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Effects of Bacillus subtilis on rapid clonal propagation of Impatiens balsamina

枯草芽孢杆菌对凤仙花离体快繁的影响



全 文 :量、分枝数量等形态指标均有不同程度的减少。此
外 ,低水量处理更严重影响了金荞麦的生殖生长 ,继
而影响了其繁育、生殖系统。
有大量研究表明 ,当土壤水分亏缺时 ,植株的各
个构件生物量以及总生物量都会降低 ,这是因为植
株细胞增大与增殖首先受到抑制 ,导致光合面积减
小 ,生长速率降低 ,从而降低了生物量的积累[14 ] 。
此外 ,生物量的分配比例在一定程度上能反映植株
在受到水分胁迫时的生存对策 ,植株在地上部分生
物量降低的同时 ,较多地提高根密度 ,即地下生物
量 ,这有利于缓解植株在水分胁迫下水分、养分的供
求矛盾[14 ,15 ] 。在本实验证实了以上观点 ,各构件生
物量的配比随水分供应变化表现出了明显的差异 ,
除了生殖器官花序外 ,水分变化可显著影响金荞麦
植株其他各构件的生物量分配。与对照相比 ,高施
水量处理对金荞麦植株主茎和叶片的生物量配置有
抑制作用 ,对植株其他构件生物量的分配有促进作
用 ;低施水量对金荞麦植株主茎、分枝茎和叶片的生
物量配置有抑制作用 ,增大了根部生物量的比例 ,这
有助于满足能量与物质的平衡供给 ,提高了它们在
干旱逆境中的竞争效率。
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枯草芽孢杆菌对凤仙花离体快繁的影响
柴瑞娟1 ,王玉良2 ,怒尔巴依 ·阿不都沙勒克3 3
(11 安徽工程科技学院 生化系 ,安徽 芜湖  241000 ; 21 安徽科技学院 生物系 ,安徽 凤阳  233100 ;
31 新疆大学资源环境科学学院 ,新疆 乌鲁木齐  830046)
摘  要 :目的  研究生物因子 (枯草芽孢杆菌)对凤仙花离体繁殖的影响。方法  采用不同浓度枯草芽孢杆菌 (0 ,
5 ×104 、5 ×105 、5 ×106 、5 ×107 、5 ×108 个/ mL)处理凤仙花后 ,以其叶和茎为外植体 ,接种于 MS + 0. 5 mg/ L NAA
+ 0. 5 mg/ L 62BA 培养基上进行愈伤组织诱导和植株再生。结果  无论是叶还是茎作外植体 ,经 5 ×105 个/ mL
浓度的菌液处理后愈伤组织诱导率最高 (叶 :95. 3 % ,茎 :13. 3 %) ,与对照差异极显著。经 5 ×105 个/ mL 浓度的菌
液处理后的幼苗生长速度也最快 ,50 d 便达到了移栽要求。结论  适当浓度的枯草芽孢杆菌处理有利于凤仙花的
离体繁殖。
关键词 :凤仙花 ;枯草芽孢杆菌 ;植物组织培养
中图分类号 :R28212    文献标识码 :A    文章编号 :025322670 (2009) 0921459204
Effects of Bacil lus subtilis on rapid clonal propagation of Impatiens balsamina
CHA I Rui2juan1 , WAN G Yu2liang2 , ABDU SAL IH ·Nurbay3
(11Department of Biochemist ry Engineering , Anhui University of Science and Technology , Wuhu 241000 , China ;
·9541·中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 9 期 2009 年 9 月
3 收稿日期 :2008212211                      
基金项目 :国家重点基础研究发展规划资助项目 ( G1999043508) ;安徽工程科技学院青年科研基金 (2003 YQ004) ;安徽工程科技学院青
年教师科研资助项目 (2008rzr004) ;安徽省高校省级自然科学研究项目 ( KJ2009B1232)
作者简介 :柴瑞娟 (1975 —) ,女 ,内蒙古人 ,硕士 ,讲师 ,主要从事植物生物技术方面的研究。
Tel :13965185093  E2mail :chairuijuan @163. com
21Department of Biology , Anhui Science and Technology University , Fengyang 233100 , China ; 31 College
of Resource and Environment Science , Xinjiang University , Urumqi 830046 , China)
Abstract : Objective  To study if B aci l l us subti l is can affect t he rapid clonal p ropagation of I m p atiens
