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红斑秋海棠的组织培养和植株再生



全 文 :植物生理学通讯 第 43卷 第 6期,2007年 12月 1131
红斑秋海棠的组织培养和植株再生
鲁元学 1,神户敏成 2,管开云 1,*,李宏哲 1
1中国科学院昆明植物研究所,昆明 650204;2日本国富山県中央 物園,日本富山〒 939-2713
Tissue Culture and Plantlet Regeneration of Begonia rubropunctata S. H. Huang
et Shui
LU Yuan-Xue1, GODO Toshinari2, GUAN Kai-Yun1,*, LI Hong-Zhe1
1Kunming Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Kunming 650204, China; 2Botanic Gardens of Toyama, Toyama 939-
2713, Japan
收稿 2007-08-29 修定 2007-10-30
资助 中国科学院知识创新工程重要方向项目(KSCX2-YW-Z-
0 3 2 )。
* 通讯作者(E-ma i l:gu a nk y@ma i l .k ib .a c .cn;T el:
08 71 -5 22 30 90 )。
1 植物名称 红斑秋海棠(Begonia rubropunctata S.
H. Huang et Shui)。
2 材料类别 初展幼叶、叶柄切段。
3 培养条件 丛芽和愈伤组织诱导培养基:(1) MS+
6-BA 0.5 mg.L-1 (单位下同) ;(2) MS+6-BA 0.5+
NAA 0.5;(3) MS+6-BA 2.0+NAA 0.5;(4) MS+6-BA
2.0+ NAA 2.0;(5) MS+6-BA 5.0+NAA 0.5。增殖
培养基:(6) MS+苯基噻二唑基脲(TDZ) 0.2+NAA 0.
5。生根培养基:(7) 1/2MS+NAA 0.5。以上培
养基均附加 3%蔗糖和 0.75%琼脂,pH 5.8。培
养温度(22±3) ℃,光照时间 12 h·d-1,光照强度
40 µmol·m-2·s-1。
4 生长与分化情况
4.1 材料的无菌处理 取带叶柄的初展幼叶,边用
自来水冲洗边用软毛刷蘸洗洁精溶液轻轻刷洗,
再用自来水冲洗干净。将外植体置于超净工作台
上,用滤纸吸干表面水分后,剪开叶柄和叶片,
分次进行消毒,用 75%的酒精表面消毒 30 s,无
菌水冲洗 4~5次,用消毒滤纸吸干表面水分,以
1%的次氯酸钠(NaOCl)溶液消毒 10 min,消毒时
滴入吐温(Tween-20) 1~2滴,再用无菌水冲洗 4~5
次。将消毒好的叶片切成大小约 1 cm×1 cm,叶柄
切成长 0.5~1 cm的切块,接种到启动培养基(1)~
(5)上进行培养。
4.2 丛芽和愈伤组织的分化情况 叶片和叶柄分别
接种到培养基(1)~(5)上。40 d后统计诱导率说
明,培养基(4)为丛芽和愈伤组织分化的最适培养
基,其中,丛芽分化率可达 100%;愈伤组织分
化率达 60%~70%。在培养基(1)和(2)上,叶片能
产生绿色的丛芽,但不能产生愈伤组织,丛芽分
化率较低(仅 20~40%) ;而叶柄既不能产生的丛
芽,也不能产生愈伤组织。在培养基(3)上的丛芽分
化率达 80%~90%,均不产生愈伤组织。在培养
基(5)上,愈伤组织分化率达 80%~100%,而不能
产生丛芽。在培养基(4)中,叶柄培养 10 d后,表
面产生很多的淡黄绿色愈伤组织突起(图 1-a),渐
变为绿色,40 d后分化出芽丛(图 1-c) ;叶片在
培养基(2)中培养 40 d时不形成愈伤组织而是直接
产生丛芽(图 1-b),在培养基(5)上,叶片和叶柄
都只能产生愈伤组织,为黄白色,最终变褐死亡,
均未能产生芽苗,说明过高浓度的6-BA对愈伤组
织分化成芽苗极为不利。
4.3 增殖培养 40 d后将芽苗转接到培养基(6)上进
行增殖培养。结果表明,10~15 d后开始分化为
丛芽(图 1-d),增殖系数达 6.5;培养至 20 d时,
芽苗高为 1.5~2.0 cm;40 d时,芽苗高达为 5~8
cm,丛芽健壮,芽苗生长较快。说明 TDZ有利
于红斑秋海棠试管苗增殖。
4.4 生根诱导 将丛生芽切成单个芽,移入培养基
(7)中培养 30 d后,在芽苗基部长出很多黄白色的
根,完成植株再生(图 2),生根率为 100%。
4.5 试管苗移栽 将生根的试管苗在培养室中开瓶
炼苗 2~3 d后,取出幼苗并洗净基部培养基,移
栽到装有栽培基质(蛭石:河沙 =1:1)的塑料盆中,
在盆口盖上一张有小孔的塑料膜,以保持一定的
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湿度。等小苗长出新叶时,可揭开塑料膜,移
栽成活率 70% 左右。
5 意义与进展 红斑秋海棠为秋海棠属多年生球茎
类草本植物,叶片 2~3回掌状深裂,叶表面褐绿
色,叶脉绿白斑纹清晰;叶柄带紫红色斑点,观
赏价值极高。仅分布于我国云南南部(勐腊县青龙
寨)海拔 1100 m的石灰岩山地局部山头,不仅在
野外的自然分布范围非常狭窄、资源蓄有量极
少,处于濒危状态。而且,在昆明植物园栽培
多年的开花植株从未获得过成熟种子,不能完成
图 1 红斑秋海棠外植体的丛芽与愈伤组织分化
a:叶柄愈伤组织诱导;b:叶片丛芽诱导;c:叶柄愈伤组织分化出丛芽;d:丛芽增埴。
图 2 红斑秋海棠的生根再生植株
从种子到种子的生活周期。红斑秋海棠易于栽
培,但单靠分株繁殖速度缓慢,显然,采用组
织培养技术有可能解决这一问题,也为种质资源
迁地保护和开发利用提供更多材料。秋海棠属植
物一些种类的组织培养已有研究报道(司徒琳莉等
2007;李景秀等 2000;Nakano等 1999;Simmonds
和Nelson 1989;Pierik和 Tetteroo 1987),而红
斑秋海棠的组织培养和植株再生尚未见报道。
参考文献
李景秀, 管开云, 孔繁才(2000). 长翅秋海棠的叶片培养和快速
繁殖. 植物生理学通讯, 36 (5): 439~440
司徒琳莉, 张小军, 宗宪春, 任如意(2007). 帝王秋海棠愈伤组织
的诱导和植株再生. 植物生理学通讯, 43 (1): 117
Nakano M, Niimi Y, Kobayashi D, Watanabe A (1999). Adventi-
tious shoot regeneration and micropropagation of hybrid
tuberous begonia (Begonia×tuberhybrida Voss). Sci Hortic,
79: 245~251
Pierik RLM, Tetteroo FAA (1987). Vegetative propagation of
Begonia venosa Skan in vitro from inflorescence explants.
Plant Cell Tis Org Cul, 10: 135~142
Simmonds JA, Nelson SD (1989). Improved micropropagation of
Begonia×hiemalis by maintaining donor plants in long-day
conditions. HortScience, 24 (5): 831~832