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High Efficiency of in Vitro Micropropagation and Regeneration for Ground Cover Rose ‘Royal Bassino’

地被月季‘Royal Bassino’高频再生体系的建立



全 文 :园  艺  学  报  2005, 32 (6) : 1065~1069
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2004 - 11 - 17; 修回日期 : 2005 - 01 - 17
基金项目 : 农业部 ‘948’项目 (20032Z45)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: gaojp@ cau1edu1cn)
地被月季 ‘Roya l Ba ssino’高频再生体系的建立
张常青 洪 波 王海琴 高俊平 3
(中国农业大学观赏园艺与园林系 , 北京 100094)
摘  要 : 以地被月季 ‘Royal Bassino’为试材 , 进行了组培快繁和外植体再生条件的研究。结果表明 ,
以带有腋芽的茎段为外植体 , MS中添加 62BA 115 mg/L和 IBA 011 mg/L为最适诱导培养基 , 诱导出芽率
100% ; MS中添加 62BA 015 mg/L和 IBA 0105 mg/L可以获得最高增殖倍数 (613) ; 而添加 IBA 0101 mg/L的
1 /2MS为最佳生根培养基 , 生根率 92%。试管苗经 7 d驯化后 , 移栽成活率在 99%以上。分别以叶柄、叶盘
和茎段为外植体进行再生培养 , 以 MS为基本培养基 , 叶柄在添加噻苯隆 ( TDZ) 7μmol/L的诱导培养基中
暗培养 10 d后 , 转接到添加 62BA 015 mg/L的再生培养基中光照培养约 20 d, 可以获得 5711%的芽再生率。
关键词 : 月季 ; 组培快繁 ; 再生
中图分类号 : S 685112  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2005) 0621065205
H igh Eff ic iency of in V itro M icropropaga tion and Regenera tion for Ground
Cover Rose‘Roya l Ba ssino’
Zhang Changqing, Hong Bo, W ang Haiqin, and Gao Junp ing3
(D epartm ent of O rnam enta l Horticultural and L andscape A rchitecture, China A gricultural U niversity, B eijing 100094, China)
Abstract: This experiment was conducted to investigate in vitro m icrop ropagation and regeneration of
petiole, leaf disk and internodal segments in ground cover rose (R osa hybrida L. ) ‘Royal Bassino’. The re2
sults showed that using axillary as exp lants, the op timum induction medium with 100% of shoots rate was basal
MS supp lemented with 62BA 115 mg/L and IBA 011 mg/L; and the highest shoot p roliferation rate of 613
times was obtained on the medium of MS + 62BA 015 mg/L + IBA 0105 mg/L; and 1 /2MS with IBA 0101
mg/L was the op timum shoot rooting medium with 92% rooting. After 7 d of acclimation, the p lantlets were
transp lanted to a greenhouse, and 99% survivalswere obtained. U sing petiole as exp lants for regeneration cul2
ture, derived either from loose callus or through organogenesis, the rate of adventitious buds was reached to
5711% through following p rocedures: dark2induced initially for 10 d on the medium of MS + thidiazuron
( TDZ) 7μmol/L, then cultured on the medium ofMS + 62BA 015 mg/L for about 20 d under photoperiod of
16 /8 h. However, no successful regenerations of adventitious buds were observed in the culture using leaf
disks and internodal segments.
