全 文 :植物生理学通讯 第 41卷 第 2期,2005年 4月178
水杨酸对山葵试管根茎形成的影响
翁忙玲 吴震* 刘霞
南京农业大学园艺学院,南京 210095
提要 采用固体培养和固液循环培养 2 种方式,探讨 0、0.5、1.0、1.5 mg·L-1 4 种浓度水杨酸(SA)对山葵试管根茎形成的
影响,结果表明,在 2 种培养方式下,不同浓度 SA 对山葵试管根茎形成和膨大均有明显促进作用,其中以 1.0 mg·L-1 SA
进行固液循环培养的山葵根茎鲜重、根茎长和根茎粗为最大。
关键词 山葵;水杨酸(SA) ;试管根茎的形成
Effect of Salicylic Acid on Rhizome Formation of Wasabi(Wasabia japonica
Matsum.) in vitro
WENG Mang-Ling, WU Zhen*, LIU Xia
College of Horticulture, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095
Abstract Effects of salicylic acid(SA) 0, 0. 5, 1.0 and 1.5 mg·L-1 on rhizome formation of wasabi(Wasabia
japonica Matsum.) under solid culture and solid-liquid culture were studied. The results showed that both
methods had significant promotion on rhizome formation and swelling of wasabi in vitro. The effect of 1.0
mg·L-1 SA under solid-liquid culture was the best, the average fresh weight, length and diameter of the rhizome
in vitro were significantly higher than that of the others.
Key words wasabi(Wasabia japonica Matsum.); salicylic acid(SA); rhizome formation in vitro
收稿 2004-07-16 修定 2004-12-02
资助 江苏省农业三项工程项目(P99306)。
*通讯作者(E-mail: ZPZX@njau.edu.cn, Tel: 025-84396251)。
山葵(Wasabia japonica Matsum.)学名山嵛菜,
是一种经济价值较高的蔬菜兼药用植物,以辛、
香、甘、粘等特征居各种调味蔬菜之首,为日
本料理菜肴必备的高级调味品[1~3]。近年来,它
作为出口创汇蔬菜引入我国后,受到广泛重视。
由于山葵生长发育对环境条件要求较为苛刻,生
长周期为18个月,夏季高温季节病虫害较重,导
致产量降低[3]。
水杨酸(salicylic acid, SA)是一类由植物产生
的酚类物质。它可影响植物多种生理过程[4~6],如
蒸腾作用、气孔关闭、种子萌发、果实成熟、
开花、植株抗病等。SA 还能促进短日照条件下
马铃薯块茎的形成[7],0.1~1.0 mg·L-1的SA能诱导
试管薯形成和提高结薯率[8]。但迄今尚未见到SA
与山葵根茎形成之间关系的报道。本文探讨SA对
山葵试管根茎形成及膨大的诱导作用,以进一步
研究山葵根茎的发育机理制,以期能为缩短山葵
大田生长周期和优质高产栽培以及试管根茎工厂化
生产提供参考。
材料与方法
试验于2001年9月~2002年12月在我校园艺
学院组培中心进行。实验材料为山葵“达摩”
(Wasabia japonica Matsum.),从日本引进。
试管苗基本培养基为MK(0.2 mg·L-1 6-BA+0.2
mg·L-1 KT+0.05 mg·L-1 NAA)[9]。固体培养方法以
基本培养基为对照,加7 g·L-1琼脂和80 g·L-1 糖,
分别添加不同浓度的 SA,pH 固 =5.8;固液循环
培养的固体培养基成分同上,液体培养基为
MK+5 mg·L-1 6-BA+80 g·L-1糖, pH液 =6.0。培养箱
温度为(18±2)℃,光照度2 000 lx,光照时间10
h·d-1。SA设0、0.5、1.0、1.5 mg·L-1 4 种浓度,设
固体培养(常规培养方法)和固液循环培养2种培养
方 式 。
选取整齐一致的无菌试管苗,切取约 5 mm
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带芽的基部作为诱导试管根茎的外植体,分别接
