免费文献传递   相关文献

婆婆针愈伤组织及试管苗培养研究



全 文 :园艺学 现代农业科技 2013年第 11期
婆婆针愈伤组织及试管苗培养研究
孙 佳 柏彦伸 朱雪峰 李洪艳 姜长阳 *
(辽宁师范大学生命科学学院,辽宁大连 116029)
摘要 为保护野生资源,满足栽培需求,以婆婆针嫩茎为材料,进行了愈伤组织培养和分化培养、不定芽生根和生根继代繁殖培养以
及试管苗移栽和定植的研究。结果表明:MS+ 蔗糖 30 g/L+BA 0.4 mg/L+2,4-D 1.8 mg/L 是嫩茎段愈伤组织诱导培养和继代繁殖培养的理想
培养基;1/2MS+AgNO3 1.0 mg/L+ZT 0.4 mg/L +NAA 0.1 mg/L 是嫩茎愈伤组织分化不定芽培养的理想培养基。White+ABT 2 号 1.4 mg/L+蔗糖
12 g/L+IAA 0.3 mg/L 是不定芽生根培养和试管苗生根继代繁殖培养的理想培养基;试管苗移栽和定植容易成活;定植的试管苗保持了野生
婆婆针的所有植物学性状。
关键词 婆婆针;组织培养;试管苗;成活率
中图分类号 S688.4;Q943.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)11-0080-02
Study on Callus and Seedlings of Cichorium intybus
SUN Jia BAI Yan-shen ZHU Xue-feng LI Hong-yan JIANG Chang-yang *
(College of Life Science,Liaoning Normal University,Dalian Liaoning 116029)
Abstract In order to preserve the wild resources and meet the cultivated needs of people,taking the tender stems of Cichorium intybus as
material,research was conducted by callus tissue culture,inducement differentiation,rooting of adventitious buds,rooting multiplication of tube
seedlings,transplantation of tube seedlings and stable planting.The results showed that MS+ sucrose 30 g/L+BA 0.4 mg/L+2 ,4-D1.8 mg/L was the ideal
medium for callus inducement and callus multiplication.1/2 MS +AgNO3 1.0 mg/L+ ZT 0.4mg/L+NAA 0.1 mg/L was the optimum medium for callus
differentiation cultivation and adventitious buds cultivation.White+ABT 2 1.4 mg/L+sucrose 12 g/L+IAA 0.3 mg/L was the ideal medium for rooting of
adventitious buds and rooting multiplication of tube seedlings.Transplantation of tube seedlings and stable planting were easy ,and the tube seedlings
