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A Preliminary Study on the in Vitro Culture of Cercidiphyllum japonicum Sieb. et Zucc.

连香树离体快繁初步研究



全 文 :园  艺  学  报  2006, 33 (1) : 186~189
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 06 - 20; 修回日期 : 2005 - 07 - 21
基金项目 : 四川省重点学科建设项目 ( SZD0419)
连香树离体快繁初步研究
麦苗苗 石大兴 王米力 廖 静 韩 珊
(四川农业大学林学园艺学院 , 雅安 625014)
摘  要 : 连香树为我国珍稀濒危树种 , 具有较高的经济价值和观赏价值。本文研究了 3年生连香树
(Cercidiphy llum japon icum Sieb. et Zucc. ) 带芽茎段的离体培养。筛选出最佳培养基 : ( 1) 腋芽诱导培养
基 : MS +NAA 0101 mg·L - 1 ; (2) 丛生芽诱导培养基 : MS +BA 110 mg·L - 1 ; (3) 丛生芽增殖培养基 :
MS +BA 210 mg·L - 1 + 2042D 0101 mg·L - 1 ; (4) 生根培养基 : 1 /2MS + IBA 110 mg·L - 1。
关键词 : 连香树 ; 离体培养
中图分类号 : S 68  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2006) 0120186204
A Prelim inary Study on the in V itro Culture of C erc id iphyllum japon icum
S ieb. et Zucc.
MaiM iaom iao, Shi Daxing, W ang M ili, L iao J ing, and Han Shan
(College of Forestry and Horticu lture, S ichuan A gricultura l U niversity, Yapian 625014, China)
Abstract: Cercid iphy llum japon icum is an endangered p lant in China, possesses the high econom ic and
app reciatory value. This paper mainly dealt with the study on shoot organogenesis culture in vitro culture from
sp rout exp lants of Cercid iphy llum japon icum. The results showed that the best media for various stages were as
fellows: (1) Axially bud induction medium: MS +NAA 0101 mg·L - 1 ; (2) Clump shoot induction medi2
um: MS +BA 110 mg·L - 1 ; ( 3 ) Clump shoot regeneration medium: MS + BA 210 mg·L - 1 + 2042D
0101 mg·L - 1 ; (4) Rooting medium: 1 /2MS + IBA 110 mg·L - 1.
Key words: Cercid iphy llum japon icum ; In vitro culture
1 目的、材料与方法
连香树 (Cercid iphyllum japon icum Sieb. et Zucc. ) 为连香树科连香树属原始木本植物 , 除在用
材、医药和化工等领域具有较高利用价值外 , 还作为彩叶树种被世界各国广泛引种栽培〔1〕。连香树
雌雄异株 , 现多为单株分布 , 结实量少 , 种子极小 , 出苗纤细 , 难以成苗 , 天然更新能力较差〔2, 3〕,
目前已濒临灭绝。通过组培快繁技术 , 可获得基因型一致的优质苗木 , 并在短期内快速大量繁殖 , 大
大加快育苗进程 , 为珍稀濒危树种种质资源的保存开辟一条新的途径。组织培养繁殖连香树 , 目前国
内外尚未见报道。
试验材料采自四川农业大学林木育种实验苗圃 3年生连香树幼苗。剪取幼嫩带芽茎段和顶芽 , 在
加有 1%洗衣粉的洗涤液中漂洗 5 m in, 用毛刷轻刷以除去杂质 , 再在流水下冲洗 2~3 h, 剪去展开
的叶片 , 用 70%酒精浸泡消毒 15 s, 转入 011%升汞溶液中灭菌 5 m in, 最后用无菌水冲洗 5~6次 ,
并用纱布吸干表面水分。
将已灭菌的外植体接种于启动培养基上 , 暗培养 7 d后转入光培养 , 培养 30 d统计诱导率。待腋
