 20 0. 2 0. 2
2 MS 30 0. 5 0. 5
3 WPS 40 1. 0 1. 0
要,通过组织培养建立植株再生体系,是解决辣木种
苗供应的有效途径。本试验采用正交试验对辣木茎
段离体丛生芽诱导、增殖和生根进行研究,旨在建立
辣木组培快繁体系,为辣木资源更好地利用提供理
论参考。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
供试材料来自云南省农科院热带作物资源圃
(元谋),引进的印度辣木(Moringa oleifera)种子。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 种子消毒及无菌苗的获得 选择饱满无皱
缩的辣木种子,去除纸质白翼,清水洗净,用 15 %
H2O浸泡 5 ~ 6 h 后,再用 0. 1 %升汞浸泡 15 ~ 20
min,无菌水冲洗 3 ~ 4 次,用干燥的无菌滤纸吸干
种子表面的水分后,将种子接种于 MS 培养基中,10
d后种子发芽,1 个月时取幼嫩无芽茎段为外植体进
行丛生芽诱导试验。
1. 2. 2 丛生芽诱导 将幼嫩无芽茎段接入以 MS +
7. 0 g /L 琼脂为基本培养基,附加 4 因素 3 水平 L9
(34)正交试验设计的不同植物生长调节剂培养基
中(表 1) ,诱导丛芽,培养 20 d,观察统计外植体丛
芽诱情况。
1. 2. 3 丛生芽增殖 将茎段诱导出的丛芽,继代培
养 20 d的试管苗叶片切下,切去叶柄和少量的叶尖
部分接入 MS + 7. 0 g /L琼脂培养基,附加 4 因素 3
水平 L9(3
4)正交试验设计的不同植物生长调节剂
表 2 辣木丛生芽增殖正交试验 L9(3
4)
Table 2 Orthogonal test L9(34)design layout of different adventi-
tious buds prohyeration of Moringa oleifera
水平
Level
A(蔗糖) (g /L)
Sucrose
激素配比(mg /L)
Hormone combination
B(ZT) C(NAA) D(6-BA)
1 20 0 0. 1 0. 2
2 30 0. 3 0. 3 0. 5
3 40 0. 5 0. 5 1
的培养基中(表 2) ,诱导丛芽分化和增殖,培养 25
d,观察统计丛生芽增殖情况。
1. 2. 4 壮苗及生根培养 诱导的植株生长细弱,本
研究在不添加任何生长调节剂的 MS 培养基进行中
培养 20 d后,选择生长健壮、大小基本一致的植株
接入 1 /2MS + 7. 0 g /L 琼脂,附加 3 因素 3 水平 L9
(33)正交试验设计的不同植物生长调节剂的培养
基中(表 3),诱导丛芽生根,培养 25 d 后观察统计
生根情况。
实验于 2013 年 4 - 12 月在云南省农科院花卉
研究所组培中心九溪基地实验室进行。培养基 pH
值 5. 8 ~ 6. 0;温度:白天(27 ± 1)℃,夜晚(18 ± 1)
℃;湿度:65 % ~ 70 %;光强:3000 lx,光照时间:12
h /d,琼脂 0. 7 %。
2 结果与分析
2. 1 丛生芽诱导
由表 4 可知,4 种因子对印度辣木丛生芽诱导
产生效应的大小依次为 6-BA >基本培养基 > 蔗糖
> NAA。在直观分析的基础上对丛生芽诱导率进
行方差分析表明,培养基种类、6-BA 和蔗糖各水平
对印度辣木丛生芽诱导影响均达到显著水平(P <
0. 05 ),而 NAA各水平对印度辣木丛生芽诱导的影
响则无显著差异。说明不同种类培养基、不同质量
浓度的 6-BA和蔗糖水平对印度辣木丛生芽诱导的
影响较大,NAA对影响较小。以上分析结合表 4 可
知:辣木丛生芽诱导最佳组合为 A2B2C3D1,即 MS +
表 3 辣木不定根诱导正交试验 L9(3
3)
Table 3 Orthogonal test L9(33)design layout of the adventitious
root induction of Moringa oleifera
水平
Level
激素配比(mg /L)
Hormone combination
A(IBA) B(NAA)
C(基本培养基)
Basic medium
1 0. 1 0. 1 1 /2MS
2 0. 2 0. 3 MS
3 0. 3 0. 5 WPS
91225 期 杨春梅等:辣木组织培养和快繁技术研究