stable planted maintained all botany characteristics of the wild Cichorium intybus.
Key words Cichorium intybus;tissue culture;tube seedlings;survival rate
婆婆针(Cichorium intybus)又称鬼针草、鬼黄花、一把针
等,属于菊科鬼子针属一年生草本植物 [1-2],生长于路旁、湿
地、山坡及田间,在我国的很多地区有分布,在辽宁省沈阳、
本溪、抚顺、锦州、朝阳等地也有分布 [3]。婆婆针的地上部分
含黄酮类、水杨酸、香豆素、生物碱等化学成分,地上部鲜草
或干草作药用,具有清热解毒、消肿散瘀和活血等功效,能
治咽喉肿疼、腹泻、黄疸、疔疮肿毒、蛇虫咬伤、风湿痹疼、跌
打损伤、慢性气管炎、肺气肿、心血管病、脑血管病、肝炎、肺
炎等多种疾病 [3-4]。近年来,辽宁南部地区的蛋鸡饲养专业
户,把婆婆针的地上部干粉作为饲料添加剂使用,结果不仅
能减少其他常规药物的使用量,而且能降低蛋鸡的发病率。
正是因为婆婆针具有重要的药用价值并可作鸡饲料的添加
剂,所以多年来人们每年都会多次采收婆婆针用于药用、出
售或者直接制成饲料添加剂使用。为保护这一植物资源,满
足栽培的需要,研究者对其进行了愈伤组织和试管苗培养
的研究。虽然目前已有鬼针草属植物小花鬼子针组织培养
研究的报道 [5],但迄今未见婆婆针愈伤组织和试管苗培养研
究的报道。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料:6月中旬将生长于大连市甘井子区路旁生长
旺盛的婆婆针植株地上部采回实验室,作为本研究的试验
材料。试剂:MS 培养基、White 培养基、蔗糖、BA、NAA、IBA、
2,4-D、ZT、AgNO3、ABT 2号。
1.2 试验方法
1.2.1 灭菌处理。将采集的婆婆针叶片 、叶柄和嫩茎剪下
后,放到磨口广口瓶中,导入约 3/5 蒸馏水洗涤 3~4 min,然
后用 75%乙醇灭菌 15 s 左右,再用无菌水涮洗 2 次后,用
0.03%HgCl2灭菌 5 min,接着用无菌水涮洗 3 次,之后再用
饱和的 NaCIO 灭菌 5 min,最后用无菌水反复清洗 6 次,即
可获得无菌试验材料。
1.2.2 培养条件。除了光照强度为恒定强度 3 000 lx、培养
基胨力强度为 180 g/cm2 [6]、恒定培养温度 25 ℃外,其他培养
条件参见小花鬼子针的研究 [5]。
1.2.3 愈伤组织诱导培养。将无菌叶片切成边长 0.3~0.4 cm
的块(以下简称叶片块)、叶柄剪成长 0.3~0.4 cm 的叶柄段
(以下简称叶柄段)、嫩茎剪成长 0.3~0.4 cm 的嫩茎段(以下
简称嫩茎段)后,接种到以 MS+蔗糖 30 g/L + BA 0.4 mg/L 和
1/2MS+蔗糖 30 g/L +BA 0.4 mg/L 为基本培养基,附加浓度分
别为 0.6、1.2、1.8、2.4 mg/L 的 NAA、IBA、2,4-D 的培养基
上, 进行不同培养基对愈伤组织诱导培养的影响试验。重
复 2次,每种培养基接种培养 40份材料。
1.2.4 愈伤组织的分化培养。将在 MS+蔗糖 30 g/L+BA 0.4
mg/L+2,4-D 1.8 mg/L 这种培养基上继代繁殖培养的愈伤组
织分散为直径 0.2~0.4 cm 的近球状的愈伤组织块后,接种
到以下 9 种培养基上,进行愈伤组织的分化培养。9 种培养
基分别是:1/2MS+AgNO3 1.5 mg/L + ZT 0.3 mg/L +NAA 0.6 mg/L
(以下简称 1#)、1/2MS+AgNO3 1.5 mg/L + ZT 0.4 mg/L +NAA
0.3 mg/L(以下简称 2#)、1/2MS+AgNO3 1.5 mg/L + ZT 0.4 mg/L+
