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In vitro Culture of Some Bromeliaceae

四种观赏凤梨的离体繁殖



全 文 :热带亚热带植物学报
如urn~d Tropit{d 【圳tt
2002 1 0(I):63—68
SMm .pi*.(g f3otemy
四种观赏凤梨的离体繁殖
洪燕萍 林顺权 ‘ 林庆 良
(I福建龙岩师 々牛物系 .福建 龙岩 364000;2华南农业大学同艺学 院,广东 广州 510642
3福建农林 火学亚热带果树研究所 .福建 福州 350002)
摘 要 :以 粉 菠 萝 【A 川^ Jk~ciota tLind1)Baker]、八 宝 剑 (Vrie~ea poeb*umi Hort) 虎 斑 姬 风 梨
【C07~t~ulht 月m (Vis)Beer]、E彩羞凤梨[?,~eoregeb:a earolinae(Beer)L B.Sm.】等的幼株茎段为外植体 ,
MS+NAA 0 5 mg0‘+BA 5mg 为诱 导培养基 ,MS—BA I mgL‘+NAA 01 mg 为增殖培养基 .可获
得较好增殖效果。用 l,2MS+NAA 0 5 mgL‘生根效果较好 ,以椰糠:砂 =】:1,或椰糠:泥炭土:蛭石 =】:1:I为
基质移苗的成活率均达 95%以上 。
关键词 :凤梨科 ;离体 培养 ;繁殖
中图分 类号 : Q943.I 文献标识码 :A 文章编号 :1005—3395(2002)0I一0063—06
/n vitro Culture of Som e Bromeliaceae
HONG Yan—pfng LIN Shun-quan LIN Qing-1 i ang
i1. Bi.1og3;Longyrm Tefutwr~College.Longyan 364000,China;2 Colege Horticuhure,South China Agri.Univ
Guangzhou 510642 China;3 hLqt ‘ s T h l¨1, irm Agri £ma Fom~try Univ,Fu~ ou 350002,China
Abstract:Micropropagation was studied of four brometiad plants Aechmea f,zscicaa,Vriesea poelnmn.i~
Cryptan ^ zo~ us and Neoregef~ cnH)nn艘 .cultured by stem explants.Induction medium of M S+
NA_A 0 5 mg L-‘+BA 5 mg led to budding after one or tWO weeks of culture. M S+BA l mg L- +NAA
0 l mg L-。was the optimum m edium in subculture. The optimum concentration ofNAA was 0.5 mg L。
in rooting Plan tlets transplan ted Oil media contained coconut.ban t:sand=1:l or coconut.ban t:tur f:
verm iculitef1:1:l1had better surviva1 rateupto 95% .
Key words:Bromeliaceae;/n vitro culture;M icropropagation
观赏凤梨的品种繁多,不少具有较高的观赏价值,但其增殖的速度较慢,进行离体培养研究的
还不多,而且没有较系统的基础研究和建立较有生产效益的快繁体系。此外,以离体培养为手段进
行变异品种选育 、种质资源保存等研究也有待开展 本实验以凤梨科四个属共 四种植物为材料 ,探
索观赏风梨离体繁殖 的途径 。
l 材料和方法
1.1 材 料
粉菠萝 echmea fci~ciota (Lind1) Baker]、八宝剑 [Vr~sea poefmcm.i Hort]、虎斑姬凤梨
【Copt~mth zolcao.~(Vis.)Beer]、七彩羞风梨[Neoregefia carofinae(Beer)L.B.Sm.】取 自缤纷 (厦
门)园艺公 司。均以蘖芽或腋芽萌发纳小苗的茎段及试管苗叶片基端为外植体材料。
