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Establishment of Plant Regeneration from Leaves Explants of Wild Roscoeacautleoides in Yunnan

云南野生早花象牙参叶片再生体系的建立



全 文 :© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园  艺  学  报  2006, 33 (2) : 441~444
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 07 - 08; 修回日期 : 2005 - 09 - 01
基金项目 : 中华农业科教基金项目 ( SIARF2001202)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: kxtang@public1km1yn1cn)
云南野生早花象牙参叶片再生体系的建立
瞿素萍 1  熊 丽 2  李树发 2  王丽花 1  唐开学 13
(1 云南省农业科学院农业部花卉产品质量监督检验测试中心 , 昆明 650205; 2 云南省农业科学院花卉研究所 , 昆明 650205)
摘  要 : 以云南野生的早花象牙参叶片为外植体 , 探讨了叶片的不同部位、植物生长调节剂组合、暗
培养、水解酪蛋白和椰子汁对愈伤组织诱导和不定芽再生的影响。结果表明 : 叶片基部 , 暗培养 , 水解酪
蛋白和椰子汁均有利于愈伤组织的诱导 ; 暗培养促进了不定芽的再生。适宜早花象牙参叶片愈伤组织形成
的诱导培养基为 MS + 62BA 115 mg·L - 1 +NAA 011 mg·L - 1 +水解酪蛋白 800 mg·L - 1 +椰子汁 50 mL·
L - 1 , 再生培养基为 MS + 62BA 115 mg·L - 1 +NAA 011 mg·L - 1 , 增殖培养基为 MS + 62BA 016 mg·L - 1 +
NAA 011 mg·L - 1 , 生根培养基为 1 /2MS +NAA 018 mg·L - 1。
关键词 : 早花象牙参 ; 叶片 ; 愈伤组织 ; 再生体系
中图分类号 : S 68  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2006) 0220441204
Establishm en t of Plan t Regenera tion from L eaves Explan ts of W ild R oscoea
cau tleoides in Y unnan
Qu Sup ing1 , Xiong L i2 , L i Shufa2 , W ang L ihua1 , and Tang Kaixue13
(1 Yunnan A cadem y of A gricu ltura l Sciences, Supervision and Testing Cen tre for Flow ers, M in istry of A gricu lture, Kunm ing
650205, Ch ina; 2 Flow er Research Institu te, Yunnan A cadem y of A gricultural Sciences, Kunm ing 650205, Ch ina)
Abstract: The ideal regeneration system of Yunnan wild R oscoea cau tleoides by leaves exp lants was es2
tablished. In this study, the effects of different p lace on leaf, p lant growth regulators, dark periods, casein
hydrolysate, coconut m ilk on callus induction and shoot regeneration were investigated. The research results
indicated that downside from leaf, dark periods, casein hydrolysate, coconut m ilk can imp rove on callus in2
duction. A t the same time, dark periods can facilitate shoot regeneration. The app rop riate media for callus in2
duction from leaves exp lants of R oscoea cau tleoides isMS + 62BA 115 mg·L - 1 +NAA 011 mg·L - 1 + CH 800
mg·L - 1 + CM 50 mL·L - 1. The app rop riate media for shoot regeneration is MS + 62BA 115 mg·L - 1 +
NAA 011 mg·L - 1. The media for p ropagation adventitious shoots is MS + 62BA 016 mg·L - 1 + NAA 011
mg·L - 1. The media for regeneration adventitious roots is 1 /2MS +NAA 018 mg·L - 1.
