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Study on Tissue Culture of Lilium japonicum cv.‘Louvre‘

西洋百合“卢浮宫”的组培技术研究



全 文 :收稿日期 : 2003209229
基金项目 : 福建省林业厅科技推广项目[1998 —2002 年第一期林木种苗工程重点项目 3 (4) ]
作者简介 : 宋建英 (1954 —) 女 ,福建莆田人 ,高级讲师 ,博士生 ;主要研究方向 :植物组织培养 ( E2mail : songnp @so2
hu1com )
林业科学研究 2004 ,17 (3) :346~351
Forest Research
  文章编号 :100121498 (2004) 0320346206
西洋百合“卢浮宫”的组培技术研究
宋建英
(福建林业职业技术学院科学研究科 ,福建 南平 353000)
摘要 :以鳞片为外植体、MS为基本培养基 ,以不同激素成分及不同质量浓度水平下诱导西洋百合“卢
浮宫”的小鳞茎状突起 ,进行组培试验。结果表明 :“卢浮宫”百合的诱导以取其完整的鳞片为外植体、
并以鳞片背部突起处紧贴于 MS + 62BA 210 mg·L - 1 + NAA 012 mg·L - 1的培养基上诱导效果为最好。
“卢浮宫”百合的诱导是由外植体 (鳞片)产生小鳞茎状突起而分化成苗的 ,并不经愈伤组织分化产生。
筛选出的最佳继代增殖培养基为 MS + 62BA 017mg·L - 1 + IBA 013 mg·L - 1 ,生根培养基为 1Π2MS + 62BA
013 mg·L - 1 + IBA 017 mg·L - 1 。移植基质选择河泥和珍珠岩 (体积比 7∶3)混合 ,成活率达 98 %。
关键词 :“卢浮宫”百合 ;组织培养 ;鳞片 ;激素处理
中图分类号 :S682    文献标识码 :A
百合是百合科 (Liliaceae)百合属 (Lilium L. )的多年生草本植物 ,靠鳞茎宿存。近年来从国
外引进不少优良的观赏品种 ,但因百合常规繁殖方法为分植小鳞茎数量有限 ;用鳞片扦插 ,往
往易于腐烂而不常用。因此 ,在百合的引种栽培、优良品种快速繁殖、去毒复壮以及新品种培
育方面组织培养都是很有用的方法[1~3 ] 。作者从 2000 年 3 月起 ,以引种的“卢浮宫”的鳞茎为
材料 ,进行西洋百合的组织培养技术研究 ,探讨其快速繁殖的方法。目前未见西洋百合“卢浮
宫”组培快速繁殖研究的报道 ,本研究旨在为其工厂化育苗提供科学依据。
1  材料与方法
111  材料来源
西洋百合“卢浮宫”( Lilium japonicum Thunberg ex Houttuyn cv1‘Louvre’) 是福建省南平市林
委 1999 年从荷兰引进 ,福建省南平市延平区大横镇栽培的。2000 年初陆续开花 ,且作为鲜切
花投放到市场。作者 2000 年 3 月从该栽培基地选取生长健壮、直立、叶绿的单株 ,去除茎叶 ,
剥离出鳞茎作为外植体 ,进行组培试验。
112  研究方法[ 4~7]
11211  外植体的处理 将采回的鳞茎先用自来水冲洗干净后 ,去除外部老鳞片 ,露出内部白
色鳞茎时 ,将其剥成鳞片 ,用自来水继续冲洗 60 min。在超净工作台上用体积分数为 75 %酒精
浸摇 30 s 后 ,转入质量浓度为 1 g·L - 1的汞水中 30 min ,用无菌水冲洗 5~6 次。用手术刀在接
种盘上将各鳞片的基部切除不用。
11212  培养基 诱导培养基以 MS 为基本配方 ,外加适量 011~015 mg·L - 1 62BA 和 012 mg·
L - 1 NAA ,30 g·L - 1白砂糖和 7 g·L - 1琼脂条。继代培养基配方以诱导培养基为基础 ,外加激素
为 62BA 011~110 mg·L - 1和 NAA 013 mg·L - 1 。生根培养基以 1Π2MS 培养基为基础 ,激素的浓
度进行适当的调整。
11213  鳞片各处理方法及接种方式 外植体 (鳞片)做不切开、切成 2 块、切成 4 块 3 种处理 ,
62BA 取 011、015、110、210、510 mg·L - 1 5 个水平 ,NAA 均为 012 mg·L - 1 。每种处理、每个水平接
种 10 瓶 ,每瓶接 3 块 (每块指的是 :不切开的整个鳞片为 1 块 ,切开的则以切开的每一小块为 1
块。下同) 。
