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野生小红菊变异植株组织培养及快速繁殖技术的研究



全 文 :2012.8 试验研究
小红菊(Dendranthema chanetii)属于菊科、菊属,
多年生草本植物[1],生长于山坡、林缘、草地等处,在我
国东北、华北、西北等地有分布,在辽宁的大连、鞍
山、朝阳、葫芦岛等地也有分布[2]。 小红菊因其花期较
长、观赏效果好,早在许多年前已经被驯化为观赏栽
培品种 [3]。 近年来在连续的野生菊属植物调查中,调
查者在大连郊区山坡上发现了一株生长很旺盛,花
为紫红色、从 6 月开始开花,一直到 11 月中旬才凋
谢的花期很长的野生变异植株。 园艺工作者试图把
这种观赏效果好、花期长的变异植株进行人工栽培。
但是,由于该植株结出的种子很少,并且实生苗后代
变异性很大,无法保持其生长很旺盛、开紫色花、花
期长的有利变异性状, 使其无法实现野生有利变异
植株的人工栽培。 为此,研究者采用组织培养的方法
对这株生长旺盛、花期长、观赏效果好的野生变异植
株进行了无性系的研究, 以期满足人们对种苗的需
求。 虽然目前已多有菊科菊属植物组织培养研究的
报道 [4-7],但迄今未见小红菊及野生变异植株组织培
养及无性系建立研究的报道。
1 材料与方法
1.1 材料来源及处理
将在大连市甘井子区岔鞍山坡上发现的变异小
红菊做好标记 ,5 月中旬向根部浇透 0.1 mg/L 与
4.0 mg/L 的庆大霉素溶液,10 d后将具有侧芽的嫩茎
采回实验室,作为试验材料。
1.2 材料灭菌
参见赵静等跳舞草的研究[8]。
1.3 培养条件
参见赵静等跳舞草的研究[8]。
1.4 试验方法
1.4.1 侧芽生长培养 在超净台上, 将无菌嫩茎切
成长 0.3~0.5 cm、具有 1 个侧芽的茎段后,分别接种
在以 1/2MS 为基本培养基,附加浓度为 0.1 mg/L 和
0.5 mg/L的 NAA、IBA、IAA和 2,4-D 的培养基上,进
行侧芽生长培养。 侧芽生长培养试验每种处理接种
100个侧芽,重复 2 次。
1.4.2 生长芽分化增殖培养 将上述培养的生长芽
从基部切下,分别接种到以 MS 为基本培养基,附加
野生小红菊变异植株组织培养
及快速繁殖技术的研究
杨 悦 潘 林 吴 琼 赵凤琴 姜长阳
(辽宁师范大学生命科学学院 大连 116081)
摘要:以有利变异的野生小红菊侧芽为材料,采用植物组织培养方法,进行了侧芽生长、生长芽分
化,分化芽生根和试管苗生根继代、移栽和定植的研究,建立起野生变异小红菊快速繁殖技术。 结
果证明:1/2MS+NAA 0.1 mg/L 是侧芽生长培养的理想培养基;MS+ZT 0.8 mg/L+NAA 0.1 mg/L
是生长芽分化培养的理想培养基;1/4MS+IAA0.3 mg/L+NAA 0.1 mg/L 是分化芽生根培养和试管
苗生根继代培养的理想培养基;试管苗移栽成活率为 98.8 %,定植成活率为 99.2%;移植的试管苗
保持了野生小红菊的生物学性状和有利变异性状。
关键词:小红菊;组织培养;试管苗
基金项目:辽宁省高等教育教学改革资助项目(20090304);辽宁师范大学教学改革资助项目(LSJG:20090108)。
作者简介:杨悦(1991-),女,在读本科生,从事植物组织培养研究。
通讯作者:姜长阳(1953-),男,教授,从事植物技术研究。 E-mail: changyangjiang@126.com
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试验研究 2012.8
不同浓度的生长素 NAA、IBA 和细胞分裂素 ZT、KT
的培养基上, 进行不同浓度的激素配比对生长芽的
分化培养影响的试验。 生长芽分化培养试验每种处
理接种 100个生长芽,重复 3次。
1.4.3 分化芽生根培养试验 把由生长芽分化培养
的分化芽从下部切下后 , 分别接种到附加 IAA
0.3 mg/L+NAA 0.1 mg/L 生长素的 1/2MS、1/4MS、LS、
B5、N6、和 White 的 6 种基本培养基上,进行不同基