NAA 0.1 mg/L(以下简称 3#)、1/2MS+AgNO3 1.0 mg/L + ZT 0.4
mg/L+NAA 0.6 mg/L(以下简称 4#)、1/2MS+AgNO3 1.0 mg/L+
ZT 0.4 mg/L+NAA 0.3 mg/L(以下简称 5#)、1/2MS+AgNO3 1.0
基金项目 辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目(201203041-4)。
作者简介 孙佳(1992-),女,辽宁营口人,在读本科生。研究方向:植物
组织培养。
* 通讯作者
收稿日期 2013-04-25
80
mg/L+ZT 0.4 mg/L+NAA 0.1 mg/L(以下简称 6#)、1/2MS+
AgNO3 0.5 mg/L+ZT 0.4 mg/L+NAA 0.6 mg/L(以下简称 7#)、
1/2MS+AgNO3 0.5 mg/L+ ZT 0.4 mg/L+NAA 0.3 mg/L(以下简
称8#)、1/2MS+AgNO3 0.5 mg/L+ZT 0.4 mg/L +NAA0.1 mg/L
(以下简称 9#)。愈伤组织分化试验重复了 2 次,每种培养基
接种培养 80份材料。
1.2.5 生根培养。当由愈伤组织分化的不定芽长高到 0.6 cm
以上时,切成单独不定芽接种到不同生根培养基上,进行生
根培养。生根培养基以 White+ABT 2 号 1.4 mg/L+蔗糖 12 g/L
为基本培养基,附加 2,4-D、IAA、NAA、IBA 4 种生长素,其
浓度分别为 0.1、0.3、0.6、0.9 mg/L 的培养基上,进行不定芽
的生根培养试验。重复 2次,每种培养基接种 50个不定芽。
1.2.6 试管苗移栽。将培养着继代生根繁殖培养试管苗的
培养瓶,放到光照约为 5 000 lx的条件下炼苗 6 d(其中后 3 d
将培养瓶瓶塞打开),用镊子将试管苗取出,在浓度为 5 mg/L
的青霉素溶液中洗净根部的培养基后,栽植到上半层为干
净河沙的温室营养钵中。温室移栽试验只进行了 1 次,共移
栽 420株。
2 结果与分析
2.1 不同培养基对愈伤组织诱导培养的影响
培养后 60 d 观察统计证明:3 种不同的试验材料,只有
嫩茎段作为材料才能诱导培养出愈伤组织;2 种不同的基本
培养基,以 MS+ 蔗糖 30 g/L + BA 0.4 mg/L 为基本培养基的
效果好;在附加的 3 种不同生长素中,以 2,4-D 的效果最
好;在 4 种不同浓度的 2,4-D 中,以浓度为 1.8 mg/L 的效果
最好。试验结果表明 ,以嫩茎段为材料 ,MS+蔗糖 30 g/L +
BA 0.4 mg/L +2,4-D 1.8 mg/L 培养基是婆婆针嫩茎段愈伤
组织诱导培养的理想培养基。统计证明,在培养基上,愈伤
组织的诱导率为 100%,并且所诱导培养的愈伤组织长势
好,长得大(半球状愈伤组织的直径平均为 2.1 cm),呈嫩绿
色。前人的研究认为,这样的愈伤组织是具有较强分化作用
的愈伤组织 [7-8]。把在这种培养基上诱导培养的愈伤组织在
无菌的条件下分散成大小为 0.3~0.4 cm 的块状后,仍接种
到 MS+蔗糖 30 g/L +BA 0.4 mg/L +2,4-D 1.8 mg/L 这种培养
基上,进行愈伤组织的继代繁殖培养。2次重复试验,每次继
代繁殖培养 4 代的结果显示,经过 50 d 为 1 个培养周期的
培养,即可培养出 1 代与嫩茎诱导培养 60 d 完全相同的愈
伤组织。平均每代繁殖系数为 13.2。以上试验结果说明,MS+
蔗糖 30 g/L +BA 0.4 mg/L +2,4-D 1.8 mg/L 这种培养基是
婆婆针嫩茎愈伤组织诱导培养和继代繁殖培养的理想培
养基。
