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)
櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄
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:
[1]凌一家. 花叶如意———优秀的色叶观花地被[J]. 园林,2007
(10) :52.
[2]刘建全,何亚平,孔宏智. 大吴风草属、假橐吾属花粉表面纹饰及
其分类学意义[J]. 西北植物学报,2002,22(1) :33 - 36.
[3]Nomura N,Setoguchi H,Takaso T. Functional consequences of steno-
phylly for leaf productivity:comparison of the anatomy,physiology of a
rheophyte,Farfugium japonicum var. luchuence,a related non - rheo-
phyte,F. japonicum(Asteraceae) [J]. Journal of Plant Research,
2006,119(6) :645 - 656.
[4]Usukura M,Imaichi R,Kato M. Leaf morphology of a Facultative
Rheophyte,Farfugium japonicum var. luchuense(Compositae) [J].
Journal of Plant Research,1999,107(1087) :263 - 267.
[5]周根余,杨永刚. 花叶如意的组织培养与快速繁殖[J]. 植物生
理学通讯,2003,39(3) :224 - 224.
[6]于爱萍,刘石泉,吴翠荣,等. 花叶如意叶愈伤组织的诱导及植株
再生[J]. 上海师范大学学报:自然科学版,2005,34(1) :76 -
80.
[7]胡仲义,何月秋. 斑点大吴风草叶片再生体系的建立[J]. 北方
园艺,2010(21) :177 - 179.
[8]魏正元,李广彦,刘启宏,等. 大吴风草叶柄的胚状体诱导和植株
再生[J]. 植物生理学通讯,1988(2) :59 - 60.
[9]徐卓颖. 6 种菊科植物在上海的引种栽培[J]. 江西科学,2007,
25(6) :791 - 794.
[10]金立敏,蔡曾煜,姚昆德. 20 种常绿地被植物在苏州地区的引种
栽培观察[J]. 江苏农业科学,2006(1) :87 - 89.
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