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橡胶草试管苗培养条件的优化



全 文 :·82·
试 验 研 究 农业开发与装备 2014年第7期
摘要:初步研究了蔗糖浓度以及光照对橡胶草试管苗培养的影响。
结果表明:培养基最佳蔗糖浓度为10g/L;有光照时无菌苗生长健
壮,暗处理无菌苗纤细无愈伤组织。在研究蔗糖浓度对种子发芽影
响的实验时,发现有些无菌苗呈现浅黄色、质地半透明,怀疑出现
了玻璃化现象。本实验进一步研究了蔗糖浓度对橡胶草试管苗玻璃
化的影响,结果表明:选择低的蔗糖浓度(5g/L)有利于降低玻璃
化率。
关键词:橡胶草;试管苗;优化
0 引言
橡胶草,菊科蒲公英属多年生宿根型草本植物,与巴西橡胶
树、银胶菊一起并称为全球三大产胶植物。橡胶草能生产优质的橡
胶,具有良好的研究价值和开发前景[1-2]。本研究在已有研究成果
的基础上,对橡胶草试管苗的组织培养进行适当优化,以期提高试
管苗的成活率。
1 材料与方法
1.1 实验材料
橡胶草种子,橡胶草无菌苗。
1.2 实验方法
1.2.1 培养的过程中光照对无菌苗生长状况的影响。将正常接种
后的培养瓶进行光照和无光照处理,每个处理3次重复,每个重复
播种20粒种子。培养温度为26℃(下同)。
1.2.2 橡胶草种子最适蔗糖浓度试验。对应的蔗糖浓度为0、10、
20、30g/L,每个处理三次重复,每个重复20粒种子。
1.2.3 蔗糖浓度对橡胶草试管苗玻璃化的影响。将橡胶草种子离
体萌发后的无菌苗,接种在MS标准培养基中,分别设蔗糖浓度为
5、15、25g/L共三个梯度,每个组合两次重复,30天后统计实验结
果。
2 实验结果与分析
2.1 橡胶草种子无菌萌发条件的优化
2.1.1 光照对种子发芽的影响。橡胶草种子在光照和暗处理的条
件下,发芽率无显著差异,说明光照对橡胶草种子的萌发没什么影
响。但无菌苗的生长是需要光的。有光照时无菌苗茎粗生长健壮,
无光照时无菌苗纤细且植株呈现浅黄。
2.1.2 培养基中蔗糖浓度对种子发芽的影响。实验显示,在橡胶
草种子无菌发芽的无激素MS固体培养基中,无蔗糖的条件下,发芽
率较高,长势良好,有蔗糖的条件下则出现玻璃化现象,蔗糖浓度
为30g/L的培养基上发芽率仅为32.4%。
2.2 蔗糖浓度对橡胶草试管苗玻璃化的影响
蔗糖浓度对玻璃化率的影响大,当浓度为25g/L时,玻璃化率
最高,平均值为30.4%,植株矮小,丛生芽多,且多为小叶,大部
分芽出现肥肿透明,长势弱;其次是浓度为15g/L时,玻璃化率平
均值为14.0%,植株较高丛生芽较多,长势强;蔗糖浓度为5g/L的
玻璃化率最低,平均值仅为7.2%,植株高大,抽芽量少,节间较
长,部分苗茎段下端呈红色,叶大茎粗,且苗颜色较深,长势强。
蔗糖浓度越低玻璃化率越低,因此,在橡胶草组织培养中,选择
0~15g./L的蔗糖浓度有利于降低玻璃化率。
3 结论与讨论
3.1 橡胶草种子无菌萌发条件的优化
3.1.1 实验表明,橡胶草种子无菌萌发与培养基中蔗糖浓度都有
一定的关系,而与光照关系不明显。
3.1.2 本试验研究了培养基中一定浓度范围的蔗糖对种子萌发的
影响。结果表明,高浓度蔗糖(30g/L)对种子萌发不利,最终导
致试管苗褐化死亡,这可能与高糖带来的培养基高渗透压有关。
3.2 组织培养中玻璃化的解决方法
国内外研究指出,组织培养过程中的玻璃化与外植体的选择、
组培光照、培养温度、培养基的类型等因素有关。玻璃化是植物组
织培养中的非正常现象,严重制约着组织培养的成功。目前,主要
通过以下几点措施抑制玻璃化现象:
3.2.1 增加培养容器的透气性,降低培养湿度及温度。刘非燕等
[3]在进行重瓣丝石竹组织培养时发现,试管苗的玻璃化程度与培养
温度成正比。Phan[4]对苹果两个品种进行4℃的冷处理,成功将玻
璃苗转为正常苗。在厚荚相思组织培养研究中,丁国昌[5]指出,塑
料膜和透气性薄膜能显著抑制试管苗的玻璃苗,并且在培养中选用
塑料瓶+透气膜,从而获得了更好的效果。
3.2.2 增加培养过程中自然光照时间。自然光照能够降低试管苗
的玻璃化概率,将玻璃苗置于自然光照下一段时间,会发现茎叶变
红,此时玻璃化程度逐渐降低,这是因为自然光中的紫外线对试管
苗的成熟有促进作用,能够加快试管苗的木质化。戴园园等[6]在甜
瓜的组织培养中选用不同颜色光照培养,结果发现:光的颜色对玻
璃苗的发生有着显著影响,蓝光会加剧试管苗玻璃苗而白光则对玻
璃化有着明显抑制作用。另有研究者认为,太长的光照时间会显著
提高试管苗玻璃化率[7]。
3.2.3 调节培养基成分。孙庆春[8]在菊花的组织培养研究中发
现,培养基蔗糖浓度为35g /L时,试管苗玻璃化程度明显下降。马
济民[9]在桉树组织培养研究中发现,用自来水代替蒸馏水能够显著
降低玻璃化率。
参考文献
[1] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志[M].北京:科
学出版社,1999:45-46.
[2] 罗士苇,冯午,吴相钰.橡胶草[M].北京:中国科学院,1951.
[3] 刘非燕,郭达初.重瓣丝石竹试管苗玻璃化发生原因初探[J].
杭州大学学报(自然科学版),1996,23(4):382-387.
[4] Phan C T,Egedus P.Possible metabolic basis for
the development anomaly observed in vitro culture,
called-vitreous plants[J].Plant Cell Tissue,1986,(6):
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[5] 丁国昌,马钟丽,林思祖.厚荚相思玻璃化苗细胞超微结构的变
化[J].福建林学院学报,2007,27(1):40-43.
[6] 戴园园,孙永林,周晓阳.甜瓜试管苗继代培养玻璃化现象的研
究[J].生物学杂志,2008,25(2):48-50.
[7] 孙满芝,尹成涛.植物组培过程中玻璃化程度的发生与解决措
施[J].山东林业科技,2001,(6):19-20.
[8] 孙庆春,郑成淑,丰震.菊花玻璃化苗与正常苗的生理特征比较
[J].山东农业科学,2009,(5):45-47.
[9] 马济民.桉树组织培养中的玻璃化现象及其克服措施[J].安徽
农业科学,2009,37(27):29-30.
橡胶草试管苗培养条件的优化
罗成华1,闫 洁2*
(1.新疆石河子工程技术学校,新疆石河子 832003;
2.石河子大学,新疆石河子 832003)
作者简介:罗成华(1989—),男,湖北公安人,硕士,助理讲师,
现任教于新疆石河子工程技术学校。
通讯作者:闫洁,女,副教授,硕士生导师,主要从事植物基因工程
研究。