2.2 不同培养基对愈伤组织分化培养的影响
接种培养 60 d 时观察统计,结果如表 1 所示 ,在 1#、
2#、3#、4#、7# 5 种培养基上愈伤组织不分化;在 5#、8#、9# 3
种培养基上的愈伤组织虽然能分化,但分化的效果一般;而
在 6# 培养基上培养的愈伤组织分化的效果最好。不仅分化
率最高、平均每块愈伤组织分化的不定芽数最多、分化不定
芽的高度最高,而且分化的不定芽长势最好。观察表明,在
6# 培养基上培养 10 d 左右可见培养的愈伤组织块的上面
分化出嫩绿色的芽点,之后,伴随着芽点生长,其下部与愈
伤组织相连的部位,又会相继分化出多个不定芽,使之分化
生长出 1丛高 0.9~1.8 cm的不定芽,且 2次重复试验的结果
一致 。以上愈伤组织分化培养试验的结果证明 :1/2MS+
AgNO3 1.0 mg/L+ ZT 0.4 mg/L+NAA 0.1 mg/L 这种培养基是
婆婆针嫩茎愈伤组织分化不定芽培养的理想培养基。
2.3 不同浓度生长素对不定芽生根培养的影响
对培养 34 d 的结果进行分析,结果如表 2 所示。在附加
2,4-D、IBA 2种不同浓度生长素的培养基上,不能诱导不定
芽生根生长为试管苗;在 IAA、NAA 2 种不同浓度生长素的
培养基上,虽然多数可以生根生长为试管苗,但不论是从生
根率、平均生根数和试管苗平均高度看,还是试管苗的长势
上观察,均表现为在附加 IAA 浓度为 0.3 mg/L 的培养基效
果最好。把在附加 IAA 浓度为 0.3 mg/L 培养基上生根培养
的试管苗,剪成基本均匀的 3 个茎段(每个茎段至少要保证
具有 2个叶片)后,继续接种到 White+ABT 2 号 1.4 mg/L+蔗
糖 12 g/L 为基本培养基、附加 IAA 浓度为 0.3 mg/L 的培养
基上进行生根继代繁殖培养。2 次重复试验,每次生根继代
繁殖培养 4 代的结果证明:30 d 为 1 个培养周期,就能生
根继代繁殖培养出 1 代外观上生长旺盛 、平均生根率为
96.4%、每株试管苗具有 6.3个叶片、株高 4.8 cm、每代繁殖系
数为 2.8的试管苗。以上结果显示:White+ABT 2号 1.4 mg/L+
蔗糖 12 g/L+IAA 0.3 mg/L 是婆婆针不定芽生根培养和试管
苗生根继代繁殖培养的理想培养基。生根继代繁殖培养按
照 30 d 的繁殖系数为 2.8 的繁殖速度计算,则 1 株试管苗
1年能繁殖出逾 20万株试管苗。
2.4 移栽成活率
在移栽后的前 10 d 保持无直射光、湿度 85%~90%的环
境下,移栽 6~7 d 可见成活,有的会发出新叶。移栽 30 d 统
计,共成活了 398 株,成活率为 94.8%。把在温室中移栽成活
的试管苗,把其中的 356 株一次性定植到旅顺的山坡上。定
植 40 d 统计,成活 352 株,成活率为 98.9%。后期的观察说
明,定植成活的试管苗不仅当年秋季均能正常开花结果,还
保持了野生婆婆针所有植物学性状。
3 结论与讨论
在植物离体组织的愈伤组织诱导培养中,已有使用嫩
茎作为诱导培养材料的报道 [9-10]。本研究试验所用的材料是
叶片、叶柄和嫩茎,其研究结果也与前人的研究结果一致证
明:只有嫩茎才能诱导培养出愈伤组织。嫩茎之所以是愈伤
组织诱导培养的较理想的材料,主要与以下 2 个原因有关:
(下转第 84页)
注:-代表不生长;+代表长势一般;++代表长势旺盛。下同。
表 1 不同培养基对愈伤组织分化培养的影响
培养基
分化率
%
每块愈伤组织平均
分化不定芽数∥个
不定芽高
度∥cm
不定芽
长势
1# 0 0 0 -
2# 0 0 0 -
3# 0 0 0 -
4# 0 0 0 -
5# 56.25 2.6 0.9 +
6# 93.75 5.1 1.5 ++
7# 0 0 0 -