Key words: Rose; In vitro m icrop ropagation; Regeneration
地被月季 (R osa hybrida L. ) 亦称蔓性月季 , 匍匐生长 , 覆盖地面能力较强 , 且花色丰富 , 是优
良的地被植物材料。其多采用种子或扦插繁殖 , 但繁殖系数很低。蔷薇属植物外植体再生很难 , 目前
关于不同月季品种组织培养再生体系的研究仅在切花月季〔1~3〕和茶香型月季〔4〕中有报道 , 且品种间差
异非常大 , 再生率仅约 30%。本试验以地被月季品种 ‘Royal Bassino’为试材 , 进行组培快繁技术和
再生体系研究 , 为其在园林绿化、固沙护坡中更广泛应用和园艺性状遗传改良提供基础。
1 材料与方法
植物材料选用地被月季 (Rosa hybrida, ground cover type) 品种 ‘Royal Bassino’, 原初苗取自北京
市园林科研所苗木基地 , 定植于中国农业大学科学园温室。试验于 2001~2003年在中国农业大学进行。
园   艺   学   报 32卷
试管苗腋芽离体培养 : 从当年生枝条上剪取长为 110~115 cm、带有饱满但未萌发腋芽的茎段 ,
自来水冲洗 2~3 h, 011%升汞浸泡 8~10 m in, 无菌水冲洗 4~5次 , 然后接种于诱导培养基上。腋
芽萌发后 , 从基部剪切 , 转入增殖培养基中 , 待植株长至 2 cm时在生根培养基中进行生根培养 , 最
后移栽到蛭石中 , 并用薄膜覆盖以保持湿度缓苗。30 d后定植于温室苗床生长。诱导培养基与增殖
培养基为 MS (pH 518) 附加不同浓度 62BA和 IBA , 生根培养基为 1 /2MS (pH 518) 附加不同浓度
IBA。培养条件 : 温度 (23 ±2) ℃, 光周期 (昼 /夜 ) 16 /8 h, 光照强度约 40μmol·m - 2 ·s- 1。
不同外植体再生培养 : 分别以试管苗叶柄、叶盘和茎段作为外植体 , 接种在诱导培养基 MS附加
不同浓度噻苯隆 ( thidiazuron, TDZ) 和 IBA中 , 在黑暗条件下分别培养 5~20 d后 , 将外植体转接到
再生培养基 MS附加不同浓度 62BA和 IBA中进行再生培养 , 培养条件同上。
2 结果与分析
211 组培苗快繁
21111 腋芽分化和生长  以 MS为基本培养基 ,
进行 62BA与 IBA不同浓度配比组合 , 所得腋芽
分化和生长结果见表 1。62BA 0125~1150 mg/L
时 , 腋芽萌发率随着浓度的提高而增加。 IBA
0101 mg/L、62BA低于 1150 mg/L , 腋芽萌发率几
乎没有变化 ; 62BA 2150 mg/L时达到 100%。 IBA
0110 mg/L、62BA 1150 mg/L 时 , 腋芽萌发率和
展叶率都达到 100% , 幼芽生长健壮 , 叶色浓绿。
由表 2看出 , 幼芽增殖倍数在 62BA 为 011
mg/L时较低 , 当高于 015 mg/L时 , 其最大值达
到 6以上。幼芽增殖倍数在 62BA高于 015 mg/L
时 , 随着 IBA浓度的增加而降低。虽然 IBA 0105
mg/L分别与 62BA 015、115和 215 mg/L的组合
都获得了 6以上的增殖倍数 , 但是 , 当 62BA浓度
高于 115 mg/L时 , 幼苗普遍矮小、细弱 , 生长势
不佳。因此 , 选择 MS附加 62BA 015 mg/L和 IBA
0105 mg/L为 ‘Royal Bassino’幼芽增殖最佳培养
基。
21112  IBA对生根的影响  以 MS为基本培养基
时 , 幼苗根系褐化 , 影响进一步生长 (结果未列
出 ) , 而 1 /2MS却得到比较稳定的结果。从表 3
中可以看出 , 以 1 /2MS作为基本培养基时 , 幼芽
生根率在 IBA为 0~0150 mg/L内 , 随浓度的升高
而逐渐降低 , 即由 96%降到 34% ; 而平均生根数
却由 317 增加到 910。幼苗生长状况在 IBA 为
0101 mg/L 时 , 培养后期生长健壮 , 植株较高 ;
在高于 0105 mg/L 时 , 状况变差 , 当浓度为 015
mg/L时 , 叶片枯黄 , 到生长后期整个植株死亡。
综合上述 3个方面 , 选择 1 /2MS附加 IBA 0101
mg/L组合为 ‘Royal Bassino’最佳生根培养基。
表 1 62BA和 IBA对地被月季 ‘Royal Bassino’腋芽萌发的影响
Table 1 Effects of 62BA and IBA on budd ing of ax illar ies
in ground cover rose‘Roya l Ba ssino’
62BA
(mg/L)
IBA
(mg/L)
萌发率 Rate
of budding( % )
叶片扩展率 Rate of
expanded leaf( % )
0125 0101 87 53
0110 80 47
0150 0101 87 80
0110 93 80
1150 0101 87 73
0110 100 100
2150 0101 100 60
0110 87 73
  注 :基本培养基为 MS,每处理的芽数为 15。Note: Basal media
are MS. The shoot numbers in each treatment are 15.
表 2 62BA和 IBA对地被月季 ‘Royal Bassino’幼芽增殖的影响
Table 2 Effects of 62BA and IBA on shoot prolifera tion in
ground cover rose‘Roya l Ba ssino’
62BA
(mg/L)
IBA
(mg/L)
增殖倍数
No. p roliferated
平均苗高
Height of shoot( cm)
011 0105 113 ±012 015
0110 115 ±011 115
015 0105 613 ±012 115
0110 416 ±014 210
0120 215 ±012 115
115 0105 611 ±015 018
0110 419 ±012 018
0120 310 ±012 015
0150 218 ±013 015
215 0105 610 ±012 015
0110 415 ±014 015
0120 217 ±012 110
0150 213 ±013 018
  注 :基本培养基为 MS,每处理的芽数为 10。Note: Basal media
are MS. The shoot numbers in each treatment are 10.