本培养基对分化芽生根培养的影响试验。 不同基本
培养基对分化芽生根培养试验每种处理接种 100 个
分化芽,重复 2次。
1.4.4 试管苗生根继代培养 把由分化芽培养的试
管苗剪成具有 2 个叶(实际上也具有 2 个生长点)的
茎段后, 分别接种到 1/4 MS + IAA 0.3 mg/L + NAA
0.1 mg/L的培养基上,进行试管苗生根继代培养。 生
根培养试验重复 3 次,每次试验继代培养 5 代,接种
培养 200个茎段。
1.4.5 试管苗的移栽与定植 把具有继代培养试管
苗的培养瓶打开,放在温室中光照度 10 000 Lx 左右
的条件下炼苗 2 d, 将试管苗取出移栽到装有由
1/2河沙与 1/2园土组成的混合土的花盆中。 移栽后
前 10 d 保持无直射阳光、 湿度约 80%的环境条件。
移栽试验重复 3次,每次移栽 200株试管苗。
把在温室花盆中移栽成活的试管苗,在 5 月上、
中旬定植到大连甘井子区的山坡上和花坛上。 定植
试验重复 2次,每次定植 250株试管苗。
2 结果与分析
2.1 不同浓度的生长素对侧芽生长培养的影响
2 次重复试验,培养到 35d 时统计观察的结果证
明:在附加不同浓度的 IBA 和 2,4-D 的培养基上,侧
芽不生长;在附加不同浓度的 IAA 的培养基上,虽然
侧芽可生长,但其生长率较低,侧芽长势较弱;在附
加不同浓度的 NAA 的培养基上, 侧芽长势较好,其
中在附加浓度为 0.1 mg/L NAA 的培养基上, 不仅侧
芽的生长率达到了 96.5%, 而且培养的侧芽较粗壮,
外观上生长旺盛 。 以上结果证明 :1/2 MS+NAA
0.1 mg/L 这种培养基是野生变异小红菊侧芽生长培
养的理想培养基。
2.2 不同浓度激素对生长芽分化培养的影响
培养到 50 d时统计观察,结果见表 1。 由表 1可
见,在附加不同浓度生长素 IBA 的培养基上,生长芽
不分化; 在附加不同浓度细胞分裂素 KT 的培养基
上,生长芽也基本不分化;在不同浓度的生长素 NAA
与不同浓度细胞分裂素 ZT 配合使用的培养基上,生
长芽均可分化。 其中在 ZT 的浓度为 0.8 mg/L、NAA
的浓度为 0.1 mg/L 的培养基上, 不仅培养生长芽的
分化率为 94%、 平均每个培养的生长芽能分化出
5.2 个分化芽,而且分化芽的长势好。 在培养过程中
的观察还表明, 在 ZT 的浓度为 0.8 mg/L、NAA 的浓
度为 0.1 mg/L 的培养基上, 培养到 10 d左右可见在
培养生长芽的基部开始生长出分化芽。 之后,随着培
养时间的延长,分化芽的数量不断增加、生长。 培养
到 50 d 时,1 个培养生长芽就会分化生长出一丛高
1.2 cm左右、茎粗 0.12~0.22 cm、具有 4~9 个叶片、外
观上生长旺盛的分化芽。 3次重复试验的结果基本一
致。 以上结果证明:ZT的浓度为 0.8 mg/L、NAA 的浓
度为 0.1 mg/L 的激素配比是变异小红菊生长芽分化
培养的理想激素浓度配比 。 由此也证明 :MS+ZT
0.8 mg/L+NAA 0.1 mg/L 这种培养基是变异小红菊生
长芽分化培养的理想培养基。
2.3 不同基本培养基对分化芽生根培养的影响
培养到 30 d时统计观察,结果见表 2。 由表 2可
见, 不同的基本培养基对分化芽生根培养的影响不
同,其中 1/4MS 效果最好,不仅生根率为 98%、平均
每株试管苗生根 8.7 条,而且生根试管苗长势好。 观
察也表明, 接种于以 1/4MS 为基本培养基的生根培
养基上的分化芽,不仅培养 4 d 可见开始生根,而且
培养到 30 d时将具有不同培养基的生根试管苗培养
瓶排列在一起观察,可以非常明显地看到,以 1/4MS
为基本培养基的试管苗生长非常旺盛, 并且其根系
为嫩绿色、 株高 3.9~5.8 cm。 统计观察结果证明:
1/4MS 是变异小红菊分化芽生根培养的理想基本培
养基。 这也说明 1/4MS+IAA 0.3 mg/L+NAA 0.1 mg/L
这种培养基是变异小红菊分化芽生根培养的理想培
养基。
2.4 试管苗生根继代培养与快速繁殖
3次重复试验的统计观察结果证明:28 d 为一个
