全 文 :园 艺 学 报 2005, 32 (4) : 738~740
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2004 - 09 - 28; 修回日期 : 2004 - 11 - 15
基金项目 : 国家 ‘863’计划项目 (2001AA241201)3 现工作单位 : 武汉工程大学 , 430070; 3 3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: wangcy@mail1hzau1edu1cn)
桂花离体培养与快速繁殖技术的初步研究
宋会访 13 葛 红 2 周 媛 1 王彩云 13 3
(1 华中农业大学园艺林学学院 , 武汉 430070; 2 中国农业科学院蔬菜花卉研究所 , 北京 100081)
摘 要 : 以桂花 (O sm anthus fragrans Lour. ) 胚和新梢茎段为外植体进行了离体培养与快速繁殖研究 ,
筛选出最适培养基 ——— (1) 胚萌发 : MS +BA 1100 mg·L - 1 +蔗糖 3% ; ( 2) 新梢茎段启动培养 : LMc +
KT 8100 mg·L - 1 +NAA 0110 mg·L - 1 +蔗糖 3% ; ( 3) 继代增殖培养 : LMc + TDZ 0150 mg·L - 1 + NAA
0110 mg·L - 1 +蔗糖 3% ; (4) 生根培养 : 1 /2 MS +NAA 2100 mg·L - 1 +蔗糖 3%。采用腐殖质土为栽培基
质 , 移栽成活率可达 80%以上。
关键词 : 桂花 ; 离体培养 ; 快速繁殖
中图分类号 : S 685113 文献标识码 : A 文章编号 : 05132353X (2005) 0420738203
Pr imary Study on in Vitro Culture and M icropropagation of Sweet O smanthus
Song Huifang13 , Ge Hong2 , Zhou Yuan1 , and W ang Caiyun13 3
(1 College of Horticu lture and Forestry, Huazhong A gricu ltura l U niversity, W uhan 430070, China; 2 Institu te of V egetables and
Flow ers, Ch inese A cadem y of A gricu ltura l Sciences, B eijing 100081, Ch ina)
Abstract: U sing the embryo, stem2segment of new shoots as the exp lants, in vitro culture and high fre2
quency p ropagation of sweet osmanthus were studied. The results showed that the op tim izing media for various
stages were as follows: (1) Initial medium for embryo: MS +BA 1100 mg·L - 1 + 3% sucrose; (2) Initial
medium of stem2segment for new shoots: LMc + KT 8100 mg·L - 1 +NAA 0110 mg·L - 1 + 3% sucrose; (3)
Clump shoot regeneration medium: LMc + TDZ 0150 mg·L - 1 + NAA 0110 mg·L - 1 + 3% sucrose; ( 4)
Rooting medium: 1 /2 MS + NAA 2100 mg·L - 1 + 3% sucrose. U sing humus soil as culture substrate, the
survival percentage of p lantlets could reach 80%.
Key words: Sweet osmanthus; In vitro culture; Rap id p ropagation
1 目的、材料与方法
桂花 (O sm anthus fragrans Lour. ) 是中国传统十大名花之一〔1〕。前人对桂花组织培养的系统研究
报道〔2〕极少。本研究对桂花离体培养与快速繁殖的适宜培养基进行了筛选 , 为进一步建立遗传再生
体系和工厂化育苗提供了良好的技术支撑。
试材取自华中农业大学校园内生长健壮的金桂 (O sm anthus fragrans var. thunberg ii Mak. ) 植株。
2003年 2月和 4月分别取其种子 (先去除果肉、种皮 ) 和成年植株的新梢茎段 , 用自来水冲洗 1~
2 h, 75%酒精浸泡 30 s, 转入 011%升汞溶液中灭菌 , 时间分别为 3 m in和 10 m in, 用无菌水冲洗 5~
6次。将已灭菌的茎段、子叶尚未萌发的幼胚接种到启动培养基上。当启动成功后 , 将获得的无菌苗
切成 015~1 cm带腋芽茎段 , 转入继代培养使其增殖。将无根试管苗转入生根培养基中培养 , 获得完