外植体鳞片在培养基中放置的方式对诱导的影响试验 ,采用培养基为 MS + 62BA 210 mg·
L - 1 + NAA 012 mg·L - 1 ,分别以鳞片背部紧贴培养基、以鳞片基部斜插入培养基和以鳞片腹面
接触培养基 3 种方式接种 ,并辅以鳞片不切开、切成 2 块、切成 4 块处理 ,每个处理接 10 瓶 ,每
瓶 1 块。
继代培养时 ,62BA 取 011、012、013、015、017、110 mg·L - 1 6 个水平 , IBA 均采用 013 mg·L - 1 ,
每个水平接种 10 瓶 ,每瓶接 5 个小鳞茎。
生根培养时 , IBA 取 011、013、017、110、210 mg·L - 1 5 个水平 ,62BA 均采用 013 mg·L - 1 ,并以
IBA 为 017 mg·L - 1 、62BA 为 0 作对照。每个水平接种 10 瓶 ,每瓶接 5 个小鳞茎。
11214  培养条件  培养温度为 25 ℃恒温 ,日光灯照射 2 500 lx ,每天 12 h 照明 ,培养基 pH
值 518。
2  结果与分析
211  鳞片的不同切分处理和不同 62BA质量浓度对诱导小鳞茎的影响
切除靠近根部的鳞片基部不用 ,将鳞片剩余部分横竖切开成 4 小块、纵向切开成 2 块和不
切开整块使用 3 种处理 ,分别以鳞片背面紧贴于不同培养基上。7 d 后 ,原为白色的鳞片转成
淡绿色。20 d 后 ,鳞片继续转为深绿色 ,此时鳞片上不产生任何愈伤组织 ,而是从鳞片的腹面
内陷处或在边缘直接诱导产生出小鳞茎状突起。接种 30 d 后的观察统计结果表明 (表 1) :鳞
片的不同切片处理 ,对诱导小鳞茎状突起是有影响的 ,把整块鳞片不切开处理直接作为诱导材
料 ,最易产生小鳞茎状突起 ,且产生的数量为最多 (图版 Ⅰ) 。在以 MS 为基本培养基 ,外加
62BA 011~510 mg·L - 1和NAA 012 mg·L - 1的共同作用下 ,随62BA质量浓度的增高 ,诱导的小
表 1  鳞片的不同处理及不同 62BA质量浓度对诱导小鳞茎状突起的影响
激素Π(mg·L - 1)
62BA NAA 外植体数Π个不切开 对半切开 切成 4 小块 小鳞茎状突起分化数Π个不切开 对半切开 切成 4 小块 平均诱导分化系数不切开 对半切开 切成 4 小块
011 012 30 30 30 40 24 18 113 018 016
015 012 30 30 30 62 31 25 211 110 018
110 012 30 30 30 81 39 31 217 113 110
210 012 30 30 30 102 45 42 314 115 114
510 012 30 30 30 153 76 53 511 215 118
  注 :表中的外植体个数指的是 :不切开的整个鳞片为 1 个 ,切开的则以切开的每一小块为 1 个。
743第 3 期 宋建英 :西洋百合“卢浮宫”的组培技术研究
小鳞茎状突起有显著增加的趋势。当 62BA 质量浓度增加到 510 mg·L - 1时 ,虽然分化出的小鳞
茎状突起为最多 ,但很细弱 ,最终为玻璃化的无效苗。试验观察表明 ,在 62BA 质量浓度为 210
mg·L - 1时 ,小鳞茎分化系数较高 ,为 314 ,小鳞茎形态正常 ,且粗壮。
212  鳞片不同接种方式处理对诱导小鳞茎状突起的影响
将外植体分别以鳞片背部紧贴培养基、以鳞片基部斜插入培养基和以鳞片腹面接触培养
基 3 种方式接种 ,采用 MS + 62BA 210 mg·L - 1 + NAA 012 mg·L - 1培养基 ,并辅以鳞片不切开、切
成 2 块、切成 4 块处理。接种 30 d 后 ,统计数据表明 (表 2) :在添加 62BA 210 mg·L - 1和 NAA
012 mg·L - 1的 MS 培养基上 ,不管鳞片是采用不切开、对半切开或切成 4 块处理 ,将鳞片背面紧
贴培养基的接种方式比以鳞片基部斜插入培养基内和以腹面插入培养基效果好 ,其诱导小鳞
茎的分化频率最高 ;而以腹面插入培养基的接种方式诱导 ,接种的百合鳞片虽会转绿 ,但诱导
不出小鳞茎状突起 ,这可能与百合鳞片的不定芽生长点位于鳞片腹面 ,具有极性 ,背面无法产
生小鳞茎状突起有关。
表 2  鳞片不同接种方式对诱导小鳞茎状突起的影响
鳞片接种方式
外植体处理Π个
不切开 切成 2 块 切成 4 块
分化率Π%
不切开 切成 2 块 切成 4 块
背贴培养基 10 10 10 100 80 60
斜插入培养基 10 10 10 80 60 40