Key words: R oscoea cau theoides; Leaf exp lant; Callus; Regeneration system
1 目的、材料与方法
早花象牙参 (R oscoea cau theoides) 为姜科象牙参属多年生草本 , 分布于云南和四川 , 株高 7~30
cm, 叶披针形 , 花顶生 , 2~5朵 , 花形独特 , 颜色多样 (图版 , 1~5) , 适于花坛、草地及园林造
景等。作者通过研究建立其叶片再生体系 , 拟为其引种驯化和遗传转化奠定基础。
材料为当年生植株刚展开的幼叶 , 冲洗干净后用 011%的 HgCl2 表面灭菌 10 m in, 再转至 2%的
次氯酸钠中消毒 12 m in, 无菌水漂洗 3次 , 按叶片的不同部位分上、中、下 3部分接种 , 每瓶接种
3~7块叶片 , 每个部位接种 20瓶。
愈伤组织的诱导 : 将上述材料接种于诱导培养基上。基本培养基为 MS +蔗糖 30 g·L - 1 +琼脂
610 g·L - 1 (pH 518)。培养温度为 (20 ±1) ℃。植物生长调节剂主要针对 62BA和 NAA进行配比。
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园   艺   学   报 33卷
暗培养时间为 0、7、14、21和 28 d, 光照的培养条件为 10 h /d, 光照度为 2 000 lx。水解酪蛋白
(CH) 设置为 0、400、800、1 200和 1 600 mg·L - 1 , 椰子汁为 0、10、30、50和 70 mL·L - 1 , 接种
数量同上 , 50 d后统计愈伤组织的诱导情况。
不定芽的再生 : 将诱导形成的愈伤组织转移至分化培养基 , 调整 62BA和 NAA的配比 , 其它条件
同上。50 d后统计不定芽的再生情况。
不定芽的增殖、生根及移栽 : 将再生形成的不定芽分割成单苗或 2~3芽一丛 , 接种于增殖培养
基 (MS + 62BA 016 mg·L - 1 +NAA 011 mg·L - 1 ) , 待不定芽长至约 2 cm时 , 切成单芽 , 接种于生根
培养基 (1 /2MS +NAA 018 mg·L - 1 ) 中 , 其它条件同上。30 d后统计其增殖率和生根率。苗高达
4~5 cm, 根系发达粗壮时取出 , 洗净培养基 , 移栽于腐质土 ∶珍珠岩为 1∶1的基质内。
2 结果分析与讨论
211 叶片不同部位对愈伤组织诱导和不定芽再生的影响
取同一叶片的 3个不同部位 , 采用最适的诱导培养基 (MS + 62BA 115 mg·L - 1 +NAA 011 mg·
L - 1 + CH 800 mg·L - 1 +椰子汁 50 mL·L - 1 ) 及培养条件 ( 14 d暗培养 ) 诱导和再生 , 其诱导和再
生能力分别是下部 >中部 >上部 , 愈伤组织的诱导率分别是 7517%、6213%和 5011% ; 叶片下部即
基部形成愈伤组织的时间短 , 生长快而旺盛 , 容易再生出大量的不定芽 , 是较好外植体材料 , 与瞿素
萍等〔1〕在南美水仙鳞片再生体系的研究结果一致。
212 62BA和 NAA配比对叶片愈伤组织诱导及不定芽再生的影响
以 M S为基本培养基 , 未添加水解酪蛋白和椰子汁 , 培养条件为暗培养 14 d后转入光下培养 ,
采用正交试验设计 L16 ( 42 ) , 研究 BA和 NAA对叶片愈伤组织诱导的影响。结果 (表 1 ) 表明 ,
62BA为 0时 , 无论 NAA如何调整均不形成愈伤组织 , 外植体变黄死亡。62BA 115~610均能形成
愈伤组织 , 62BA 115~310时 , 随着浓度的升高 , 诱导率随之增高 , 但愈伤组织的质量下降。在
62BA一定的情况下 , NAA的影响不大 , 其比值在 15时 , 诱导效果较好。为降低变异 , 依据植物生
长调节剂宜低不宜高的原则〔2〕, 选择 62BA 115 mg·L - 1 +NAA 011 mg·L - 1为诱导培养基的最适植
物生长调节剂配比。外植体形成的愈伤组织 , 刚诱导出时生长缓慢 , 多次继代后生长旺盛 , 表面
有很多细小突起 , 颜色为黄色或黄绿色 (图版 , 6)。
表 1 62BA和 NAA对早花象牙参叶片愈伤组织诱导的影响
Table 1 Effects of 62BA, NAA on the ca llus induction from leaves explan ts of Roscoea cau tleo ides
植物生长调节剂 Plant
growth regulators (mg·L - 1 )
62BA NAA 接种数Number ofincubation 诱导的愈伤组织数Number of callus ofinduction 诱导率Inductionrate ( % ) 愈伤组织生长状况Vegetal status of callus
0 011 98 0 0
0 015 96 0 0
0 110 101 0 0
0 210 99 0 0
115 011 105 61 5811 生长旺盛 ,表面有大量突起。Calluspis growth bloom, there are a
115 015 98 54 5511 lot of p rotuberance on surface.