8# 70.00 2.3 0.6 +
9# 82.50 3.2 0.9 +
孙 佳等:婆婆针愈伤组织及试管苗培养研究
81
园艺学 现代农业科技 2013年第 11期
表 2 不同浓度生长素对不定芽生根培养的影响
生长素浓度∥mg/L 生根率
%
每株试管苗
平均生长根数

每株试管苗
平均高度
cm
试管苗
长势2,4-D IAA NAA IBA
0.1 0 0 0 0 0 0 -
0.3 0 0 0 0 0 0 -
0.6 0 0 0 0 0 0 -
0.9 0 0 0 0 0 0 -
0 0.1 0 0 75.0 5.2 3.6 ++
0 0.3 0 0 94.0 7.1 4.6 ++
0 0.6 0 0 37.5 2.8 2.3 +
0 0.9 0 0 14.5 1.6 1.6 +
0 0 0.1 0 42.5 4.4 3.7 +
0 0 0.3 0 36.5 2.9 3.1 +
0 0 0.6 0 11.0 2.2 1.3 +
0 0 0.9 0 0 0 0 -
0 0 0 0.1 0 0 0 -
0 0 0 0.3 0 0 0 -
0 0 0 0.6 0 0 0 -
0 0 0 0.9 0 0 0 -
一是嫩茎的分生细胞较多,有利于愈伤组织的诱导和生长;
二是嫩茎比其他材料粗大,在灭菌过程中受到灭菌剂的伤
害较小,能使材料处于较理想的状态。在本研究中,培养过
程的各个阶段所筛选理想培养基,与黄葳等小花鬼子针 [5]所
使用的培养基具有很大的差异。本来婆婆针和小花鬼子针
都属于同一属植物,具有很近的亲缘关系,其生长环境较为
相近。但是试验中不同培养阶段的理想培养基出现了较大
的差异,这证明在植物组织培养中,材料基因型的微小差
异,也会使培养基产生较大的差异。
4 参考文献
[1] 中国科学院植物研究所.中国高等植物图鉴(第四册)[M].北京:科学
出版社,1972:496.
[2] 韩全忠,王正兴.大连地区植物志(下册)[M].沈阳:辽宁科学技术出
版社,1993:749-750.
[3] 李书心 .辽宁植物志(下册)[M].沈阳:辽宁科学技术出版社 ,1991:
493-494.
[4] 南京中医药大学 .中药大辞典(下册)[M].上海:上海科学技术出版
社,2006:2367-2369.
[5] 黄葳,施玉婷,杨微,等 .小花鬼子针组织培养及无性系建立的研究
[J].中国园艺文摘,2010(7):9-12.
[6] 姜长阳 .培养基琼脂用量计算的商榷 [J].植物生理学通讯,1990,26
(2):54.
[7] 胡尚连,王丹 .植物生物技术[M].西安:西安交通大学出版社,2004:
35-40.
[8] 安利佳,姜长阳.植物组织培养导论[M].大连:辽宁师范大学出版社,
1996:61-62.
[9] 韩磊,秦晓杰,王洪波,等 .野菊嫩茎的组织培养 [J].北方园艺,2009
(3):112-114.
[10] 帕提曼·阿不都热合曼,秦勇,王苏甫·阿不力提甫.小茴香嫩茎的组
织培养[J].北方园艺,2007(12):194-195.
(上接第 81页)
(上接第 82页)
标 :腐殖酸≥30g/L,N+P2O5+K2O≥200 g/L)在大蒜上的增
产效果显著 ,喷施含腐殖酸水溶肥料的地块比对照增产
2 933.33 kg/hm2,增幅为 8.86%,比常规施肥+喷清水纯增
收 13 840.01元/hm2,投产比为1.00∶6.69。
4 参考文献
[1] 龙增群,林翠兰,曾娥,等 .含腐植酸水溶肥料在果蔬上的应用研究
[J].现代农业科技,2012(14):222,229.
[2] 刘凡.“含腐植酸水溶肥料”在黄瓜上的增产效果 [J].河南农业,2010
(10):23.
[3] 谢凤鸾,刘谷端,符世明,等 . 柑橘喷施含腐植酸水溶肥料效果试验
研究[J].腐殖酸,2012(1):40.