收稿 日期:200t_o3-29 接受 日期:2001一l2-03
通 作者 Coresponding author
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热带亚热带植物学报 第 1O卷
1.2 培养基
诱导培养基:①MS+NAA 0.5 mg L-。+BA 5 mgL。;②MS+NAA 1 mg 。+BA 5 mgL-l;.③MS+
2,4-D 4mgL _NAA 2mgL~;④ MS+2,4-D 2mgL +IBA 2mgL‘。+BA 0.1 mgL 。
增 殖培养基 :MS+BA 1 mg L-。+NAA 0.05-5 mg L。;Ms+NAA 0.1 mg L。+BA 0 1—10 mg L~;
I/2M S.1/4M S—NAA 0.1 mgL 。十BA 1 mgL。。
壮苗培养基:MS+KT1,2,5mgL‘。;MS+BA 0 3.1,5mgL~。
生根培 养基 :I/2MS+NAA 01,O.5,I,2mgL~;MS,1/2MS.I/4MS+NAA 2mgL。+话性炭 0,
0.1% 。
所有培养基均加蔗糖 3%,固体培养基加琼脂 0 7% 诱导壮苗均采用固体培养基,增殖培养采
用固体和液体两种培养基进行 比较。
培养方式的转换包括:①液体培养基转入液体培养基;②液体培养基转入固体培养基;③固体
培养基转入 固体培养基 ;④ 固体培养基转入液体培养基
1.3 育苗方 法
冠芽及蘖芽先去脒叶片,洗净。将茎段置于 0 1%升汞 中灭菌 】0 min,用无菌水冲洗 3-5次,再
切成长 1 cm 左右 的上 、中、下茎段,接人诱导培养基① 和② ,然后置于 28±l℃.光照 16 h d。,光强
2 000lx左右条件下培养。在诱导培养基上继代 1—2代,然后转入增殖培养基。试管苗叶片基部置
于诱导培养基⑧和④中培养 ,置于 28~1~C,暗培养。产生愈伤组织后转入弱光培养。
将诱导生成的芽或芽丛转入增殖培养基 ,并进行固体培养与液体培养方式转换。增殖数代的
较大的苗,转入壮苗培养基后再转人生根培养基;或直接转入生根培养基。培养得到的较大的有根
或无根苗,移人基质:①椰糠:砂 1:l、②椰檬:泥炭土:蛭石 1:1:1、③泥炭藓或④砂中,记录成活
率,筛选出成活率高,长势好的基质。
从瓶内或移栽后小苗的形态特征和叶色初步判断是否发生变异 ,估计变异率。
2 结果和分析
2.1 诱导培养
茎段诱导以NAA 0.5mgL。十RA 5mgL。培养基中芽的萌动早 ,生长快。本文后述的外檀体实
验均以 MS培养基加此调节剂组合为起点培养基。
四种风梨的中部茎段萌动最早 ,上部茎段萌动稍迟 ,下部茎段易污染。八宝剑和七彩羞风梨茎
中段接种一周后即已萌动,上段约 10 d后萌动,下段污染。虎斑姬凤梨中段接种约 5 d后萌动,1 5 d
后芽达 2mm,上段 25 d后萌动 ,下段污染。两个不同取材来源的粉菠萝分别记为粉菠萝 l和粉菠
萝 2,两者萌动迟早不一 ,前者的上段接种一周后萌动 ,1 5 d后芽约 4mm高 ,中段 30 d后萌动 ,下
段未萌动 ;后者中段约 1 5 d后才萌动 E段 30 d后萌动 ,下段未萌动 重复取材粉菠萝 2,以较小的
还未发根 的粉菠萝苗为材料 ,切取的茎段外植体褐化程度较轻者 ,萌动早 ,诱导敛果较好。
2.2 增殖培养
以下各种处理均以八宝剑的增殖体为试材 ,以芽丛块株数变化来计算增殖倍数。
生长调节剂的影响 用 MS—BA 1 mgL +NAA 0.05.0.1,0.5,1或 5 mgL 液体培养基 ,每
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第 1期 洪燕萍等:四种观赏凤梨 的离体繁殖
个处理组合接种 30个左右的增殖体 ,3Od后以芽苗株数计算增殖率 (增殖倍数)。除 NAA0.05mgL
与 0.1 mgL-。的增殖率相近(5.02,5.05)之外 ,随着 NAA浓度增加至 O.5,1.5,芽丛增殖倍数减小 ,分
别为 3.98、3 22、3 27。从其生长状况看.芽间的联系随NAA浓度的增加变得松散,芽苗变大,说明虽
然随NAA浓度的增加芽丛增大速率减小,但芽丛里芽苗的生长较好,对后续的壮苗有一定的益处。
以 MS+NAA 0.1mgL-。+BA 0.1,O 5,l,3,5或 l0mgL 液体培养基培养,每个处理组合接种
3O个左右的增殖体.30 d后记录的结果是:随BA浓度的增大,增殖率增大,浓度在 O.1,0.5和 1 mg
