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In Vitro Culture of Tetraploids of Aloe vera L.

同源四倍体库拉索芦荟的离体培养



全 文 :园  艺  学  报  2002, 29 ( 2) : 176~ 178
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期: 2001- 07- 18; 修回日期: 2001- 09- 29
基金项目: 云南省 99跨世纪人才培养基金项目
* 通讯联系人。
同源四倍体库拉索芦荟的离体培养
王  俐1  郑思乡1*  顾志建2
( 1云南农业大学园林园艺学院, 昆明 650201;  2 中国科学院昆明植物研究所, 昆明 650204)
摘  要: 采用不定芽组织培养技术, 对完全四倍体植株进行快繁的同时, 对嵌合体中与四倍体在形态
上一致的芽进行纯化和稳定。试验表明: 芽的分化、增殖的优化培养基为MS+ 6BA 1 mg/ L, 诱导增殖根
的优化培养基为MS+ 2 mg/ L IBA+ 0. 3 mg/ L NAA+ 0. 3%活性炭。
关键词: 芦荟; 同源四倍体; 离体培养; 快速繁殖
中图分类号: S 68  文献标识码: A   文章编号: 0513353X ( 2002) 02017603
1  目的、材料与方法
芦荟主要以叶片为收获对象, 现今栽培的多数为二倍体。为使其营养体增大和产量提高, 作者于
1999~ 2000年采用秋水仙素对库拉索芦荟 ( Aloe vera L. ) 进行染色体加倍诱导处理, 得到了少量的完
全四倍体和较多的嵌合体植株1 。本试验中采用不定芽组织培养技术, 对诱导成功的完全四倍体植株
进行快繁, 且对嵌合体中与四倍体形态一致的芽进行纯化和稳定, 成功地培育出了一定数量的同源四
倍体苗, 并从嵌合体中分离、培养出了完全四倍体植株, 为芦荟多倍体育种奠定了基础。
供试材料为诱导成功的同源四倍体库拉索芦荟幼苗及嵌合体变异芽。芽切取后, 用自来水冲洗
10 min, 于 75%酒精中漂洗30 s, 再用 10%次氯酸钠消毒 15 min, 无菌水冲洗 5次。幼苗采取纵切方
式2 接种于含不同植物生长调节剂的 MS培养基上。培养温度 ( 26+ 2) ! , 光照 12 h/ d, 光照强度
1 500~ 2 000 lx , pH 5. 8。对嵌合体变异芽组培所得植株进行形态学和染色体检查, 用 FBSG法制片,
观察染色体是否为完全四倍体。
2  结果与讨论
2. 1  6BA对增殖芽的影响
将同源四倍体库拉索芦荟幼苗纵切接种于含不同浓度 6BA的 MS 培养基上, 经试验研究, 筛选
出增殖芽优化的培养基成分为 MS+ 6BA 1 mg/ L, 培养 30 d可形成 20个不定芽 (表 1)。
2. 2  NAA和 IBA对增殖芽生根的影响
增殖芽高约 2 cm 时转入 NAA、IBA 不同浓
度组合的MS生根培养基, 从培养过程的观察和
35 d的统计结果 (表 2) 看, NAA 和 IBA对根的
分化有促进作用, 但 IBA 的效果较 NAA 好。其
中NAA的浓度不宜超过 1. 0 mg/ L, 否则会有毒
害作用。NAA 和 IBA 配合使用有增效作用, 其
中以MS+ IBA 2 mg/ L+ NAA 0. 3 mg/ L 效果最好。
2. 3  活性炭对诱导生根的影响
表 1  6BA对同源四倍体库拉索芦荟不定芽形成的影响
Table 1 Impact of different concentrations of 6BA
on the induction of adventitious buds
6BA
( mg/L)
接种苗数
Number
不定芽 Adventitious bud number
平均数 Average 总 数 Total
0. 5 8 17. 1 137
1 8 20. 0 160
2 8 14. 3 114
3 8 10. 0 80
  在 MS+ IBA 2 mg/L+ NAA 0. 3 mg/L 生根培
养基中附加 0. 3%活性炭, 培养 20 d时可见其明
显地促进了根系的生长, 但活性炭超过 0. 5%时
根的生长速度反而下降 (表 3)。这可能是由于
活性炭过多, 其强烈的吸附作用使得植株可利用
的外源生长素明显减少, 从而影响根系的生
长3 。
2. 4  嵌合体的纯化及鉴定
库拉索芦荟染色体加倍诱导中出现大量嵌合
体植株, 若该嵌合体不加以纯化、稳定, 变异的
四倍体芽会逐渐被二倍体取代, 为此采用不定芽
组织培养技术, 选择嵌合体中与完全四倍体形态
一致的芽 (芽叶片肥厚、叶色深、叶较宽、生长
    