芽萌发后进行丛生芽的诱导和增殖培养 , 最后移入生根培养基中诱导生根。根长至 115~2 cm时炼苗
移栽。以 MS为基本培养基 , 添加不同的植物生长调节剂 , 琼脂 018% , 蔗糖 3% , pH 518~610; 培
 1期 麦苗苗等 : 连香树离体快繁初步研究  
养温度 (26 ±2) ℃; 光照 12~14 h·d - 1 , 光照强度 1 500~2 000 lx。每处理接种 30个外植体 , 3次
重复。采用新复极差法 (SSR检测 ) 对平均数进行多重比较。
2 结果分析与讨论
211 不同植物生长调节剂配比对腋芽诱导的影响
采用 NAA (0101、0105、011 mg·L - 1 ) 与 BA ( 0、011、015、110 mg·L - 1 ) 进行组合试验 ,
外植体在接种 6 d后腋芽开始萌动 , 抽生新梢明显 , 8 d后可见两片细小鲜绿的嫩叶 , 10 d后叶片展
开 , 长约 2 cm, 宽约 1 cm, 茎段基部膨大 , 有愈伤组织产生。当低浓度 NAA (0101 mg·L - 1 ) 与不
同浓度 BA搭配时 , 腋芽萌发率较高 , 小苗叶色浓绿 , 叶片舒展 , 生长健壮 (图版 , 1)。其中 , 单独
使用 NAA 0101 mg·L - 1的培养基诱导腋芽高达 100% , 但随着 BA浓度的增加 , 诱导率呈下降趋势 ;
当 NAA浓度处于较高水平 (0105、011 mg·L - 1 ) 时 , 几乎没有腋芽萌动 , 外植体褐化较为严重 , 很
快褐变死亡 , 不能获得再生植株。虽然 BA 110 mg·L - 1 + NAA 0105 mg·L - 1的组合也有腋芽萌发 ,
但诱导率相对较低 (4617% ) , 且芽苗长势较差 , 甚至有些只单芽萌发。
采用附加 2042D (0101、0105、011 mg·L - 1 ) 和 BA ( 0、011、015、110 mg·L - 1 ) 的启动
培养基进行试验 , 发现约 12 d后茎段基部开始膨大 , 色泽淡黄 , 少数形成愈伤组织 , 腋芽不萌发
直至死亡 , 但褐化较轻。
由此可见 , 单独使用 NAA 0101 mg·L - 1的培养基腋芽诱导率高且芽苗长势好 , 最适宜于连香
树腋芽的诱导 ; 低浓度 NAA配合 BA使用也能较好地起到诱导作用 , 而使用 2042D不能促进腋芽
萌发。
212 不同植物生长调节剂配比对丛生芽诱导的影响
将腋芽已萌发的连香树茎段转入诱导培养基中 , 经过 2~3次继代后 , 基部形成色泽较浅、结构
较疏松的愈伤组织 , 虽体积较大 , 但出芽率低。通过诱导连香树获得的丛生芽多数是由腋芽直接萌发
而形成的 , 即腋芽发生型丛生苗〔4, 5〕 (图版 , 2)。
  如表 1所示 , 单独添加 BA和不同浓度的 BA
与 NAA组合的培养基均能够诱导出不定芽 , 但诱
导率有所差异。低浓度 BA ( 015 mg·L - 1 ) 时 ,
NAA的添加与否对芽的诱导影响明显 , 表明低浓
度时 BA和 NAA对芽诱导分化起着相互促进的作
用。较高浓度 BA (110 mg·L - 1、210 mg·L - 1 )
时 , 随着 NAA浓度的升高 , 丛生芽诱导率下降 ,
可能是因为在此阶段连香树体内的内源 NAA含量
较高 , 仅需少量添加即可产生诱导作用 , 浓度过
高反而抑制了芽的分化。
由表 1还可知 , 连香树对 BA的丛生芽诱导
作用较为敏感 , 单独使用细胞分裂素 BA就能较
好地诱导出丛生芽。经过方差分析 , BA 浓度在
110和 210 mg·L - 1间差异不显著 , 但分别与其在
015 mg·L - 1的差异达到极显著水平 , 表明较高浓 表 1 不同浓度 BA与 NAA对丛生芽诱导的影响Table 1 Effects of d ifferen t BA and NAA levels on clum pshoots induction代号Code BA(mg·L - 1 ) NAA(mg·L - 1 ) 诱导率Induction rate ( % )A1 015 0 3715 bBA2 015 011 6715 aABA3 015 015 5316 abABA4 110 0 7010 aAA5 110 011 6118 aABA6 110 015 5610 aABA7 210 0 7214 aAA8 210 011 6617 aABA9 210 015 5313 aAB  注 : 显著性测验 , 不同大小写字母表示在 1%或 5%水平上差异显著。下同。Note: Duncanpismultip le range test, treatmentswith the same letterindicated no significant difference while different letter indicated signifi2cant difference at 5% ( small letter) or 1% ( cap ital letter) level. Thesame below.