时,增殖率分别为 3.70,4.28 5.05。但此后浓度再增大至 3.5和 10mgL 时 .增殖率反而下降 ,分
别为 3.76.3.44,2 79 这说明增殖培养以 BA l mgL 为好。
基本培养基和细胞分裂素的影响 以 MS.1/2MS或 1/4MS+NAA 0.1 mg【『。+BA 1 mg L。
为培养基,每个组合接种 2O个左右的增殖体.50 d后记录,结果平均增殖倍数分别为 5.05,4.70,
3.9O。以 Barlett检验法进行多个方差齐性检验,方差具齐性。以单因素方差分析样本无显著差异 ,
即增殖培养阶段用上述三种基本培养基 ,其增殖倍数并无显著差异。
以 MS+NAAO.1 mgL +BA或 KT l mgL-。液体培养,每个处理组合接种 2O个左右 的增殖体 ,
50 d后,1 mgL。BA条件下其增殖系数达 8 30,是 l mgL-。KT条件下(3.41)的 2 43倍
固液转换的影响 MS+NAA 0.1 mg L +BA l mg L 的固体和液体培养基进行 固液转换
培养 .每种处理接种约 2O个芽丛块 ,记录增殖倍数,观察培养方式的转换对增殖的影响 。不同转换
方式的培养结果分别为:固体转人液体增殖倍数最高 ,达 6 58(a).液体转人固体增殖倍 数达 5.78
(b).固体转入固体增殖倍数达 5.29(b),液体转人液体增殖倍数达 4 45(c)(以Duncan法进行多重
比较 .13.b c分别表示 p=0.05的显著 }生差异检验,下同)
黄化培养 参照 Kissm的黄化途径增殖 的方法 ,以粉菠萝和虎斑羞凤梨为试材 ,将生长健壮
的大苗(茎高约 1 cm)切除叶片转入 MS+NAA 2 mg L 进行暗培养。经约20 d的培养,黄化苗抽出
约 l cm。50 d后黄化苗抽出达 5-8节 .长 5—7 cm。若原苗较小 ,切除叶片转人 MS+NAA 2 mg L 进
行暗培养后,茎不抽长,抽出黄化叶片。在实验中发现 ,每个茎段抽出黄化苗 1-2个。有些黄化苗在
节处生出气生根 ,有些黄化苗在节处又抽出黄化的腋芽
2.3 生根培养
NAA的影响 粉菠萝的芽苗为试材,以固体培养基
1/2MS+NAA 0.1,0.5,1.2mgL。‘进行生根培养 ,每种处理组合
约接种 2O株小苗。原苗无根,茎高约 0.1 cm,经 2个月的培养
后记 录茎高及根数 ,并进行显著性测验 ,结果如表 1所示 。可
见 ,O.5 mg L ‘为 NAA促进生根的最佳浓度 。
基本 培养 基及活性炭 的影 响 以 MS,1/2MS,1/4MS+
NAA 2mgL +活性炭 0或 0.1%为生根培养基 ,2个月后进行
结果统计分析 ,结果如下: 不加活性炭的培养基进行结果统
计 ,基本培养基为 MS,1/2MS.I/4MS的平均茎高(cm)分别为 1
(a),0 33(b),O.27(b),平均根数分别 为 lO(a),5.33(b),2.70(c);
不区分基本培养基进行统计 ,结果为加活性炭 的平均茎高为
表 1 NAA浓度对茎高和根散的影 响
Table【Efect of【,2MS medium supplemented
withNAA on shootheight and root
numberofbromeliads
以 Duncan法世行多重 比较 .a.b,c分别表示
p=0~5的显著性差异检验 b and treatments
significantly diferent from each other Duncan-
testD 0.05.
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热带亚热带植物学报 第 10卷
O.2O cm,平均根数 为 1.62,不加活性炭的平 均苇高为 0 31cm,平均根数为 3.44,不加活性炭的茎高
及根数极显著高于加活性炭的 从外观长势看 ,加活性炭的培养基 ,小苗叶成束状向上生长 ;未加
活性炭者小苗叶较平展 加活性炭者根数量少 ,为正常根 ,不加活性炭者根数量多 ,为气生根。
以上结果表 明,经较长时间的培养 (约 2个月 ),与 1/2MS、I/4MS相 比,MS培养基XCd,苗的生
长较好。但是较短培养时间的观察结果却不相同,培养约 20 d后观察,仅 I/2MS中生根率达 40%,
MS与 1/4MS中未生根 ,可见 I12MS为较好的基本培养基 .