表 3 不同 IBA浓度对地被月季 ‘Royal Bassino’幼苗生根的影响
Table 3 Effect of IBA concen tra tion s on shoot rooting in
ground cover rose‘Roya l Ba ssino’
IBA
(mg/L)
生根率
Rooting rate ( % )
根数 /芽
Roots/p lantlet
幼苗质量
Plantlet quality
0100 96 317 ±013 良 Good
0101 92 412 ±012 优 Excellent
0105 72 414 ±015 中 Moderate
0110 66 515 ±013 中 Moderate
0150 34 910 ±112 差 Poor
  注 :基本培养基为 1 /2MS,每处理的芽数为 50。Note: Basal
media are 1 /2MS. The shoot numbers in each treatment are 50.
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 6期 张常青等 : 地被月季 ‘Royal Bassino’高频再生体系的建立  
21113 试管苗驯化移栽  经不同生根培养基培养约 40 d的试管苗 , 移栽驯化 7 d后 , 在原来的不定
根上均长出须根 , 其中 1 /2MS + IBA 0101 mg/L和 1 /2MS两个组合中的植株生长快速、舒展 , 其它处
理生长较缓慢。移栽至温室苗床约 30 d后 , 生长状况见图 1。虽然各组合移栽成活率均达 99%以上 ,
但生长状况各异。1 /2MS + IBA 0101 mg/L中的植株冠幅可达 12 cm , 且叶色浓绿 , 植株健壮 ; 1 /2MS
中的植株冠幅达 10 cm, 长势也较好 ; 其它组合的植株表现为分枝少 , 枝条细弱 , 生长不良等。因此
移栽试验结果进一步说明 1 /2MS + IBA 0101 mg/L为最佳生根培养基。
图 1 地被月季 ‘Roya l Ba ssino’不同生根培养基幼苗移栽 30 d后植株生长状况
F ig. 1 Plan tlet qua lities in d ifferen t rooting m ed ia 30 d after tran splan ting in ground cover rose‘Roya l Ba ssino’
图 2 地被月季 ‘Roya l Ba ssino’叶柄再生不同阶段
A. 愈伤形成 ; B. 原初芽 ; C. 芽分化和生长 ; D. 再生芽 ; E. 继代增殖 ; F. 生根 ; G. 移栽 ; H. 幼苗定植。
F ig. 2 D ifferen t pha se of petiole regenera tion of ground cover rose‘Roya l Ba ssino’
A. Callus formation; B. Shoot initiation; C. Shoot differentiation and growth; D. Adventitious shoot formation; E. Shoot p roliferation;
F. Rooting; G. Transp lanting; H. Plantlets p lanted.
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园   艺   学   报 32卷
212 不同外植体再生培养
分别将叶柄、叶盘和茎段外植体接种在不同的诱导培养基中 , 进行 5~20 d的暗培养诱导愈伤 ,
然后分别转接到不同再生培养基中 , 进行 16 /8 h光周期培养诱导芽再生。3种供试外植体中 , 叶盘和
茎段没有获得较高的再生率 (结果未列出 )。于是重点对叶柄的再生进行了探索 , 叶柄再生不同阶段
见图 2。
21211 TDZ和 IBA浓度及诱导时间对叶柄诱导培养的影响  从表 4看出 , 松散型愈伤 (具有进一步
分化芽的潜力 ) 和芽再生率结果为 , 当诱导培养基中 TDZ浓度为 7μmol/L时 , 两者都较高 ; IBA的
添加只是在 TDZ浓度较低 (5μmol/L) 时才有效果 ; 暗培养时间过短 (5 d) 不能诱导再生出芽 , 过
长 (20 d) 几乎全为紧实型愈伤 , 不能分化出芽 ; 而 10 d的暗培养获得较高的再生率。其中 , 经过
10 d暗培养诱导后移至再生培养基中 , 在光周期条件下经过 3~5 d培养 , 叶柄基部开始膨大并逐渐
形成淡黄色愈伤组织。继续培养 25~30 d, 几乎全部处理组合都可以观察到叶片幼芽从叶柄愈伤组织
上或者直接从叶柄基部再生出来。而经过 15 d暗培养只有部分组合可以再生出芽。
表 4 诱导培养和再生培养条件对地被月季 ‘Roya l Ba ssino’叶柄再生的影响
Table 4 Effects of induction and regenera tion cond ition s on petiole regenera tion in ground cover rose‘Roya l Ba ssino’ ( % )
TDZ
(μmol/
L)
IBA
(mg/L)
暗培养
时间
Duration in
dark ( d)
再生培养基 Regeneration media3
IBA 0 mg/L
松散愈伤率
Loose callus
再生率 Rege2
neration rate