生根继代培养周期 , 培养的茎段平均生根率为
98.7%,平均每株试管苗生根 9.6 条、根色嫩绿、试管
苗株高 5.0 cm 左右,从外观上看叶片伸展、叶色和根
色嫩绿、茎较粗壮、生长旺盛、几乎没有无效苗。 统计
还表明:用生根继代的方法进行繁殖,平均每代的繁
殖系数为 2.9。按照这个速度,1株试管苗一年能繁殖
出 2.913(约 12 万)株试管苗。 除掉各种不利因素的
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2012.8 试验研究
表 1 不同浓度激素对生长芽分化培养的影响
注:-不生长;+长势一般;++长势好;激素浓度单位:mg/L;下同。
ZT KT NAA IBA 分化率% 平均分化芽数(个) 分化芽长势
0.4 0 0.1 0 56 2.5 ++
0.4 0 0.3 0 20 1.3 +
0.4 0 0 0.1 0 0 -
0.4 0 0 0.3 0 0 -
0.8 0 0.1 0 94 5.2 ++
0.8 0 0.3 0 53 2.2 +
0.8 0 0 0.1 0 0 -
0.8 0 0 0.3 0 0 -
1.6 0 0.1 0 64 4.6 +
1.6 0 0.3 0 46 3.1 +
1.6 0 0. 0.1 0 0 -
1.6 0 0 0.3 0 0 -
0 0.4 0.1 0 16 1.2 +
0 0.4 0.3 0 0 0 -
0 0.4 0 0.1 0 0 -
0 0.4 0 0.3 0 0 -
0 0.8 0.1 0 0 0 -
0 0.8 0.3 0 19 1.1 +
0 0.8 0 0.1 0 0 -
0 0.8 0 0.3 0 0 -
0 1.6 0.1 0 0 0 -
0 1.6 0.3 0 0 0 -
0 1.6 0 0.1 0 0 -
0 1.6 0 0.3 0 0 -
影响,一年可保证繁殖出 10 万株试管苗。 这种繁殖
速度完全能满足人们观赏栽培对这种变异小红菊种
苗的需求 。 以上结果证明 :1/4MS+IAA 0.3 mg/L+
NAA 0.1 mg/L 这种培养基也是变异小红菊试管苗生
根继代培养的理想培养基。
2.5 试管苗的移栽与定植
移栽 30 d后统计证明:平均移栽成活率为 98.8%。
观察表明,移栽 10 d左右可见成活并开始生长。
定植 30 d 统计证明: 定植成活率为 99.2%。 观察表
明,定植成活的试管苗初期生长较慢,50 d 左右开始
快速生长,并且株型整齐一致,移栽到山披上和花坛
上的试管苗当年都正常开花, 并保持了野生小红菊
的所有生物学特征和有利变异性状。
3 讨论
本试验的研究材料——变异小红菊只能结出很
少的种子,并且实生苗后代变异性很大,无法保持有
利的变异性状;由此说明,这种具有有利变异性状的
野生小红菊是自然杂交种。 而本研究定植于花坛上
和山坡上的试管苗不仅保持了野生小红菊的所有生
物学性状,而且有利的变异性状也保持不变。 这说明
本研究所建立的繁殖技术能使野生小红菊的有利变
异资源得到保存和应用。
在生根培养中,试管苗的根均为绿色。 之所以会
形成绿色根,主要是由以下原因引起的:一是野生小
红菊的根系细胞中也存在着可以启动的叶绿素形成
基因; 二是这种试管苗对生根培养的环境具有较强
表 2 不同基本培养基对分化芽生根培养的影响
培 养 基 生根率(%) 平均生根数/株 试管苗长势
1/2MS 81 6.2 ++
1/4MS 98 8.7 ++
1/4MS 0 0 +
LS 0 0 -
B5 0 0 -
N6 78 7.0 +
White 36 2.8 +
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试验研究 2012.8
的适应性。
参考文献
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快繁技术研究[J].内蒙古民族大学学报:自然科学版,2005,20
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无性系的建立[J].陕西农业科学,20107(6):486-88.
稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocis medinalis)是南方稻
区的主要害虫之一, 在游洋镇无公害优质中稻区连
年偏重发生,特别是 7~8 月份迁入峰次多,世代重叠
重,防治难度大,一般可减产 5%~15%,重的达 15%
以上 [1],给粮食安全生产构成了严重威胁。 短稳杆菌
(Empedobacter brevis)农药是我国自主创制的一种生
物杀虫剂新品种,具有安全、有效、生态的特点,初步
试验表明该农药对鳞翅目害虫有较好的防效 [2,3],在
无公害优质稻田稻纵卷叶螟的防治应用中具有很大
的潜力。 为了探明短稳杆菌对稻纵卷叶螟的田间防
治效果及配套技术,我们于 2011 年 8~9 月进行了田
间药效防治试验,现将结果报告如下。
1 材料与方法
1.1 供试药剂
试验药剂:100 亿孢子/ml 短稳杆菌悬浮剂(江苏
省镇江市润宇生物科技开发有限公司提供);对照药
剂:1 600 IU/mg苏云金杆菌可湿性粉剂(福建浦城绿
安生物农药有限公司(PD20083324)生产)。
1.2 试验地概况
试验在仙游县游洋镇梧椿村中稻田进行, 海拔
450 m。 试验地为平地,灰黄泥田,冲积壤土,土质中
等,排灌条件好。品种为甬优 6号,生育期 150 d,5月
5日播种,6 月 12日插秧, 亩种植丛数约 10 670 丛。
施药时生育期为幼穗分化 6 期,长势较好,药前平均
卷叶率 3.75%、百丛幼虫量 30 头,稻纵卷叶螟中等发
生[1]。
1.3 试验设计
试验设 100 亿孢子 /ml 短稳杆菌 SC 600、700、
800 倍及 1 600 IU/mg 苏云金杆菌 WP 800 倍和清水
对照(CK)共 5 个处理。 每处理 4 次重复,共 20 个小
区,每小区面积 30 m2,随机区组排列,小区间筑小田
埂隔离。
短稳杆菌防治稻纵卷叶螟田间药效试验
胡超潜
(福建省仙游县游洋镇农业服务中心 仙游 351258)
摘要:田间药效试验结果表明,100 亿孢子/ml 短稳杆菌 SC 对稻纵卷叶螟有较好的防治效果,其中
使用 100 亿孢子/ml 短稳杆菌 SC 600~800 倍液药后 16d 防效为 66.27%~79.04%, 明显高于对照药
剂 1 600 IU/mg苏云金杆菌WP 800倍液的防效 57.36%,能有效控制稻纵卷叶螟的发生危害,可以
推荐使用。
关键词:稻纵卷叶螟;短稳杆菌;防治效果
基金项目:农业部农药检定所项目(2011 年)。
作者简介:胡超潜(1954-),男,农艺师,主要从事农业技术推广工作。
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