如前述实验中 .以 1,2MS+NAA 0.1,0 5,1,2mgL 为生根培养基 ,20 d后 观察 .发现 NAA
O.1,0.5或 1mgL。的生根率达 80%,小苗的生长也较好 但 NAA浓度高 (2mgL )时,小苗初期生
长不佳 ,I1.r出现黄褐,特别是基部叶 ,有些苗后期死亡 ,生根率仪为 40%。可以推断 ,对于较小的苗,
不加活性炭时 ,NAA浓度 2mgL。,会对其产生一定的毒害 ,抑制其生长 ,加活性炭的生长较好 ,但
仍不及NAA 0 5mgL 培养基的 而对于较大的苗,NAA 2mgL 且不加活性炭,苗生长健壮,未出
现叶片黄褐.对苗的生长是有利的
综合较短时间培养和较长时间培养的观察结果 ,可 以认 为,以 I/2MS+NAA O.5 mgL 进行生
根培养 为好. 若培养时间较长 ,且原苗较大 ,可采用 MS+NAA 2mgL~。在 NAA浓度不过高的条件
下,生根培养以不加活性炭为好 。
增殖培养基的影响 培养于 MS~KT 1,2或 5mg L-。中的单芽,两个月后观察发现 ,芽几乎
不生长,I1 r色较绿,含有 2—3芽的小芽丛略有增殖:培养于 MS+BA 0.3,1或 5mgL 的单芽亦无明
显生长 ,叶呈暗绿色,含有 2-3芽的小芽丛有明显增殖 ,变为约含 1O芽的小芽从。可以认 为,仅含
KT或 BA 的培养基都不能使芽生长 但是 ,将 培养后的芽 苗转入 生根培养 基 1/2MS+NAA 1或
2mgL 后,芽苗开始生长 ,原培养基含 BA与 KT的平均茎高分别为 0.14 cm,O.43 cm,统计分析两
者差异极显著 而且.由含 BA的原培养基转移来的芽苗生根率约为 50%,由含 KT的原培养基来
的接近 100%
从其外观长势亦可明显看出,原培养于 KT中的芽 ,在生根培养基中为单芽或 2—3芽小芽丛 ,
芽均较高,芽丛中芽间分界明显。而原培养于 BA中的芽,在生根培养基中形成芽丛,如BA浓度由
低到高,则芽丛由稀到密 ,芽由小到大 BA达5 mgL。者,生根培养生成芽丛很密,有的形似绿色圆
球状愈伤组织一可初步断定 ,原培养基含 BA会使继代培养中芽增殖,从而影响芽的生长。
2.4 移 苗
将有根苗 、无根苗,大苗 、小苗.单芽 、丛芽等不同材料于 6月份分别移栽于不同基质中,2个月
后的成活率与长势如下。按不区分苗的类 型进行统 ’,不同基质中成活率有差异 ,其中①和②基质
中苗的成活率均达 95%以上,④基质中的达 85%以上,⑧基质中的仅 60%左右 大苗(茎高约 2—
4 mm,苗高约 2—3 cm)在① 、②和④基质中的成活率均达 100%,在③基质中的也达 90%以上 。小苗
(茎高约 1 mm,苗 高低于 2 cm)成 活率则较低 ,在①②基质 中的达 90%,在④基质中的达 80%以
上,在⑧基质中的仅 50%左右。芽丛成活率与小苗相似。
苗的K势也有所不同。以大苗(茎高约 2-4 mill,苗高约 2—3 cm)进行移栽,两个月后茎高达 4—
6 rtrfl,苗高达 3一l cm,叶片明显变宽 ,由 1—2mm变为 4—5 mm,苗健壮,移栽效果好;其次为小苗 ,苗
高达 2 cm左右 ,苗较弱,I1 r片也无明显变宽;芽丛长势最差,几乎无氏高,但苗间变松散,较易分割
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第 1期 洪燕 萍等 :网种观赏风梨的离体繁殖
综合成活率 与长势两方面来看 ,以椰糠:砂 =1:1或椰糠 :泥炭土:蛭石 =1:1:1为基质 ,以大苗进
行移栽,移栽效果好 以小苗或芽丛进行移栽,成活率也不低,但生长较慢。
粉菠萝.八宝剑,虎斑姬风梨在瓶内或移栽后均未发现形态变异 其他进行凤梨离体培养的实
验室发现叶片为全绿的观赏风梨离体培养发生变异的 比例很低 ,如缤纷 园艺公司的八宝剑变异率
为万分之一左右 而七彩羞凤梨在瓶内发现大馈的变异 原七彩羞风梨叶片为黄绿相间,即有黄色
纵条纹,培养后出现全绿、全黄及不同程度黄色纵条纹的小苗,说明七彩羞风梨为嵌合体 ,在培养
中出现分离.、
3讨 沦
不同茎段的诱导效率 诱导实验中以中部茎段诱导效果好。上段由于原叶基的生长,包被茎
段,造成茎段实际受光不足,且顶芽的存在抑制隐芽的萌动。不同种顶芽的抑制强度不同。下段则
由于茎段老化,隐芽不易萌动。实验中还发现,由于所取的小苗生长发育情况和生理状态.会导致
接种后不同程度褐化及萌动速度不一 一般以较小的苗为材料,切取的茎段褐化程度较轻,诱导效