IBA 01005 mg/L
松散愈伤率
Loose callus
再生率 Rege2
neration rate
IBA 01010 mg/L
松散愈伤率
Loose callus
再生率 Rege2
neration rate
IBA 01025 mg/L
松散愈伤率
Loose callus
再生率 Rege2
neration rate
5 0100 5 0 0 0 0 0 0 0 0
10 1618 0 1413 0 2813 2212 2514 1215
15 1013 0 1614 0 2215 1215 2512 0
20 817 0 1015 0 1215 0 1417 0
0105 5 0 0 0 0 0 0 0 0
10 2015 1215 2216 1312 2413 1215 3813 1215
15 1816 1412 2013 2010 2015 0 2816 0
20 1210 0 1114 0 1016 0 1515 0
7 0100 5 2518 0 2515 0 1615 0 1013 0
10 6813 5711 6612 3715 5913 3010 4414 2916
15 5412 1111 4817 0 4615 0 3213 0
20 2215 0 1819 0 1515 0 1015 0
0105 5 2215 0 2213 0 1912 0 1512 0
10 5618 2510 4816 2213 5212 2010 4314 1215
15 4716 2010 4413 0 4213 0 4012 0
20 2015 0 1819 0 2014 0 1815 0
9 0100 5 3014 0 2618 0 2112 0 1914 0
10 5818 2010 5214 1617 4813 1412 4414 1111
15 4113 0 3916 0 2017 0 4013 0
20 3115 0 3017 0 2016 0 1716 0
0105 5 2517 0 2215 0 1916 0 2016 0
10 6013 1215 5412 1317 5013 1215 4817 1111
15 4018 0 4013 0 3916 0 3510 0
20 2216 0 2816 0 3014 0 3215 0
  注 : 每处理供试外植体数为 120。3 MS + 62BA 015 mg/L。
Note: The number of exp lants in each treatment are 120.
21212  IBA浓度对叶柄再生效果的影响  从表 4还看出 , 诱导培养基中已经存在 IBA的情况下 , 在再
生培养基中添加 IBA, 对芽再生率的提高没有明显促进效果 ; 并且 , 对 15 d暗培养芽的再生甚至有负面
影响。在诱导培养基中没有添加 IBA, 且 TDZ浓度较低 (5μmol/L) 时 , 在再生培养基中添加浓度高于
0101 mg/L的 IBA, 对芽再生率的提高有促进效果。但是 , 诱导培养基中没有添加 IBA且 TDZ浓度较高
(7μmol/L和 9μmol/L) 时 , 在再生培养基中 IBA浓度的增加不利于芽的再生。
由此看出 , 地被月季 ‘Royal Bassino’叶柄外植体在 MS添加 TDZ 7μmol/L的诱导培养基中暗培
养 10 d, 再转接到 MS添加 62BA 015 mg/L的诱导培养基中 16 /8 h光周期下培养 , 可以获得 5711%的
芽再生率 , 为最适再生培养条件。
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 6期 张常青等 : 地被月季 ‘Royal Bassino’高频再生体系的建立  
3 讨论
虽然利用组织培养来提高植物繁殖系数是被普遍认同的方法 , 但是迄今为此 , 月季继代增殖系数
低一直是困扰月季微繁的主要问题〔5〕。相关研究一般是在基本培养基中 , 添加不同浓度植物生长调
节剂 , 如细胞分裂素类的 62BA、玉米素 ( ZT)、细胞分裂素 (CTK)、激动素 ( KT) 等 , 生长素类的
α
-萘乙酸 (NAA )、吲哚乙酸 ( IAA )、 IBA、2042二氯苯氧乙酸 ( 2042D ) 及赤霉素 ( GA3 ) 等 , 结
合其它因子如光照、温度等 , 研究其对月季腋芽诱导萌发、继代增殖和生根培养的影响。从已有结果
来看 , 切花月季和茶香月季中增殖倍数为 316~515, 生根移栽成活率约 80% , 并且不同品种间差异
很大〔6〕, 未见有关地被月季的报道。本研究通过比较不同浓度 62BA、 IBA、TDZ对地被月季 ‘Royal
Bassino’组培快繁的影响 , 得到了最佳诱导萌发、继代增殖和生根培养基 , 繁殖系数达 613, 获得幼
苗移栽成活率达 99%以上。
在月季茎段〔2, 7〕、叶片〔8~10〕、叶柄〔9〕等外植体的再生研究中 , 利用 62BA、TDZ、NAA、2042D等
植物生长调节剂配比和不同培养条件的组合 , 通过愈伤组织发生、体细胞胚胎发生、器官直接发生等
途径获得了再生芽。但其主要问题也是品种和外植体依赖性强 , 芽再生率低 , 有的仅为 313%〔3〕。有
研究发现 TDZ对蔷薇科植物不定芽的诱导有促进效果〔11〕, 在切花月季再生研究中也有应用〔3, 12〕。作
者试验了 62BA、NAA、TDZ、2042D、GA3、KT、椰汁等在不同的培养条件下对 ‘Royal Bassino’叶