种于固体培养基中进行固体培养,30 d 为 1个培
养周期,共培养 3 个周期。固液循环培养时,将
山葵无菌试管苗先接种于液体培养基中,置于振
幅为100 r·min-1的摇床上旋转培养2 d,然后转接
于固体培养基中(培养基组成及方法与固体培养相
同)培养 28 d 为 1 个周期,共培养 3 个周期。每
种培养方式设4个处理,每处理15瓶,每瓶2株,
重复 3 次。培养 3 个周期后,测定试管苗株高、
叶数、开展度、根茎高、根茎粗、根茎重,观
察山葵生长情况和叶色。
结果与讨论
1 培养方式对山葵试管苗生长的影响
从表1 可以看出,相同培养方式下,不同浓
度 SA 处理中,以 1.0 mg·L-1 培养为最佳,山葵
试管苗株高、开展度、单株鲜重及生长状况都明
显优于其他 3 个处理。与常规培养方法相比,固
液循环培养的山葵试管苗株高、开展度、单株鲜
重及生长状况都明显优于常规培养;其中,S A
表1 不同培养方式对山葵试管苗生长状况的影响
Table 1 Effects of the different culture methods on the growth of wasabi in vitro
培养方式 SA 浓度 /mg·L-1 株高/cm 开展度/cm 单株鲜重/g 生长情况
常规培养 0 3.09ef 4.11e 0.45f 叶色浅绿
0.5 3.12e 4.20de 0.48e 叶柄、叶片浅绿
1.0 3.85cd 4.47c 0.69d 叶柄较粗,叶色浅绿
1.5 2.98ef 4.25d 0.49e 叶柄、叶片浅绿
固液循环 0 3.96c 4.56c 0.72d 叶柄较粗,叶深绿色
0.5 4.15b 5.32b 1.50b 叶柄较粗,叶片厚,深绿色
1.0 4.73a 5.86a 1.72a 叶柄较粗,叶片厚,深绿色
1.5 4.27b 5.27b 1.34c 叶柄较粗,叶片厚,深绿色
不同字母表示在 P=0.05 水平差异显著。
图1 SA对2种培养方式下试管根茎形成率的影响
Fig.1 Effect of SA on rhizome formation of wasabi in vitro
under two culture methods
浓度为 1.0 mg·L-1的山葵试管苗单株鲜重及株高均
显著高于其他 3 个处理。另外,固液循环培养的
植株易褐变、易污染,但其叶色、叶柄粗等都
明显优于其它处理。
2 SA对山葵试管根茎诱导率的影响
图1 表明,2种培养方式加SA的均能促进根
茎形成,不同浓度SA处理中以1.0 mg·L-1的诱导
效果最好,固液循环培养效果好于固体培养。当
SA浓度为 1.0 mg·L-1 时,固液循环培养的诱导率
为 69.8%,而固体培养的诱导率仅为 24.7%。
3 不同浓度SA对山葵试管根茎形成的影响
从表2 可以看出,2 种培养方式加SA 对山葵
根茎的膨大均有明显的促进作用。在0~1.0 mg·L-1
浓度范围内,山葵根茎大小随SA 浓度的提高而增
加,但并不是水杨酸浓度越高越好,水杨酸浓度
为1.0 mg·L-1 时,固液循环培养的山葵根茎鲜重、
根茎长和根茎粗均显著高于其它处理,平均根茎
鲜重为1.27 g,最大根茎鲜重达5.14 g。
采用无菌苗直接诱导大蒜试管鳞茎[10]、马铃
薯试管块茎[7, 8]和荸荠试管球茎[11]的研究已有成功报
道,山葵试管根茎诱导尚未见报道。本文结果表
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表2 不同浓度 SA对山葵试管根茎膨大的影响
Table 2 Effects of SA concentrations on swelling of
rhizome of wasabi in vitro
培养方式 SA浓度/ 根茎鲜重/ 根茎长/ 根茎粗/
mg·L-1 g cm cm
常规培养 0 0.12h 0.41g 0.33h
0.5 0.31ef 0.56f 0.66de
1.0 0.45d 0.68de 0.68d
1.5 0.30e 0.41g 0.62f
固液循环 0 0.21g 0.83c 0.63fg
0.5 1.34b 0.98b 0.94b
1.0 1.75a 1.33a 1.27a
1.5 0.87c 0.62d 0.87c
不同字母表示在 P=0.05 显著差异。
明:在山葵组织培养过程中,如果采用单一的培养
基,并不利于其试管根茎的形成,只能促进大量侧
芽的萌发;而采用固液循环培养即分阶段培养方
式,在根茎诱导与根茎发育阶段采用不同的培养
基,则有利于山葵根茎的形成和膨大,培养时添加
SA可促进山葵根茎的膨大。
参考文献
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