表 4 辣木丛生芽诱导正交试验 L9(3
4)
Table 4 Orthogonal test L9(34)design layout of different adventitious buds induction of Moringa oleifera
培养基编号
Medium number
A(基础培养基)
Basic
medium
B(蔗糖)(g /L)
Sucrose
激素配比(mg /L)
Hormone combination
C(6-BA) D(NAA)
接种外植体数(个)
Inoculation
number of explants
诱导率(%)
Induction rate
1 1 /2MS 20 0. 2 0. 2 10 59. 2
2 1 /2MS 30 0. 5 0. 5 10 88. 5
3 1 /2MS 40 1. 0 1. 0 10 96. 8
4 MS 20 0. 5 1. 0 10 83. 4
5 MS 30 1. 0 0. 2 10 100
6 MS 40 0. 2 0. 5 10 67. 1
7 WPS 20 1. 0 0. 2 10 79. 9
8 WPS 30 0. 2 0. 5 10 63. 7
9 WPS 40 0. 5 1. 0 10 71. 3
k1 81. 500 74. 167 63. 333 76. 833
k2 83. 500 84. 067 81. 067 78. 500
k3 71. 633 78. 400 92. 233 81. 300
R 11. 87 9. 90 28. 90 4. 47
方差(F值) 0. 571* 0. 349* 3. 007* 0. 072
注:Ki 代表水平 i的平均值;* 表述差异达 0. 05 显著水平(F0. 05 = 4. 46) ,下同。
Notes:Ki meant the average of level i;* meant 0. 05 significant level(F0. 05 = 4. 46). The same as below.
蔗糖 30 g /L + 6-BA 1 mg /L + NAA 0. 2 mg /L + 7
琼脂 g /L,丛生芽诱导率可达 100 %。
2. 2 丛生芽增殖
由表 5 可知,4 种因子对辣木丛生芽增殖诱导
产生效应的大小依次是 6-BA >蔗糖 > NAA > ZT。
在直观分析的基础上对辣木丛生芽增殖诱导率进行
方差分析,结果(表 5)表明,6-BA、蔗糖、NAA、ZT4
个因素对辣木丛生芽增殖诱导影响均达到显著水平
(P < 0. 05 ),说明 6-BA、蔗糖、NAA、ZT4 个因素对
辣木丛生芽诱导丛生芽增殖都影响较大。辣木丛生
表 5 丛生芽增殖试验结果
Table 5 Results of cespitose bud multiplication
培养基编号
Medium numbers
A(蔗糖) (g /L)
Sucrose
激素配比(mg /L)
Hormone combination
B(ZT) C(NAA) D(6-BA)
接种外植体数(个)
Inoculation
number of
explants
增殖系数
Multiplication
coefficient
1 20 0 0. 1 0. 2 10 1. 22
2 20 0. 3 0. 3 0. 5 10 3. 75
3 20 0. 5 0. 5 1. 0 10 2. 54
4 30 0 0. 3 1. 0 10 2. 98
5 30 0. 3 0. 5 0. 2 10 5. 83
6 30 0. 5 0. 1 0. 5 10 6. 17
7 40 0 0. 5 0. 2 10 5. 24
8 40 0. 3 0. 1 0. 5 10 1. 69
9 40 0. 5 0. 3 1. 0 10 4. 33
k1 2. 503 3. 147 3. 027 3. 793
k2 4. 993 3. 757 3. 687 5. 053
k3 3. 753 4. 347 4. 537 2. 403
R 2. 490 1. 20 1. 510 2. 650
方差(F值) 1. 462* 0. 340* 0. 541* 1. 658*
0222 西 南 农 业 学 报 28 卷
表 6 辣木丛生芽生根诱导试验结果
Table 6 Result of adventitious root induction of Moringa oleifera