balsami na1 Methods  To treat I1 balsami na by B1 subti l is , at different concent ration of 0. 5 ×104 , 5 ×
105 , 5 ×106 , 5 ×107 , and 5 ×108 cf u/ mL , t hen it was cultured on MS + 0. 5 mg/ L NAA + 0. 5 mg/ L 62
BA wit h leaves and stems as explant s1 Results  The rate of callus induction was the highest by 5 ×105 cf u/
mL , they were 95. 3 % (leaf as explant) and 13. 3 % (stem as explant) , and analysis ( t test) was remarka2
ble1 Meanwhile , young plant grew faster and bet ter by 5 ×105 cf u/ mL t han ot her t reatment s , and could be
t ransplanted to garden soil af ter 50 d1 Conclusion  B1 subti l is is favorable for t he rapid clonal p ropagation
of I1 balsami na1
Key words : I m p atiens balsami na L1 ; B aci l l us subti l is ; plant tissue cult ure
  凤仙花 Im patiens balsamina L1 为凤仙花科凤仙
花属植物[1 ] ,为一年生草本 ,是我国广泛种植的观赏
花卉和传统中药材 ,全草及种子均可入药 ,种子入药
称急性子 ,具有破血、消积的功效。目前 ,很多学者对
凤仙花进行了多方面研究[2~6 ] ,但未见有用枯草芽孢
杆菌处理凤仙花后再研究其离体快繁的报道。枯草
芽孢杆菌是广泛使用的生防微生态制剂 ,在农作
物[7 ,8 ]和水产动物[9 ] 上均有应用 ,但文献表明还从未
有人用枯草芽孢杆菌处理过凤仙花。本实验首次研
究了枯草芽孢杆菌对凤仙花离体繁殖的影响。
1  材料与方法
1. 1  材料 :光照培养箱、超净工作台、显微镜、灭菌
锅、振荡培养箱等 ;70 %酒精、HgCl2 、NaCl、KNO3 、
KI、H3BO3 等 ,均为分析纯。急性子 (凤仙花种子) ,
购于亳州药材公司 ,经安徽科技学院生物系王玉良
老师鉴定。
1. 2  方法
1. 2. 1  种子萌发 :取培养皿 30 个 ,分为 6 组 ,每组
5 个 ,铺两层滤纸后每皿放 10 粒经挑选后的凤仙花
种子 ,光照培养箱 (25 ℃)萌发。
1. 2. 2  枯草芽孢杆菌处理 :制备枯草芽孢杆菌菌悬
液[10 ] ,蒸馏水稀释 ,浓度分别为 5 ×104 、5 ×105 、5 ×
106 、5 ×107 、5 ×108 个/ mL ,以蒸馏水为对照。每天
2 次用相应浓度的菌悬液浇灌凤仙花种子 ,每次 20
mL ,待幼苗长到 4~5 叶期时取试。
1. 2. 3  叶、茎的诱导 :取不同菌液浓度处理后的凤
仙花幼苗的叶片和茎 (均 100 个) 作外植体 (叶片
0. 5 cm ×0. 5 cm ,茎长 0. 5 cm) ,经 0. 1 %升汞和
70 %酒精消毒[11 ] , 重蒸水冲洗干净后接种于
MS[12 ] + 0. 5 mg/ L NAA + 0. 5 mg/ L 62BA 培养基
上培养。计算愈伤组织和器官诱导率。
  愈伤组织诱导率 = 长出愈伤组织的外植体数/
接种的外植体总数 ×100 %
器官诱导率 = 长出器官的愈伤组织数/ 愈伤组
织总数 ×100 %
1. 3  统计分析 :将对照和不同菌液浓度处理的数据
进行 t 检验。
2  结果与讨论
2. 1  枯草芽孢杆菌处理后不同外植体 (叶、茎)愈伤
组织的诱导 :从表 1 可以看出 ,接种 15 d 后观察 ,叶
作外植体的所有组合均能诱导出愈伤组织 ,而茎作
外植体却只有一半组合能诱导出愈伤组织 ,且诱导
率均偏低 ,表明凤仙花幼叶愈伤组织的诱导要比茎
更容易。即使茎诱导出愈伤组织 (图 1) ,生长也不
是很良好 ,生长很慢 ,大多数外植体茎玻璃化 ,但未
发现 1 例污染 ;而叶诱导出的愈伤组织 (图 1) ,生长
很快 ,呈绿色 ,个别有红色色素 ,个别外植体叶玻璃
化 ,也未发现一例污染。因此 ,凤仙花离体繁殖时宜
用叶作外植体。同时 ,可以看出无论是茎还是叶作
外植体 ,5 ×105 个/ mL 菌液浓度处理对愈伤组织的
诱导最有利 ,与对照相比差异极显著 ( P < 0. 01) 。
表 1  凤仙花不同外植体(叶、茎)愈伤组织的诱导
Table 1  Rate of callus induction of leaves
