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黄斑大吴风草的组织培养和植株再生



全 文 :周士景,曹慧敏,孙敬涛,等. 黄斑大吴风草的组织培养和植株再生[J]. 江苏农业科学,2012,40(1) :63 - 65.
黄斑大吴风草的组织培养和植株再生
周士景,曹慧敏,孙敬涛,张 磊
(苏州三润景观工程有限公司,江苏苏州 215100)
摘要:本研究以黄斑大吴风草叶基部的新生芽为外植体,进行组织培养快繁,结果表明:丛生芽诱导的最佳培养
基为 MS + 6 - BA 2. 0 mg /L + NAA 0. 5 mg /L,诱导率为 90%,芽增长 1. 5 cm;丛生芽增殖的最佳培养基为 MS + 6 - BA
0. 5 mg /L + NAA 0. 05 mg /L,增值倍数为 5,芽增长 1. 8 cm;生根培养的最佳培养基为 1 /2MS + NAA 1. 0 mg /L + IBA
1. 0 mg /L +活性炭 0. 3 g /L,平均生根数为 7 条,平均根长 1. 2 cm,组培苗移栽成活率可达 85%左右,再生植株金斑性
状稳定。
关键词:黄斑大吴风草;组织培养;植株再生
中图分类号:S682. 36 文献标志码:A 文章编号:1002 - 1302(2012)01 - 0063 - 02
收稿日期:2011 - 04 - 27
作者简介:周士景(1970—) ,男,江苏苏州人,中级工程师,主要从事
植物组织培养工作。E - mail:zhoushij@ sohu. com。
黄斑大吴风草(Farfugium japonica cv. aureo - macula-
tum)是大吴风草[Farfugium japonicum (Linn. f.)Kitam.]的
一个斑叶变种,属菊科大吴风草属,多年生常绿草本植物,根
茎粗壮,基生叶有长柄,叶片肾形,深绿色的叶面上点缀着点
点金黄色的圆点,分外醒目,被昵称为花叶如意[1]。生长于
林下、山谷及草丛,在园艺工程和庭院美化中有广泛的应用价
值。但常规的种子繁殖与分株繁殖金斑性状不稳定,会出现
金斑缺失或无金斑现象[2 - 4]。组织培养方法是解决这一问题
的有效途径。
在大吴风草的组织培养研究中,以往分别以茎尖、无菌苗
幼嫩叶片、叶柄为外植体进行研究,但报道中未提及金斑性状
是否稳定等问题 [5 - 8]。本研究拟采用叶基部的小芽为外植
体诱导黄斑大吴风草丛芽,获得植株健壮、金斑性状稳定、适
于进行工厂化生产的组织培养再生苗,满足园林绿化对黄斑
大吴风草的大量需求。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
试验材料为露地栽培生长旺盛的成年黄斑大吴风草。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 外植体消毒与初代培养 将黄斑大吴风草组织培养
材料种植在消过毒的基质上,移入温室栽培 7 d 左右。待其
长出新芽,选取新生芽作为外植体。用 10%洗衣粉溶液将外
植体浸泡 10 min,并用自来水淋洗 1 h,随后置于超净工作台
上处理。用 75%乙醇杀菌 30 s,再用 0. 1%氯化汞溶液浸泡
消毒,同时放置于磁力搅拌器上搅拌 8 min,最后用无菌水冲
洗 6 ~ 8 次。外植体常规消毒完成后,浸泡于山农一号(内生
菌型)中 10 min,在初代培养基中加入山农一号(内生菌型)
0. 8 mL /L。
1. 2. 2 丛生芽诱导 诱导培养基以 MS 培养基为基本培养
基,以 6 - BA和 NAA不同浓度组合(表 1)进行诱导,每个组
合接种 40 个芽,培养温度 22 ~ 25 ℃,每天光照时间 12 ~
14 h,光照度 2 000 ~ 3 000 lx,25 d后统计丛生芽诱导率、苗增
长高度[9]。
表 1 诱导培养基中 6 - BA和 NAA不同浓度组合
处理 6 - BA(mg /L) NAA(mg /L)
1 0. 5 0
2 1. 0 0
3 2. 0 0
4 3. 0 0
5 0. 5 0. 1
6 1. 0 0. 1
7 2. 0 0. 5
8 3. 0 1. 0
1. 2. 3 丛生芽的增殖培养 丛生芽诱导完成后,进行芽的增
殖,以 6 - BA、NAA的不同浓度组合(表 2)进行培养,每个组
合接种 40 个芽,培养条件同诱导培养,25 d后统计增值倍数、
苗增长高度。
表 2 增殖培养基中 6 - BA和 NAA的不同浓度组合
处理 6 - BA(mg /L) NAA(mg /L)
1 0. 1 0. 01
2 0. 3 0. 01
3 0. 5 0. 05
4 1. 0 0. 05
5 1. 5 0. 10
6 2. 0 0. 20
7 3. 0 0. 50
1. 2. 4 生根培养 继代增殖超过 4 ~ 5 代,丛生芽增加数明