度 BA都可以促进丛生芽的诱导。随着 BA浓度增大 , 丛生芽的诱导率增高 , 当 BA浓度达到 210
mg·L - 1水平时 , 诱导率稍高 (7214% ) , 但丛生芽颜色较浅较黄 (图版 , 3) , 表明高浓度的 BA开
始对丛生芽的生长出现抑制现象。由此 , 综合诱导率及芽的生长情况 , A4 培养基 (MS + BA 110 mg
·L - 1 ) 为最佳诱导培养基配方 , 诱导率较高 (70% ) , 且芽丛生长健壮 , 叶色浓绿 (图版 , 2)。
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园   艺   学   报 33卷
213 丛生芽的增殖培养
继代培养时 , 采用腋芽萌发的增殖方式 , 增殖倍数比较适中 , 得到健壮的试管苗较为健壮。40 d
后在原有的丛生芽基部又相继出现新芽 , 平均可长至 115~210 cm。
从表 2可以看出 , 在供试的 8个处理中 , 增殖倍数均在 218以上。从总体上来看 , 芽的增殖用
BA和 2042D组合增殖倍数较高 , 比用 BA和 NAA组合好。通常认为 2042D对多数植物而言主要是促
进愈伤组织的生长 , 对芽的增殖作用效果不明显 , 常采用 NAA、 IBA等诱导丛生芽的增殖 , 这与本
试验的结果有所出入 , 其机理尚需进一步的研究。虽然在 BA与 NAA各浓度的配比下 , 丛生芽均能
增殖 , 尤其是 B7 培养基 , 增殖倍数达 412, 但添加 NAA诱导形成的芽苗短小且伸长困难 ; 采用 BA
与 2042D增殖得到的丛生芽密度适中 , 小苗粗壮 , 叶片较大 , 有效苗多 (图版 , 4) , 可直接进行生
根诱导培养。当 BA浓度一定时 , 随着 2042D的浓度的升高 , 对芽的增殖倍数降低 , 表明低浓度 2042
D就可促进芽增殖 , 比较适宜的增殖培养基为 MS +BA 210 mg·L - 1 + 2042D 0101 mg·L - 1。
表 2 不同种类生长调节剂对丛生芽增殖的影响
Table 2 Effects of d ifferen t aux in on clum p shoot regenera tion
代号
Code
BA
(mg·L - 1 )
NAA
(mg·L - 1 )
2042D
(mg·L - 1 )
增殖倍数
Proliferation times
B1 110 0101 0 311 deBC
B2 110 0105 0 312 cdeBC
B3 210 0101 0 410 abAB
B4 210 0105 0 218 eC
B5 110 0 0101 318 abcAB
B6 110 0 0105 315 bcdABC
B7 210 0 0101 412 aA
B8 210 0 0105 313 cdeABC 表 3 不同生长调节剂及浓度对试管苗生根的影响Table 3 Effects of different auxin and its levels on rooting of the plants代号Code IBA(mg·L - 1 ) NAA(mg·L - 1 ) 生根率Rootingrate ( % ) 平均根数Mean numberof roots 平均根长Mean lengthof roots( cm)C1 0 0 1013 dC 212 fE 113 dCC2 015 0 7313 aA 217 eD 211 cBC3 110 0 7814 aA 410 abAB 119 cBCC4 210 0 7617 aA 412 aA 314 abAC5 310 0 7513 aA 311 deCD 317 AaC6 0 015 4814 cBC 316 bcBC 117 cdBCC7 0 110 5913 bB 312 cdCD 210 cBC8 0 210 7217 aA 218 deD 311 bAC9 0 310 6010 bB 311 deCD 315 abA
214 试管苗的生根培养及移栽
当丛生芽长到 3~5 cm高时 , 将其分离转接到生根培养基上进行诱导生根。培养基采用 1 /2M S
附加不同浓度的 IBA和 NAA , 在培养 30~40 d后开始形成根系。从表 3可以看出 , IBA、NAA对
根的诱导均有明显的促进作用 , 多数可诱导出红色根系 (图版 , 5 ) , 但采用不同浓度的 IBA对生
根的影响作用均强于 NAA。随着浓度的增加 , IBA和 NAA对根的诱导率先上升后降低 , 平均根长
和数量也随之增加 , 当达到高浓度 (310 mg·L - 1 ) 时 , 获得的根多生长于愈伤组织上部 , 且植株
长势也较弱 , 可能是由于植物生长调节剂浓度过高所致。因此 , 较好的培养基为 1 /2M S + IBA 110
mg·L - 1。
待试管苗根长至 115~2 cm时即可准备炼苗。选取苗高 3~4 cm、根系发达的生根苗植株 , 在瓶
内于温室散射光下培养 3 d, 再打开封口膜于温室大棚内预培养 2 d, 移出洗净培养基 , 栽入以珍珠
岩、蛭石、细沙 (1∶1∶1) 的混合基质中 , 浇 1次透水。注意遮荫保湿 , 温度 20~30℃, 湿度 80%以
上。根系开始生长后 , 每 7 d喷 1次营养液 , 成活率约为 74% (图版 , 6)。
参考文献 :
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Horticulturae Sinica, 2004, 31 (2) : 245~248 ( in Chinese)
图版说明 : 1. 启动培养 ; 2. 丛生苗 ; 3. A7 培养基诱导的丛生苗 ; 4. 有效苗 ; 5. 生根苗 ; 6. 移栽成活的试管苗 ; 7. 春季连香
树 ; 8. 夏季连香树。
Explana tion of pla tes: 1. Initial in vitro culture; 2. Clump shoots; 3. Clump shoots in A7 medium; 4. Efficiency seedlings; 5. Rooting
seedlings; 6. In vitro p lantlets in a flowerpot; 7. Cercid iphyllum japonicum in sp ring; 8. Cercidiphyllum japonicum in summer.
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