115 110 101 57 5614
115 210 99 56 5616
310 011 103 78 7517 部分基部水渍化 ,表面稍有突起。Fractional calluspis downside
310 015 96 70 7219 appear vitrification, there are a few p rotuberance on surface.
310 110 102 75 7315
310 210 99 71 7117
610 011 96 36 3715 部分材料整块发生水渍化 ,诱导率下降。Fractional callus
610 015 104 37 3516 appear full vitrification, induction rate descend.
610 110 101 36 3516
610 210 98 32 3217
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 2期 瞿素萍等 : 云南野生早花象牙参叶片再生体系的建立  
研究 62BA和 NAA配比对不定芽再生的影响 , 结果得出以 62BA 115 mg·L - 1 +NAA 011 mg·L - 1
的组合再生效果较好 , 再生植株无畸变 , 叶色浓绿有光泽 (图版 , 7 ) , 随着 62BA 浓度的升高 ,
再生苗的畸变率加大 ,表现为叶片皱缩 ,植株矮小 ,节间缩短 ,严重时茎秆变扁 ,连在一起 ,丛生较严重。
213 水解酪蛋白 ( CH) 和椰子汁对叶片愈伤组织诱导的影响
在 62BA与 NAA同一配比条件 (62BA 115 mg·L - 1 + NAA 011 mg·L - 1 ) 下 , 当 CH添加至 800
mg·L - 1并组合椰子汁 50 mL·L - 1时 , 相同部位 (叶片下部 ) 和培养条件 (14 d暗培养 ) 下 , 愈伤
组织的诱导率从添加前的 5811%提高到 7513% , 以后再提高浓度 , 诱导率基本不变 , 说明适当添加
水解酪蛋白和椰子汁对象牙参叶片愈伤组织的诱导具有明显的促进作用。
214 暗培养时间对叶片愈伤组织诱导和不定芽再
生的影响
将叶块外植体接于最适的诱导培养基 MS + 62
BA 115 mg·L - 1 + NAA 011 mg·L - 1 + CH 800
mg·L - 1 +椰子汁 50 mL·L - 1上 , 再生培养基为
MS + 62BA 115 mg·L - 1 + NAA 011 mg·L - 1 , 发
现暗培养对叶块愈伤组织的诱导和不定芽的再生
有较明显的促进作用 , 诱导的最佳暗培养时间为
14 d, 诱导率比对照上升了 4914 % , 对再生的影
响更大 , 最佳暗培养时间为 21 d, 再生率与对照
相比提升了 5614 % (图 1)。
215 不定芽的增殖、生根和移栽
增殖所形成的丛生芽健壮 , 叶片浓绿而舒展 ,
图 1 暗培养对愈伤组织诱导和不定芽再生的影响
F ig. 1 Effects of dark per iods on the ca llus induction and shoot
regenera tion from the leaves of Roscoea cau tleoides
无变异 , 30~40 d转接 1次 , 繁殖倍数达 3~4, 可实现快速增殖 (图版 , 8 )。把带茎尖的单株芽 ,
接入生根培养基 30 d后 , 苗高达 4~5 cm, 根系粗壮发达 , 可见明显的根毛 , 生根率达 80%以上
(图版 , 9) , 此时将生根苗取出 , 移入栽培基质内 , 栽后浇足水 , 适当保湿 , 病虫害按常规管理 , 成
活率达 85%以上。
现已在众多的植物上构建了再生体系〔3~5〕, 但象牙参属作为极具开发前景的一大类野生植物 , 国
内外均未见相关组织培养和再生体系的报道 , 仅有少量同科植物组织培养的研究〔6, 7〕。通过本试验建
立起的高效叶片再生体系 , 不仅可实现种苗的规模化生产 , 为其引种驯化和开发利用提供了技术条
件 , 同时也为后续基因转化等现代生物技术的应用奠定了基础。
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图版说明 : 1~5. 花色各异的早花象牙参 ; 6. 叶片愈伤组织的诱导 ; 7. 经愈伤组织再生的不定芽 ; 8. 不定芽微繁 ; 9. 不定根
的发生。
Explana tion of pla tes: 1 - 5. D ifferent floral color on R oscoea cautleoides; 6. Callus from leaves exp lants; 7. Shoot regeneration form the
callus; 8. M icro2p ropagation of adventitious shoots; 9. Adventitious root regenerating.
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