显减少,此时将长势较好的增殖苗从基部切开,接种到生根培
养基,生根培养以 1 /2MS为基本培养基,添加活性炭,减少蔗
糖浓度,以 NAA、IBA 不同浓度组合(表 3)进行培养,每个组
合接种 50 株,25 d后统计生根率、平均根数和平均根长[10]。
1. 2. 5 驯化移栽 将生根苗置于炼苗室内,7 d后,取出小苗
用温水洗净根部,用 1 000 倍多菌灵浸根 10 min,移栽到用
75%乙醇消毒过的基质中(草碳土 ∶ 珍珠岩 ∶ 草木灰比例
7 ∶ 2 ∶ 1)。
—36—江苏农业科学 2012 年第 40 卷第 1 期
DOI:10.15889/j.issn.1002-1302.2012.01.124
表 3 生根培养基中 NAA和 IBA不同浓度组合
处理 6 - BA(mg /L) NAA(mg /L)
1 0. 5 0
2 1. 0 0
3 2. 0 0
5 0 1. 0
6 0 2. 0
7 0. 5 1. 0
8 1. 0 1. 0
9 1. 0 2. 0
10 2. 0 2. 0
2 结果与分析
2. 1 6 - BA和 NAA不同浓度组合对丛生芽诱导的影响
6 - BA和 NAA不同浓度组合下丛生芽诱导率、芽增长高
度见表 4,结果表明:经过诱导培养,在单独使用 6 - BA 一种
激素情况下,6 - BA浓度≤2. 0 mg /L 时,随着 6 - BA 浓度的
升高,芽的诱导率和芽增长高度增加,当 6 - BA 为 3. 0 mg /L
时,诱导率反而降低。在 6 - BA 的基础上加入 NAA 后,芽的
诱导率和芽增长高度以 6 - BA 2. 0 mg /L + NAA 0. 5 mg /L组
合(处理 7)的丛生芽诱导率和芽增长高度最高。
表 4 6 - BA、NAA浓度组合对花斑大吴风草丛生芽诱导的影响
处理 丛生芽诱导率(%) 芽增长高度(cm)
1 10 0. 7
2 35 0. 8
3 85 1. 3
4 48 0. 8
5 15 0. 9
6 50 1. 1
7 90 1. 5
8 50 0. 9
2. 2 6 - BA和 NAA不同浓度组合对丛生芽增殖的影响
6 - BA和 NAA不同浓度组合下,丛生芽增值倍数、芽增
长高度见表 5,结果表明,6 - BA 0. 5 mg /L + NAA 0. 05 mg /L
(处理 3)和 6 - BA 1. 0 mg /L + NAA 0. 05 mg /L(处理 4)的丛
生芽增殖倍数和芽增长高度均较其他组合高,从节省激素用
量考虑,6 - BA 0. 5 mg /L + NAA 0. 05 mg /L 是丛生芽增殖的
最佳组合(图 1)。
表 5 6 - BA、NAA浓度组合对花斑大吴风草丛生芽增殖的影响
处理 丛生芽增殖倍数 芽增长高度(cm)
1 2 1. 3
2 4 1. 4
3 5 1. 8
4 6 1. 7
5 4 1. 1
6 2 1. 2
7 1 0. 9
2. 3 NAA和 IBA不同浓度组合对生根的影响
表 6 结果表明:NAA、IBA单独使用均可诱导组培苗生
根,但以两者混合使用效果较好,处理 8(IBA 1. 0 mg /L +
NAA 1. 0 mg /L)和处理 9(IBA 1. 0 mg /L + NAA 2. 0 mg /L)的
组培苗生根率、生根数和根长均较高,苗生长正常、健壮,根系
发达,随着 NAA、IBA浓度的升高,生根生长受到抑制,因此,
处理 8 和处理 9 较适合黄斑大吴风草组培苗根的生长。考虑
到生长激素浓度太高不利于组培苗移栽,故选用 NAA
1. 0 mg /L + IBA 1. 0 mg /L组合(处理 8)作为黄斑大吴风草生
根培养最适宜激素组合(图 2)。
表 6 NAA、IBA浓度组合对生根率、生根数量和根长的影响
处理
生根率
(%)
平均生根数
(条 /株)
平均根长
(cm)
1 70 3. 0 0. 5
2 88 4. 0 0. 8
3 82 3. 0 0. 6
5 92 5. 0 1. 1
6 90 3. 0 1. 0
7 94 6. 0 0. 9
8 96 7. 0 1. 2
9 98 6. 9 1. 1
10 84 6. 0 0. 7
2. 4 组培苗移栽成活率及性状稳定性
结果表明,黄斑大吴风草组培苗驯化移栽成活率 85%左
右,且再生植株健壮,金斑性状稳定。
3 讨论
外植体在初代培养过程中,约 7 d 左右容易出现大量污
染,且未污染的外植体培养 15 d左右,会出现大量的内生菌,
为了降低初代培养污染率,本研究在外植体常规消毒后,将外
植体浸泡于山农一号(内生菌型)溶液中 10 min,同时在初代
培养基中加入山农一号(内生菌型)0. 8 mL /L。
(下转第 65 页)
—46— 江苏农业科学 2012 年第 40 卷第 1 期
陈启康,田曾元,沙文锋,等. 海涂大米草与水稻远缘杂交种质资源发掘与创新(Ⅲ) [J]. 江苏农业科学,2012,40(1) :65 - 69.
