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珍稀濒危植物新疆沙冬青的组织培养和植株再生



全 文 :植物生理学通讯 第 46卷 第 4期, 2010年 4月 375
收稿 2010-03-18 修定  2010-03-22
资助 塔里木大学校内硕士基金(TDZKSS06006)和新疆生产建
设兵团生物资源保护利用重点实验室开放课题(BR0811)。
* 通讯作者(E-mail: wyqwxf@126.com; Tel: 0997-4681089)。
珍稀濒危植物新疆沙冬青的组织培养和植株再生
王彦芹 1,2,*, 焦培培 1, 李彬 2, 刘陈 2
1新疆塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室, 新疆阿拉尔 843300; 2塔里木大学生命科学学院, 新疆阿拉尔 843300
Tissue Culture and Regeneration of Ammopiptanthus nanus (M. Pop.) Cheng f.
WANG Yan-Qin1,2,*, JIAO Pei-Pei1, LI Bin2, LIU Chen2
1Xinjiang Production & Construction Corps Key Laboratory of Protection and Utilization of Biological Resources in Tarim Basin,
Alar, Xinjiang 843300, China; 2College of Life Science, Tarim University, Alar, Xinjiang 843300, China
1 植物名称 新疆沙冬青[Ammopiptanthus nanus
(M. Pop.) Cheng f.], 又名小沙冬青、矮黄化木。
2 材料类别 成熟种子。
3 培养条件 种子萌发培养基: (1) 1/2MS培养基;
愈伤组织诱导培养基: (2) MS+6-BA 1.5 mg·L-1 (单
位下同)+IBA 0.5+NAA 0.5, (3) MS+6-BA 1.0+NAA
0.25, (4) MS+6-BA 0.5+NAA 0.05; 芽诱导培养基:
(5) MS+6-BA 2.0+NAA 0.5; 根诱导培养基: (6) 1/
3MS+6-BA 0.1+IBA 3.0。以上培养基的琼脂和蔗
糖含量分别是 1%和 3%, 灭菌前调 pH为 6.2。培
养温度为(26±2) ℃, 除无菌苗的培养在黑暗条件下
外, 其余的光照强度为 40 μmol·m-2·s-1, 光照时间 12
h· d - 1。
4 生长与分化情况
4.1 材料的无菌处理及无菌苗的获得 剥开果夹, 收
集种子, 于超净工作台上用 0.1%升汞消毒 15 min,
无菌水洗 3~5次, 接种在培养基(1)上暗培养。接
种 2 d后陆续有种子萌发(图 1)。
4.2 愈伤组织的诱导 等子叶展平后将下胚轴剪成
0.8~1 cm的小段作为外植体, 接种在培养基(2)上,
直至获得一定数量的愈伤组织; 如果愈伤组织的量
不足, 再将愈伤组织接种于培养基(4)上, 以获得大
量愈伤组织(图2)。以上2种方法结果统计, 有91%
的下胚轴能产生愈伤组织。或者直接将消毒处理
的种子接种在培养基(3)上, 可以直接诱导长出愈伤
组织。
4.3 不定芽的诱导 将愈伤组织切成蚕豆大小的块,
接种到培养基(5)。20 d 后可见各愈伤组织组织上
有绿色的芽点(图 3), 结果有 99%的愈伤组织能产
生不定芽, 每块愈伤组织的平均丛生芽数为 3.46。
4.4 根的诱导 待丛生芽在培养基(5)上长到2~3 cm
时, 将丛生芽分割成单苗接种到培养基(6), 20 d后
图 1 无菌苗的获得
图 2 愈伤组织的诱导
图 3 不定芽的诱导
植物组织培养简报 Brief Communications of Plant Tissue Culture
植物生理学通讯 第 46卷 第 4期, 2010年 4月376
风湿性关节炎等(傅立国 1992)。其成年植株能忍
耐大气和土壤的干旱、高盐碱、极端温度、耐
土壤瘠薄等逆性环境, 是理想的沙区造林树种。其
主要靠种子传播, 未发现营养繁殖(周江菊等 2005,
2006), 是一种专性有性生殖的类型。但由于其种
子萌发需要充足的水分, 而新疆沙冬青分布区由于
长期受干旱少雨多风气候的影响, 以致种子萌发极
为困难, 加之其种子表皮光滑, 颗粒大且较重, 不易
为动物和风力传播, 而且由于其过高的种子虫蛀率
以致缺少天然更新的繁殖材料, 因此分布区逐渐缩
小, 天然个体数量也日益减少, 已被列为国家 II级
濒危保护植物(国家环境保护局 1987)。关于新疆
沙冬青的组织培养也有一些研究, 但主要在茎尖快
繁方面(蔡超 2008), 虽然该方法成活率较高, 但繁
殖效率低, 采用组织培养方法可以加速其繁殖速度,
在短期内可获得大量试管苗, 可能成为濒危植物的
种质资源保护和种群数量扩大的一条途径。而通
过组织培养建立其再生体系的研究尚未见报道。
参考文献
蔡超(2008). 濒危植物新疆沙冬青组织培养与植株再生. 新疆石
河子大学生命科学学院
傅立国(1992). 中国植物红皮书(第 1册). 北京: 科学出版社
国家环境保护局, 中国科学院植物研究所(1987). 中国珍稀濒危
保护植物名录植物(第 1册). 北京: 科学出版社, 2
汪智军(2005). 珍稀植物新疆沙冬青的资源调查及其保护. 中国
野生植物资源, 5 (4): 41~42
周江菊, 唐源江, 廖景平(2005). 矮沙冬青小孢子发生和雄配子
体发育的观察. 热带亚热带植物学报, 13 (4): 285~290
周江菊, 唐源江, 廖景平(2006). 矮沙冬青雌配子体及胚胎发育
研究. 广西植物, 26 (5): 561~564
图 5 准备移栽的组培苗
图 4 根的诱导
图 6 移栽存活的新疆沙冬青再生苗
可以看到根系形成, 生根率为 98%, 平均生根数为
3.85; 再生长 30 d后, 平均根长达 13.72 cm (图 4)。
4.5 炼苗与移栽 待单苗生长到 4~5片真叶(图 5)
时, 在培养室打开封口膜, 并注入少量水淹没培养
基, 于室内自然光下炼苗 1周, 用镊子小心取出试
管苗, 洗净培养基后移栽到高压灭过菌的蛭石:泥炭
土:珍珠岩(1:1:1)的混合基质中, 覆盖塑料薄膜以保
持相对湿度, 每周喷施1~2次10倍稀释的MS大量
元素的营养液, 弱光下生长10 d后移至自然条件下
生长, 成活率为 100% (图 6)。
5 意义与进展 新疆沙冬青属豆科(Leguminosae)蝶
形花亚科沙冬青属, 是第三纪古亚热带绿阔叶林的
残遗成分(汪智军 2005)。它是常绿阔叶灌木, 树冠
近圆形, 枝条丛生, 没有明显的主干, 树形美观, 花
色鲜艳, 可作为庭院绿化树种; 此外, 其枝叶均可入
药, 能祛风、活血、止痛, 外用主治冻疮、慢性