培养基编号
Medium
numbers
激素配比(mg /L)
Hormone combination
IBA NAA
基础培养基
Basic medium
接种外植体数
(个)Inoculation
number of
explants
不定根分化数量
(个)
Number of
adventitious root
不定根诱导率
(%)
Induction rate
of adventitious
root
1 0. 1 0. 1 1 /2MS 20 19. 32 96. 6
2 0. 1 0. 3 MS 20 18. 46 92. 3
3 0. 1 0. 5 WPS 20 14. 74 73. 7
4 0. 2 0. 1 MS 20 15. 84 79. 2
5 0. 2 0. 3 WPS 20 17. 14 85. 7
6 0. 2 0. 5 1 /2MS 20 20 100
7 0. 3 0. 1 WPS 20 14. 52 72. 6
8 0. 3 0. 3 1 /2MS 20 17. 96 89. 8
9 0. 3 0. 5 MS 20 12. 04 60. 2
k1 87. 533 82. 800 95. 467
k2 88. 300 89. 267 77. 233
k3 74. 200 77. 967 77. 333
R 14. 100 11. 300 18. 234
方差 F 1. 124* 0. 575* 1. 971*
芽增殖诱导最佳组合为 A2B3C1D2,即 MS +蔗糖 30
g /L + ZT 0. 5 mg /L + 6-BA 0. 5 mg /L + NAA 0. 1
mg /L +琼脂 7 g /L,增殖系数为 6. 17。
2. 3 丛生芽诱导生根
由表 6 可知,3 种因子对辣木丛生芽诱导生根
效应的大小依次是基本培养基 > IBA > NAA。在直
观分析的基础上对辣木丛生芽诱导生根进行方差分
析,结果表明,基本培养基、IBA 、NAA 各水平对辣
木丛生芽诱导生根的影响均达到显著水平(P <
0. 05)。说明基本培养基、不同质量浓度的 IBA 和
NAA对辣木丛生芽诱导生根都影响较大。辣木丛
生芽诱导生根的最佳组合为 A2B3C1,即 1 /2MS +
IBA0. 2 mg /L + NAA0. 5 mg /L,不定根诱导率可达
100 %。
3 讨 论
辣木的传统繁育方式:种子播种和枝条扦插,难
以满足种苗的需求。因此,辣木植物组织培养和快
速繁殖成为其种苗繁殖最有效的方法。到目前为
止,辣木植物组织培养和快速繁殖技术的研究报道
不多,只有 6 篇[6 ~ 11]。发表的文章都没采用正交试
验优化试验因子。本试验采用正交设计,研究不同
基本培养基,激素的种类、浓度及其配比对辣木组织
培养的影响,与传统单因子比较分析相比,能容纳更
多的因素和水平,大大减少了试验次数,提高准确
率[12]。本试验研究结果表明,辣木诱导丛生芽较佳
的启动培养基为 MS +蔗糖 30 g /L + 6-BA 1 mg /L
+ NAA 0. 2 mg /L +琼脂 7 g /L,丛生芽诱导率可达
100 %,与发表的 6 篇文章有差异[6 ~ 11]。辣木丛生
芽增殖较佳的培养基为 MS +蔗糖 30 g /L + ZT 0. 5
mg /L + 6-BA 0. 5 mg /L + NAA 0. 1 mg /L +琼脂 7
g /L,增殖系数为 6. 17,与发表的 6 篇文章有差
异[6 ~ 11],但与罗云霞等[6]报道辣木丛生芽切割后在
MS +6-BA 0. 6 mg /L + NAA 0. 1 mg /L +蔗糖 30%
+琼脂 6 g /L继代增殖,与王洪峰等[9]报道辣木继
代培养培养基 MS +6-BA 0. 4 mg /L + NAA 0. 2 mg /
L +卡拉胶 5 g /L +糖 30g /L,与向素琼等[10]报道印
度辣木愈伤组织诱导与丛生芽分化培养基 MS + 6-
BA 0. 6 mg /L + NAA 0. 1 mg /L 差异较小。辣木丛
生芽诱导生根的适宜培养基为 1 /2MS + IBA 0. 2
mg /L + NAA 0. 1 mg /L,不定根诱导率可达 100 %,
与发表的 6 篇文章有差异[6 ~ 11]。
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(责任编辑 王家银)
2222 西 南 农 业 学 报 28 卷