整植株。生根试管苗长至 3~4 cm时炼苗 , 移栽到腐殖土中。
诱导胚萌发的基本培养基为 MS, 新梢茎段启动培养的基本培养基为 LMc (L loyd and McCown) ,
增殖与生根的基本培养基为 LMc和 1 /2MS, 附加不同浓度的 BA、NAA及 TDZ ( thidiazuron, N -苯基
- Npi21, 2, 3 -噻重氮 - 5 -基脲 , N2phenyl2Npi21, 2, 32thiadiazol252ylurea) , 琼脂 018% , pH 518。培
4期 宋会访等 : 桂花离体培养与快速繁殖技术的初步研究
养温度 (26 ±2) ℃; 光照 14 h /d, 光强 3 000 lx。每处理接种 30个外植体 , 3次重复。
2 结果与分析
211 胚萌发培养基的筛选
以 MS为基本培养基 , 配合不同浓度的 BA和 NAA, 双因子随机区组试验设计 , 共 12个组合。结果
表明 , 15 d后 , 12种培养基均可诱导种胚发芽 , 但发芽率与长势存在较大差异。BA和 NAA对胚萌发率
有极显著的影响 ( P < 01001) , 多重比较结果表明 (表 1) : BA为 0时发芽率最低 , 且长势最弱 , 与其
它 3个水平达到极显著差异 , 说明不加入 BA不利于胚萌发。BA为 110 mg·L - 1时发芽率最高 , BA为
210 mg·L - 1时虽然萌芽率没达到显著差异水平 , 但生长势最好。随着 NAA浓度的升高 , 萌芽率呈下降
趋势 , 长势也随之变弱 , 各水平间达到显著差异 , 这表明 NAA的存在不利于胚发芽 (表 1)。因此 , 筛
选出适宜胚萌发的培养基为 MS +BA 110 mg·L - 1 (图版 , 1)。
表 1 不同浓度 BA和 NAA对胚萌发的影响
Table 1 Influences of d ifferen t concen tra tion s of BA and NAA
on the germ ina tion of em bryo
BA
(mg·L - 1 )
萌芽率
Germ ination ratio ( % )
NAA
(mg·L - 1 )
萌芽率
Germ ination ratio ( % )
1100 74169aA 0 68164aA
2100 71199aA 0110 57117bB
0150 52161bB 0120 52174cB
0 38178cC 表 2 不同浓度 KT、TD Z对新梢启动培养的影响Table 2 Influences of d ifferen t concen tra tion s of KTand TD Z on in itia l culture of new growth组合 Combination (mg·L - 1 )KT TDZ NAA 萌芽率Rate ( % ) 长势 The conditionof p lants growth410 0 011 47167c + +810 0 011 70167a + + + +1210 0 011 6110ab + + +0 015 011 57167bc + +0 110 011 35167d +
212 不同植物生长调节剂、不同浓度对新梢茎段启动培养的影响
以 LMc为基本培养基 , NAA浓度为 011 mg·L - 1 , 配合不同浓度的 KT与 TDZ (表 2)。新梢茎段在
接种后 15 d腋芽明显增大 , 20 d真叶展开。30 d后统计萌芽率 , 结果表明 , KT 810 mg·L - 1 +NAA 011
mg·L - 1对新梢茎段腋芽萌发效果理想 , 茎切段在该培养基上萌芽快 , 腋芽长而粗壮 , 与 KT 1210 mg·
L - 1 +NAA 011 mg·L - 1差异不显著 , 但长势比其好 , 与其它处理差异显著。由表 2可看出 KT诱导效果
比 TDZ好。TDZ诱导的茎段切口处有大量黄绿色愈伤产生 , 抑制了芽的萌发 (图版 , 2) ; KT培养基中
只有少量愈伤产生 , 芽生长较快 (图版 , 3)。
213 继代增殖培养
将长 3 cm的无菌苗剪成带腋芽小茎段 , 转入
增殖培养基 (表 3) , 经过 30 d的培养 , 腋芽萌
发可形成 3~5个 015~2 cm高的丛生芽。将其接
种到 LMc +BA 110 mg·L - 1 + GA 110 mg·L - 1培
养基上使其节间数增加和植株伸长 , 得到更多茎
段。然后将茎段再转接到增殖培养基 , 得到大量
幼芽。结果显示 TDZ为 015 mg·L - 1时株高、节
间数、增殖系数都为最高 (图版 , 4、5) , 与其
它处理差异显著 , 萌芽率虽比 TDZ 110 mg·L - 1
稍低 , 但与其差异不显著 , 且后者易出现畸形 ,
表现为茎部增粗 , 叶片变厚、变大 , 节间紧凑 , 生
长缓慢 (图版 , 6、7)。因而确定适宜增殖的培
表 3 不同浓度 KT、TD Z对增殖培养的影响
Table 3 Influences of d ifferen t concen tra tion s of KT
and TD Z on clum p shoot regenera tion
组合 Combination
(mg·L - 1 )
KT TDZ NAA
萌芽率
Rate
( % )
株高
Plant height
( cm)
节间数
Interseg2
mental No.