表 2  激素对同源四倍体库拉索芦荟生根的影响
Table 2 Impact of hormones on rooting of
tetraploids of Aloe vera L.
激 素
Hormones
(mg/ L)
NAA IBA
不定根诱导
率 Induct ion
rate of
adventitious
roots ( % )
生 长 情 况
Situation of root growth
0. 5~ 3 ∀  20 弱, 有粗根 1~ 2条, 无细根
Slow, 1 or 2 thickroots, no thinroot
∀ 1~ 3  35 弱, 有粗根 3~ 4条, 无细根
Slow, 3 or 4 thickroots, no thinroot
0. 05 2  60 较强, 有粗根 5条左右, 细根少
Fast , about 5 thickroot s, a few thinroots
0. 30 2  85 强, 有粗根 7条左右, 细根多
Faster, about 7 thickroots, more thinroots
势强) 进行培养 (培养方法同上)。组培后所获得的植株经形态学 (表4、图1) 和细胞学鉴定 (图
2) , 均为完全四倍体, 无分离现象发生。
表 3  活性炭浓度对同源四倍体库拉索芦荟生根的影响
Table 3  Effect of different carbon concentration
on rooting of tetraploids of Aloe vera L.
活性炭
AC
( % )
接种芽数
Inoculated
number
平均 根 数
Average number
of root s
平均 根长
Average length
of roots ( cm)
0 10 2 1. 73
0. 1 10 4 2. 64
0. 3 10 7 3. 16
0. 5 10 5 2. 56
0. 6 10 3 1. 14
图 1  库拉索芦荟二倍体 (左) 和四倍体 (右) 植株
Fig. 1  The diloid ( left) and the tetraploid ( right)
plants of Aloe vera L.
表 4  库拉索芦荟四倍体与二倍体植株的外部形态比较
Table 4 A comparison of morphological characteristics between tetraploids and diploids
样 本
Samples
株 高
Plant height
( cm)
叶长/叶宽
Leaf length/
width
叶 厚
Leaf thickness
( cm)
叶 色
Leaf color
叶 斑
Spots of leaf
单株叶重
Leaf weight
(g/ plant )
气孔长径/短径
Stoma longdiameter/
shortdiameter (m)
气孔面积
Stoma area
(m2)
四倍体 Tetraploid 20. 25 19. 75/ 2. 25 0. 63 深绿 dark 大而稀 large 111. 46 60. 30/59. 50 2 816. 46
二倍体 Diploid 12. 75 12. 25/ 1. 15 0. 30 嫩绿 light 小而密 smal l 57. 83 34. 75/32. 0 872. 92
  注: 均取基部第 4片叶, 样本数均为 10, 并在同等条件下培养。气孔面积= /4# 长径 # 短径。
Note: All plants are cultivated under the same condition, one sample include ten plants, and all leaves are the forth of each plant base. Stoma area
= / 4# longdiameter # shortdiameter.
2. 5  试管苗的移栽及管理
试管苗高达 4~ 5 cm 左右、具有 5条左右的小根时, 将瓶口敞开, 置于普通房间内炼苗 3~ 4 d。
然后取出, 洗净苗基部附着的培养基, 再移栽到河沙∃素红土∃腐叶土= 2∃1∃1的培养土中。由于芦荟
的旱生特性, 其试管苗移栽时应注意严格控制基质的水分, 既要保持基质湿润, 又要防止过湿, 造成
烂苗。移栽初期幼苗有转黄现象, 这是初期的适应反应, 并不影响成活率, 经两周左右的过渡, 植株
又恢复生长, 叶片逐渐转绿。当抽出新叶时便可以移植于大田。
初步研究表明, 芦荟多倍体具有叶片肥厚、叶色深绿、生长速度快等特点, 其生物活性物质含量
是否象其它植物那样显著提高, 还有待进一步研究。
1772期              王  俐等: 同源四倍体库拉索芦荟的离体培养             
图 2  芦荟二倍体 (左) 和四倍体 (右) 体细胞中期染色体
Fig. 2 The somatic chromosome of the diploids ( left) and tetraploids ( right) plants of Aloe vera L.
参考文献:
1  王  俐, 郑思乡, 李枝林, 等. 库拉索芦荟的多倍体诱导及其变异初报. 云南植物研究, 2001, 23 ( 4) : 422~ 424
2  周根余, 丁洪峰, 施望敏, 等. 芦荟的无性快速繁殖. 园艺学报, 1999, 26 ( 6) : 410~ 411
3  曹孜义, 刘国民. 实用植物组织培养技术教程. 兰州: 甘肃科学技术出版社, 1996. 230~ 232
In Vitro Culture of Tetraploids of Aloe vera L.
Wang Li1, Zheng Sixiang1, and Gu Zhijian2
( 1College of Horticulture, Yunnan Agricultural University , Kunming 650201, China;  2Kunming Institute of Botany , Chinese
Academy of Sciences , Kunming 650204, China)
Abstract: We used adventitious buds as explants for tissue culture to rapidly propagate tetraploid, and to
purify and stabilize the buds of chimera. The results showed that the opt imal culture media are: MS+ 6BA 1 mg/
L for differentiation of advent itious buds and successive transfer culture, and MS+ IBA 2 mg/ L+ NAA 0. 3 mg/ L
+ AC 0. 3% for successfully propagation and differentiation of roots.
Key words: Aloe vera L. ; Tetraploid; T issue culture; Rapid propagation
中国园艺学会第九届专业委员会挂靠单位与主任名单
(中国园艺学会第九届第二次常务理事会讨论通过)
1  中国园艺学会果树专业委员会
挂靠单位: 中国农业科学院果树研究所
辽宁省兴城温泉  邮编 125100
主  任  董启风   电 话  ( 0429) 5152034
2  中国园艺学会蔬菜专业委员会
挂靠单位: 中国农业科学院蔬菜花卉研究所
北京中关村南大街 12 号  邮编 100081
主  任  方智远   电 话  ( 010) 62146131
副主任  邹学校
3 中国园艺学会观赏园艺专业委员会
挂靠单位: 北京林业大学园林学院
北京清华东路肖庄  邮编 100083
主  任  张启翔   电 话  ( 010) 62338305
副主任  高俊平
4 中国园艺学会西瓜甜瓜专业委员会
挂靠单位: 中国农业科学院郑州果树研究所
河南省郑州市  邮编 450009
主  任  刘君璞   电 话  ( 0371) 6810586
副主任  马德伟  孙小武
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