柄、叶盘和茎段再生的影响。如在叶盘再生试验中选择了 MS + 62BA (015、018、110 mg/L ) +NAA
(011、012 mg/L ) + KT ( 011、012、015 mg/L ) 的组合 , 在茎段再生中选择了 MS + 62BA ( 015、
110、310、510、610 mg/L) +NAA (0101、0105 mg/L ) + GA3 (0、110 mg/L ) +椰汁 ( 0、10% )
的组合 , 结果是部分培养基可以诱导出愈伤组织 , 但不能进一步诱导出不定芽 , 没有发现叶盘和茎段
高再生率的处理组合。而在叶柄再生芽的诱导中发现 , 经一定黑暗条件的诱导培养和光周期再生培
养 , 不定芽再生可以同时通过愈伤组织发生和器官直接发生得到。叶柄外植体在 MS添加 7μmol/L
TDZ的诱导培养基中暗培养 10 d, 再转接到 MS添加 015 mg/L 62BA的再生培养基中 16 h /8 h光周期
培养 , 可以获得 5711%的芽再生率。
参考文献 :
1 高莉萍 , 包满珠. 月季 ‘萨蔓莎’愈伤组织的诱导及植株再生. 园艺学报 , 2005, 32 (3) : 534~536
Gao L P, Bao M Z. Callus induction and p lant regeneration of Rosa hybrida ‘Samantha’. Acta Horticulturae Sinica, 2005, 32 ( 3 ) :
534~536 ( in Chinese)
2 L loyd D, Roberts A V, Short K C. The induction of in vitro adventitious shoots in Rosa. Euphytica, 1988, 37: 31~36
3 H sia C, Korban S S. O rganogenesis and somatic embryogenesis in callus cultures of Rosa hybrida and Rosa chinensism inima. Plant Cell, Tis2
sue and O rgan Culture, 1996, 44: 1~6
4 Noriega C, SondahlM R. Somatic embryogenesis in hybrida tea roses. B iotechnology, 1991, 9: 991~993
5 A ra K A, Hossain M M, Quasim M A. M icrop ropagation of rose: Rosa sp. cv. Peace. Plant Tissue Culture, 1997, 7: 135~142
6 Rout G R, Samantaray S M, Das P. B iotechnology of the rose: a review of recent p rogress. Scientia Horticulturae, 1999, 81: 201~228
7  Ishioka N, Tanimoto S. Plant regeneration from Bulgarian rose callus. Plant Cell, Tissue and O rgan Culture, 1990, 22: 197~199
8 Rout G R, Debata B K, Das P. Somatic embryogenesis in callus cultures of Rosa hybrida L. cv. Landora. Plant Cell, Tissue and O rgan
Culture, 1991, 27: 65~69
9 L i X Q, Krasnyanski F S, Korban S S. Somatic embryogenesis, secondary somatic embryogenesis, and shoot organogenesis in Rosa. Journal
of Plant Physiology, 2002, 159: 313~319
10 Kintzios S, D rossopoulos J B , Lymperopoulos C. Effect of vitam ins and inorganic m icronutrients on callus growth and somatic embryogenesis
from young mature leaves of rose. Journal of Plant Nutrition, 2000, 23 (10) : 1407~1420
11  Ibrahim R, Debergh P C. Factors controlling high efficiecy adventitious bud formation and p lant regeneration from in vitro leaf exp lants of roses
(R osa hybrida L. ) . Scientia Horticulturae, 2001, 88: 41~57
12 Dubois L, de V ries D P, Koot A. D irect shoot regeneration in the rose: genetic variation of cultivars. Gartenbau2wissenschaft, 2000, 65
(1) : 45~49
9601