and stems of B1 subtilis
菌液处理/ (个 ·mL - 1 ) NAA + 62BA/ (mg ·L - 1 ) 叶出愈率/ % 茎出愈率/ %
0 0. 5 + 0. 5 53. 2a 3. 3a
5 ×104 0. 5 + 0. 5 60. 8a 0. 0a
5 ×105 0. 5 + 0. 5 95. 3b 33 13. 3b 33
5 ×106 0. 5 + 0. 5 72. 1a 7. 5b 3
5 ×107 0. 5 + 0. 5 68. 0a 0. 0a
5 ×108 0. 5 + 0. 5 65. 2a 0. 0a
  与对照组相比 : 3 P < 0 . 05  33 P < 0. 01 ;相同字母表示差异
不显著 ,不同字母表示差异显著 (表 2 同)3 P < 0. 05 33 P < 0. 01 vs cont rol group , same let ters repre2
sent no significant difference , different let ters represent significant
difference ( Table 2 is same)
·0641· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 9 期 2009 年 9 月
  从表 2 可以看出 ,接种一个月后 ,大多组合都能
诱导出器官 ,如 5 ×107 个/ mL 组合诱导出不定芽
(图 1) ,5 ×108 个/ mL 组合诱导出不定根 (图 1) ,只
有 5 ×106 个/ mL 和 5 ×104 个/ mL 这两个组合没
有器官生成 ,表明凤仙花以叶作外植体是相对容易
进行器官诱导的。但在这些不同菌液浓度组合下
5 ×105 个/ mL的诱导结果最好 ,愈伤已分化成明显
的幼苗 (图 1) 。
图 1  枯草芽孢杆菌对凤仙花离体快繁的影响
Fig. 1  Effect of B1 subtilis on rapid clonal propagation of I1 balsamina
表 2  不同浓度枯草芽孢杆菌对凤仙花器官诱导的影响
Table 2  Effect of B1 subtilis at different concentration on organ induction of I1 balsamina
菌液处理/ (个·mL - 1) NAA + 62BA/ (mg ·L - 1) 生根率/ 出芽率/ % 说 明
   0 0. 5 + 0. 5 0. 0 a 62. 5 a 愈伤组织小 ,芽也小
   5 ×104 0. 5 + 0. 5 0. 0 a 0. 0 b 3 3 愈伤小 ,无不定根或芽
   5 ×105 0. 5 + 0. 5 90. 4 b 3 3 97. 6 b 3 愈伤最大 ,有幼苗生长
   5 ×106 0. 5 + 0. 5 0. 0 a 0. 0 b 3 3 只有愈伤生长 ,无根或芽
   5 ×107 0. 5 + 0. 5 0. 3 a 78. 9 a 愈伤生长 ,有芽
   5 ×108 0. 5 + 0. 5 80. 5 b 3 3 0. 0 b 3 3 愈伤生长 ,有根
2. 2  不同浓度枯草芽孢杆菌对凤仙花幼苗生长的
影响 :接种 50 d 后观察 ,对照组的幼苗 (图 1)和其他
菌液浓度 (如 5 ×107 个/ mL ) 处理下的幼苗还很幼
小 (图 1) ,而 5 ×105 个/ mL 菌液浓度处理下的幼苗
生长最佳 (图 1) ,已达到移栽要求 ,表明 5 ×105 个/
mL 菌液浓度的枯草芽孢杆菌处理有助于凤仙花离
体繁殖中幼苗的生长。
3  讨论
组织培养技术是一种成熟的植物无性繁殖方
式 ,在植物组培中 ,影响愈伤组织诱导和器官发生的
因素很多 ,如激素的种类和浓度[13 ] ,培养基的配
制[14 ]等 ,除了这些众所周知的因素外 ,还有许多物
理、生物、化学等方面的因素也可影响植物离体繁
殖。而探讨这些因子对组织培养的影响是目前生物
技术研究领域的热点之一。通过用不同浓度的枯草
芽孢杆菌处理供试材料进行实验 ,结果表明 ,适当菌
液浓度 (5 ×105 个/ mL ) 处理后有利于凤仙花组培
中愈伤组织和器官的诱导 ,也有利于幼苗的生长 ,大
约生长 50 d 后就可长成可移栽的幼苗 ,而对照和其
他浓度组合处理后至少需 3 个月才能达到要求 ,说
明适当的微生物试剂处理是有利于凤仙花组培及幼
苗生长的 ,此研究为提高植物离体繁殖率提供了一
条新的途径。枯草芽孢杆菌对其他材料离体快繁的
影响正在研究中。
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黄独的茎尖培养和病毒检测
尹明华 ,洪森荣 3
(上饶师范学院 生命科学系 ,江西 上饶  334001)
摘  要 :目的  以黄独为试材 ,研究不同因素对黄独茎尖培养的影响 ,以期找到适合黄独茎尖分化成苗的培养基和脱