海涂大米草与水稻远缘杂交种质资源发掘与创新(Ⅲ)
陈启康1,田曾元2,沙文锋1,顾拥建1,戴 晖1,朱 娟1
(1.江苏沿江地区农业科学研究所 /江苏省南通市羊业产业化协会,江苏如皋 226541;2.郑州大学生物工程系,河南郑州 450052)
摘要:为了发掘大米草(Spartina anglica Hubb.)耐盐、水稻(Oryza sativa L.)高产种质资源,创制海涂粮饲兼用耐
盐水稻新种质,2009—2011 年开展了海涂大米草、水稻远缘杂交研究。得到了远缘杂交结实、移栽、杂交材料经济性
状试验证据;22 份杂交材料经 RAPD鉴定具有与大米草亲本共同的条带、而同时在水稻亲本中缺失的情形,表明 22
份远缘杂交材料具有大米草亲本的遗传成分。
关键词:大米草;水稻;远缘杂交;新种质创制
中图分类号:S511. 035. 1 文献标志码:A 文章编号:1002 - 1302(2012)
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01 - 0065 - 05
(上接第 64 页)
本研究采用叶基部的小芽作为外殖体诱导黄斑大吴风草丛生
芽,这种“以芽繁芽”培育的黄斑大吴风草植株健壮、金斑性
状稳定,解决了常规种子繁殖和分株繁殖金斑性状不稳定,会
出现金斑性状缺失或无金斑性状的现象。
参考文献:
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目前,我国沿海分布面积最广的是大米草(Spartina an-
glica Hubb.)和互花米草(Spartina alterniflora Loisel)。大米
草于 1963 年由南京大学从英国引入我国,已列入《中国饲料
学》:大米草属禾本科大米草属多年生草本植物,具很强的耐
盐、耐淹能力,最适生于海滩潮间带的中潮带;年鲜草产量
15 ~ 30 t /hm2,适口性好,适合放牧饲养牛、羊等反刍动物,已
经引起人们广泛重视和应用[1]。笔者陈启康在南京大学仲
崇信教授的支持和指导下,于 1975 年引种大米草到江苏省启
东市黄海滩涂,经多年努力建立了海涂大米草牧场
5 333 hm2,创建了中国第一个米草牧场;利用米草每年饲养
牛羊 3 200 多头,海滨牧场试验被鉴定为国内首创[2]。研究
收稿日期:2011 - 10 - 29
基金项目:国家自然科学基金(编号:31072064) ;江苏省农业科技自
主创新资金项目、探索性研究项目[编号:TCX(11)4133、CX(11)
4060]。
作者简介:陈启康(1952—) ,男,江苏启东人,研究员,主要从事动植
物遗传育种、畜禽营养与饲料、海涂湿地开发研究。E - mail:
chqk58@ sohu. com。
通信作者:田曾元。E - mail:tianzengyuan@ zzu. edu. cn。
发现,大米草具有耐盐、繁殖力强等优良特性;但大米草种子
小,结实率低,且难以收获,种子很难作为饲料供给饲养牛羊
的营养需要。所以,应该挖掘和利用大米草的耐盐、繁殖力强
等高效基因资源。水稻属于禾本科稻属普通栽培种,品种资
源丰富,种子饱满,产量高,稻草又能用作牛羊饲料。水稻为
改良大米草提供了优良的种质资源,水稻远缘杂交可以导入
父本植物的有利基因,出现近缘杂交不可比拟的多样性和新
类型,扩大水稻的遗传基础[3]。为了发掘海涂大米草耐盐和
水稻高产种质资源,创制耐盐粮饲兼用作物新种质,于
2005—2011 年开展了大米草与水稻禾本科属间远缘杂交的
持续研究。
1 材料与方法
1. 1 远缘杂交选择的作物亲本材料
(1)海涂大米草:选择启东兴垦黄海滩涂米草场大米草
结籽种,作为与水稻杂交的父本; (2)水稻:2005—2010 年在
江苏地区推广的 15 个水稻品种,作为与大米草杂交的母本。
1. 2 远缘杂交育种方法
第一步:以大米草为父本、水稻为母本进行属间远缘杂
—56—江苏农业科学 2012 年第 40 卷第 1 期