腹面插入培养基 10 10 10 0 0 0
  注 :表中的个指的是 :不切开的整个鳞片为 1 个 ,切开的则以切开的每一小块为 1 个。
213  不同质量浓度的 62BA对百合继代增殖的影响
当外植体诱导出的小鳞茎长到 015 cm
高、直径为 014 cm 时 ,用解剖刀将其与外植体
分开 ,单个小鳞茎接种于不同质量浓度 62BA
的培养基中 ,继代培养 45 d 后 ,调查其生长情
况 ,表 3 表明 :在 IBA 质量浓度为 013 mg·L - 1
的 MS 培养基上 ,随 62BA 质量浓度从 011 mg·
L - 1到 110 mg·L - 1递增 ,小鳞茎的周边增殖分
化出新的小鳞茎状突起也增多。当 62BA 质量
浓度达到110 g·L - 1时 ,虽然增殖倍数达到最 表 3  不同质量浓度的 62BA对小鳞茎继代增殖的影响激素浓度Π(mg·L - 1)62BA IBA 接种数Π个 再生小鳞茎数Π个 平均增殖系数011 013 50  102 210012 013 50  248 418013 013 50  316 613015 013 50  524 1015017 013 50  692 1318110 013 50 1 203 2411
高 ,但形成的鳞茎小 ,且玻璃化严重 ,明显地为无效苗 ;而当 62BA 为 017 mg·L - 1时 ,增殖系数虽
比 62BA 为 110 mg·L - 1的小 ,但分化的小鳞茎形态正常且健壮。因此 ,作者在用 62BA 017 mg·
L - 1 、IBA 013 mg·L - 1激素浓度对“卢浮宫”继代培养 45 d 后 ,选用生长健壮、叶色浓绿、小鳞茎
直径为 016 cm ,芽条长为 115 cm 的小鳞茎转入生根培养基 ,效果良好。
214  不同质量浓度激素对根形成的影响
将上述小鳞茎转入 1Π2MS ,辅以 62BA 013 mg·L - 1 、IBA 011~210 mg·L - 1的生根培养基中 ,
并以 1Π2MS 不加 62BA、辅以 IBA 017 mg·L - 1培养基作为对照。培养 45 d 后观察调查 ,表 4 表
明 :在62BA质量浓度为013 mg·L - 1的1Π2MS培养条件下 ,随 IBA质量浓度的增高 ,百合的根条数
843 林  业  科  学  研  究 第 17 卷
增加 ,当 IBA 为 017 mg·L - 1时 ,根条数达 811 ,
生根率为 100 % ,根相对较粗壮且短 ,有利于
移植 ;而在 IBA 为 017 mg·L - 1 、不加 62BA 的培
养基上 ,根条数相对较少 ,为 412 条 ,生根率为
85 % ,效果不如加了 62BA 的好。当 IBA 达到
110 mg·L - 1 和 210 mg·L - 1 时 ,根条数虽多 ,但
长得细弱且长 ,不利于移植。因此 ,本实验室
采用 62BA 013 mg·L - 1 、IBA 017 mg·L - 1 的1Π2
MS培养基对“卢浮宫”进行生根培养 ,效果理
想 (图版 Ⅰ) 。
表 4  不同质量浓度激素对百合根形成的影响
激素浓度Π(mg·L - 1)
IBA 62BA 接种数Π个 生根率Π% 平均生根数Π条
017 010 50 85 412
011 013 50 76 116
013 013 50 87 313
017 013 50 100 811
110 013 50 100 918
210 013 50 100 1211
215  试管苗移植
当“卢浮宫”生根培养 45 d ,小苗高 415 cm、叶色浓绿、小鳞茎直径为 018 cm、根系发达粗壮
时进行移植。先将生根试管苗在自然条件下炼苗 5~7 d 后 ,洗净培养基 ,用质量分数为 50 %
多菌灵 800 倍液进行消毒处理 ,移植于装有体积比为 70 %河泥、30 %珍珠岩培养料的塑料穴盘
中。在移植后的 7~10 d 内应用塑料薄膜对小苗进行覆盖 ,以保证较高的湿度。用这种方法 ,
移植试管苗的成活率可达 98 %。
3  结论与讨论
(1)“卢浮宫”百合的诱导以取其完整的鳞片为外植体、并以鳞片背部突起紧贴于 MS + 62
BA 210 mg·L - 1 + NAA 012 mg·L - 1的诱导培养基上培养效果为最好。
(2)“卢浮宫”百合的诱导是由外植体 (鳞片)产生小鳞茎状突起而分化成苗的 ,并不经脱分
化产生愈伤组织再分化形成。
(3)“卢浮宫”百合的继代培养基为MS + 62BA 017 mg·L - 1 + IBA 013 mg·L - 1 ,生根培养基为