毒检测方法。方法 采用植物组织培养的方法进行茎尖培养 ,采用症状学法、指示植物法和 RT2PCR 法对茎尖脱毒
植株进行病毒检测。结果 黄独茎尖的最佳消毒方式是先用 70 %酒精消毒 30 s ,再用 0. 1 % HgCl2 消毒 12 min ;在
37 ℃中热处理 7 d 后再切离 0. 5 mm 茎尖效果较佳。茎尖再生芽增殖的最佳培养基是 MS + KT 2 mg/ L + NAA 0. 5
mg/ L ;黄独茎尖再生芽的最适生根培养基为 1/ 2MS + NAA 0. 5 mg/ L ;黄独脱毒苗最好的移栽基质为珍珠岩2蛭石
(2 ∶1) ;RT2PCR 法是检测黄独马铃薯 Y病毒 (PV Y)感染的主要方法 ,通过病毒学检测 ,其平均脱毒率为 86. 5 %。结
论 首次建立了黄独茎尖脱毒培养的体系 ,为黄独脱毒苗的快速繁殖及工厂化生产奠定了技术基础。
关键词 :黄独 ;茎尖培养 ;病毒检测 ;RT2PCR
中图分类号 :R28212    文献标识码 :A    文章编号 :025322670 (2009) 0921462205
Shoot tip culture and virus detection of Dioscorea bulbi f era
YIN Ming2hua , HON G Sen2rong
(College of Life Sciences , Shangrao Normal University , Shangrao 334001 , China)
Abstract : Objective  Effect s of different factors on shoot tip cult ure i n vi t ro were st udied by using Di2
oscorea bulbi f era as test material to find t he media suitable to t he shoot tip differentiation of D1 bulbi f era
and t he method of virus delection1 Methods  Plant tissue culture met hod was used in shoot tip cult ure and
t he symptom observation met hod , inst ruction plant met hod , and R T2PCR met hod were used in virus de2
tection of virus2f ree plantlet s1 Results  The best disinfection met hod for D1 bulbi f era shoot tip s was first2
ly disinfected for 30 s with 70 % alcohol and then disinfected for 12 min wit h 0. 1 % HgCl2 ; It is better for
D1 bulbi f era to cut shoot tip s in 0. 5 mm lengt h af ter 37 ℃heat t reatment for 7 d ; The best p roliferation
medium of D1 bulbi f era shoot tip s was MS + KT 2 mg/ L + NAA 0. 5 mg/ L ; The best rooting medium of
regeneration buds f rom D1 bulbi f era shoot tip s was 1/ 2 MS + NAA 0. 5 mg/ L ; The best mat rix of regen2
eration plantlet s f rom D1 bulbi f era shoot tip s was perlite2vermiculite (2 ∶1) ; R T2PCR Met hod was prima2
ry mean to detect potato virus Y ( PV Y) of regeneration plantlet s f rom D1 bulbi f era shoot tip s , and aver2
age rate of PV Y2f ree was 86. 5 % by R T2PCR1 Conclusion  The virus2f ree culture system of D1 bulbi f era
·2641· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 9 期 2009 年 9 月
3 收稿日期 :2008211212                      
基金项目 :江西省教育厅科技项目 ( GJJ09374) ;上饶师范学院 2009 - 2010 年度院级科技项目 (SR0911)
作者简介 :尹明华 ,女 ,硕士 ,讲师 ,研究方向为生物技术。3 通讯作者 洪森荣