增殖系数
Multip lication
coefficient
410 0 011 16167e 0150d 114c 114
810 0 011 36167d 0164d 118c 212
1210 0 011 61100bc 0176cd 210c 310
0 0115 011 57133c 0192c 218b 814
0 0150 011 72110ab 2182a 412a 1618
0 1100 011 78107a 1134b 318a 1114
注 : 增殖系数是在外植体继代培养 60 d后统计 , 增殖系数 =
增殖茎段数 /原接种茎段数。
Note: Multip lication coefficient was investigated after subculture for 60
days. Multip lication coefficient =No. of multip lication stem s/No. of in2
oculated stem s.
养基为 LMc + TDZ 015 mg·L - 1 +NAA 011 mg·L - 1。由表 3还可看出 , TDZ的增殖效果好于 KT, 增
殖率明显增高。
937
园 艺 学 报 32卷
214 生根培养
将长至 210~310 cm高的芽 , 单个转入生根
培养基 , 20 d左右其切口周围出现黄白色愈伤组
织的根状突起。30 d后不定根陆续出现 , 40 d后
统计生根率、根数和根长。试验采用三因素三水
平 L9 ( 34 ) 正交设计 , 结果表明 , 1 /2MS培养基
比 MS和 LMc培养基生根效果好 , 生根率最高 ,
表 4 不同培养基和不同浓度的 NAA对生根率的影响
Table 4 Influences of d ifferen t m ed ia and NAA concen tra tion s
on the rooting ra tio
培养基
Media
生根率
Rooting ratio ( % )
NAA
(mg·L - 1 )
生根率
Rooting ratio ( % )
1 /2MS 62186a 210 70112a
1 /2LMc 54133ab 110 49100b
MS 38100b 015 36107b
根多 , 长而粗壮 , 生根试管苗健壮。MS培养基最差 , 说明大量元素减半有利于生根。NAA浓度为
210 mg·L - 1时生根效果最好 , 与 NAA 015 mg·L - 1和 NAA 110 mg·L - 1差异显著 (表 4)。BA在试
验范围内对生根差异不显著 , 说明在生根培养中 , BA不起主要作用 (图版 , 8)。
215 生根试管苗移栽
3月份将生根培养 40 d达到移栽标准的生根试管苗瓶口打开 , 在培养室散射光下进行开口炼苗 ,
提高适应能力。5 d后取出移栽。移栽基质为腐殖质土 , 移栽前将基质浇透水 , 移栽后 3 d内用 1 /2
LMc营养液喷施。移栽后 1~3周 , 每天喷水 5~6次。这一阶段为生根试管苗移栽后管理的重要时
期 , 空气相对湿度应保持在 60% ~80% , 避免直射光照射。移栽成活率可达 80%以上。
本试验成功地建立了桂花快繁体系 , 60 d时增殖倍数就达到了 1618; 胚培养解除了种子的休眠
特性 , 使种子不经生理后熟就可萌发 , 这对桂花的规模化生产和推广具有重要的实践指导意义。
参考文献 :
1 陈俊愉. 中国花卉品种分类学. 北京 : 中国林业出版社 , 2001. 198~206
Chen J Y. Chinese flower species taxology. Beijing: China Forestry Publishing House, 2001. 198~206 ( in Chinese)
2 王彩云 , 白吉刚. 桂花的组织培养. 北京林业大学学报 , 2001, 23: 24~25
W ang C Y, Bai J G. Tissue culture of sweet osmanthus. Journal of Beijing Forestry University, 2001, 23: 24~25 ( in Chinese)
图版说明 : 1. 胚萌发 (上面的培养基是 MS +BA 210 mg·L - 1 , 左下角为 MS +BA 015 mg·L - 1 ; 右下角为 MS +BA 110 mg·L - 1 ) ; 2,
3. 茎段启动培养 (2. 由 TDZ诱导新梢茎段腋芽萌发 , 3. 由 KT诱导新梢茎段腋芽萌发 ) ; 4~7. 增殖培养 (4和 5为 TDZ 015 mg·L - 1
诱导的丛生芽及长成的植株 , 6和 7为 TDZ 110 mg·L - 1诱导的丛生芽及长成的植株 ) ; 8. 生根苗。
Explana tion of pla tes: 1. Embryo germ ination ( The medium of upper isMS +BA 210 mg·L - 1 , the left2lower one isMS +BA 015 mg·L - 1 ,
the right2lower one isMS +BA 110 mg/L) ; 2, 3. Initial in stem s vitro culture (2. TDZ, 3. KT) ; 4 - 7. Multip lication culture (Clump shoots
of No. 4 induced by TDZ 015 mg·L - 1 , Plants of 5 from adventitious buds induced by TDZ 015 mg·L - 1 with medium made ofMS +BA 110 mg
·L - 1 + GA 110 mg·L - 1 , No. 6 and No. 7 induced by TDZ 110 mg·L - 1 ) . 8. Rooting seedlings.
047