[4] 刘慧,李恒德,亓文田,等. 中量元素水溶肥料在莱芜大蒜中的应用
研究[J].现代农业科技,2012(4):153.
[5] 张乐森.大蒜配方施肥对肥料利用率的影响[J].长江蔬菜,2011(18):
54-57.
[6] 刘先锋,张恒利,闫家明,等 .秋季大蒜高产栽培技术[J].现代农业科
技,2012(5):152,154.
以处理 B效果最好。通过用量试验土壤养分测定表明,处理
B 有机质 18.36 g/kg,比 CK 16.07 g/kg 提高 2.29 g/kg,增加
14.25%;碱解氮 75.3 mg/kg,比 CK 71.0 mg/kg 提高 4.3 mg/kg,
增加 6.06%;速效磷 24.28 mg/kg,比 CK 23.55 mg/kg 提高
0.73 mg/kg,增加 3.10%;速效钾 85.2 mg/kg,比 CK 82.1 mg/kg
提高 3.1 mg/kg,增加 3.78%;说明施用沼肥配合化肥施用有
培肥果园土壤,提高果园土壤肥力的作用。
2.3 沼液不同用量对温州蜜柑宫川品质的影响
施用沼液对农作物产品品质均有不同程度的改善作
用,可以增加农产品的竞争力,为建立无公害基地创造有利
条件。根据 2011 年宫川成熟期采果测定结果表明(表 3),施
用沼液能使果实均匀、果皮变薄,糖度增加,使果质变优,沼
液配合化肥施用单果重增加,果品转色好,以处理 B 和处理
A 效果最为显著,提高植株的抗性,减轻病虫发生与为害,
一级、二级果比例提高,其中处理 B 一级果比例较 CK 提高
3.06%、单果重增加 1.57 g、果品总糖量高出 0.52 个百分点、
果皮明显变薄。
3 结论
试验结果表明:在氮、磷、钾总养分相等的情况下配合
施用沼液 37.5 t/hm2,既保持作物的营养平衡,又提高作物的
抗性,减轻病虫发生与为害,较习惯施肥增产 5 204.5 kg/hm2,
增幅为 14.12%。施用沼液不仅改良土壤性状,对培肥果园土
壤、提高果园土壤肥力有明显的效果,而且营养全面、肥效
足,对改善农产品的品质有良好的效果,适宜大面积推广。
4 参考文献
[1] 林启美.土壤肥料学[M].北京:中央广播电视大学出版社,1998.
[2] 陆景陵.植物营养学(上册)[M].北京:北京农业大学出版社,1994.
[3] 龚钧智.谈柑桔的保花保果问题[J].福建农业科技,1981(4):5-6.
[4] 黄德明.作物营养与科学施肥[M].北京:农业出版社,1993.
[5] 杜建军,杨征,边小虎,等.沼液在苹果树上的应用试验报告 [J].农业
工程技术:新能源产业,2011(3):17-18.
[6] 郑三妹.柑桔喷施沼液试验简报[J].江西农业科技,1998(3):42.
表 2 沼肥不同用量对土壤养分的影响
处理
有机质
g/kg
碱解氮
mg/kg
速效磷
mg/kg
速效钾
mg/kg
基础土样 17.60 66.0 22.50 87.2
A 16.17 75.0 19.05 83.5
B 18.36 75.3 24.28 85.2
C 18.31 73.0 33.08 82.5
CK 16.07 71.0 23.55 82.1
表 3 沼液不同用量对温州蜜柑宫川品质的影响
处理
一级果
%
二级果
%
单果重
g
果皮厚度
mm
总糖量
%
A 71.22 16.72 152.96 3.3 12.18
B 74.50 15.26 151.43 2.8 12.64
C 60.37 28.65 146.93 3.1 12.13
CK 72.29 16.69 149.86 3.1 12.12
≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥
≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥
84