果较好 其内在机制尚须进一步研究
利用黄化途径的增殖 Kiss等以健壮的苗通过黄化途径进行增殖,几乎不会发生变异。黄
化苗的高度与原苗的高度具有显著的相关性 i 但获得一定高度健壮的苗 ,需要经过较长时间的培
养 ,因此以黄化苗途径进行增殖费时较长 ,无法达到很高的增殖速度 黄化途径进行增殖要解决如
何快速获得健壮大苗的问题。我们以丛生芽的方式进行增殖,可以避免过高的变异率,又可以达到
较高的增殖率。变异率统计 与调查结果也证实了芽生芽的途径变异率很低 。值得一提的是 ,七彩羞
凤梨在诱导获得的萌动腋芽 中未发现变异 ,但在增殖获得的芽丛 中产生大量 的变异 ,因此以黄化
途径增殖控制变异仍有应用前景
活性炭的效用 话性炭已在防止培养物变褐I!l勺培养过程中广泛应用 l。林惠端等 在培养基
中加活性炭使风梨生根良好 但从我们的实验来看.当NAA浓度低于 1 mg L。时,以不加活性炭培
养基生根较好 ,而当 NAA 浓度高(2 mgL。)时,会对小苗产生一定的毒害 ,生长受到抑制 。加人活性
炭则可减弱 NAA的毒害作用.但小苗生长仍不及 NAA 0.5 mg L。’培养基的。这说明活性炭仅能减
弱 NAA的部分毒性。而对于较大的苗 ,NAA 2 mg L。且不加活性炭对苗无毒害,有利于生长。
展望 本文在风梨科 几种植物的离体培养上进行了一些探索 、初步建立了数种凤梨科植物
的快繁技术体系 其中,粉菠萝的离体培养尚未见到国内报道;国外报道须经愈伤组织途径 ,而本
实验则不须经愈伤组织途径,减少了变异的可能性 与八宝剑和七彩羞凤梨同属的植物已见不少
报道 .同种尚未见搬道 ;与虎斑姬凤梨 同属 f}句植物国内已见报道191,但同种 尚未见报道。因此 .本
研究取得的进展对于观赏风梨在我国进一步推广应用有一定意义 本文初步总结出凤梨试管育苗
需要估计的主要参数 ,包括增殖率 、培养基配方 、移苗基质 、移苗成活率等。在此基础上 ,今后若能
对技术体系和有关参数进一步完善.并找出各参数与成本之间的数量关系,使试管育苗可以实现
最优化生产.提高投入产m比“ ,则此快繁体系有望较好地应用于生产。
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中国羊蹄 甲属一分布新记录
张奠湘
c中国科学院华南植物研究所 广东 广州 5 10650
摘要 :撤道 r原产于越南的蟹钳叶羊蹄甲在中国n勺分布新记 录
关键词 :羊蹄 甲属;新记录
中图分类号 :Q949.75I 9 文献标识码 A 文章编号 :1 005—3395(2002)01—0068—0
A Bauhinia(Leguminosae)Species New to China
ZHANG Dian—xiang
(s China f¨ f f r 肌 the c^ Acrub,m) 矿 &/enees,Guangzhou 510650,China)
Abstract:A Vietnamese species ofBauhin.ia L.,13.CtT,Ft inophylla M en".,is newly recorded from China.
Key words:Bnuhinia;New record
在准备《中国植物志》的英文版 “Flora ofChina”的羊蹄甲属稿件的过程中,作者发现在哈佛大
学标本馆的一份采 自广西钦州的标本(钟 观光 1861),Larsen教授 曾研究并鉴定 为Bauh#~ia
arcim~pb,yllo Merr,本文作者亦认同。我们最近几年亦在广西凭祥等地多次采集到无花果的该种植
物标本 毫无疑问 ,该种植物普遍 见于广西与越南交界的地区.作为《中国植物志》未收录的一个
种,现予报道
蟹钳叶羊蹄 甲(新拟)
Bauhinia carcinophyIla Merr.J.Arnold Arb 23:171(1942);Larsen& Larsen,FI.Carnb.Laos et
Vietn 18:】98(1980).Type:Vietnam.QuangNinh,Tsang 29033(holotype:A!;isotype:IBSC!)
广两钦州 钟观光(K.K Tsoong)l 86 1(A) 、
收稿 日期:2ooi—i2-1o 接受 日期:200I一12-21
基金项 目:中国科学院知识创新工掸青年科学家小组项 H及经费择优蔓持回国工作基金项 目
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