1Π2MS + 62BA 013 mg·L - 1 + IBA 017 mg·L - 1 。
(4)“卢浮宫”的生根苗应用质量分数为 50 %多菌灵 800 倍液进行消毒处理 ,移植于体积比
为 70 %的河泥和 30 %珍珠岩的培养料中培养 ,成活率可达 98 %。
综合上述影响百合试管苗鳞茎增殖的各项因素 ,本着既要提高鳞茎增殖率 ,又要尽量减少
投入 ,降低生产成本的基本原则 ,建议在西洋百合“卢浮宫”试管鳞茎增殖快繁工作中采取如下
综合处理措施 : (1)诱导小鳞茎时应采用完整的鳞片作为外植体接种 ,并以背部紧贴在培养基
上 ,该法诱导系数高。虽然鳞片切块接种可以减少所需外植体的数量 ,但切块后 ,所分化出的
外植体数量少 ,诱导系数低 ,且诱导所需时间长 ,在工厂化生产中不宜使用。(2)可用普通白糖
代替蔗糖 ,用琼脂条代替琼脂粉。采取上述措施 ,不但可以保证最佳试管鳞茎增殖率 ,而且可
以减少糖和琼脂的投入 ,降低生产成本 ,有利于提高工厂化生产的经济效益。
943第 3 期 宋建英 :西洋百合“卢浮宫”的组培技术研究
图版Ⅰ “卢浮官”百合的组培繁殖
11 整块鳞片诱导产生的小鳞 ; 21 生根试管苗 ; 31 即收移植的生根试管苗 ;
41 盆栽成活的百合组培苗 (基质 :70 %河泥 + 30 %珍珠岩)
053 林  业  科  学  研  究 第 17 卷
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Study on Tissue Culture of Lilium japonicum cv.‘Louvre’
SONG Jian2ying
(Scientific Research Department ,Fujian Forestry Polytechnic , Nanping  353000 ,Fujian ,China)
Abstract :Using bulb scale as the explant and MS as the basic media , the bulbous projection of Lilium japoni2
cum cv.‘Louvre’was induced and cultured with different hormones in differet concentration levels. The result
revealed that the best way to induce‘Louvre’was to use its whole scale , whose back was stuck on the medium
that contains 210 mg·L - 1 of 62BA , 012 mg·L - 1 of NAA and MS as the explant . The induction of‘Louvre’scale
was to produce the bulbous projection which differentiated into seedings , but not to produce it from callus induc2
tion. MS containg 017 mg·L - 1 of 62BA and 013 mg·L - 1 of IBA was optimized as the best medium for shoot2tip
culture and subculture , and 1Π2MS containing 013 mg·L - 1 of 62BA and 017 mg·L - 1 of IBA was optimized as
the best medium for rooting culture. The material for transplanting was the combanation of river mud and pearly
rock(cubic comparison is 7∶3) . The survival rate of Lilium shoots could reach 98 %.
Key words : Lilium japonicum cv.‘Louvre’;tissue culture ;buld scale ;harmonic treatment
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