全 文 :广 西 植 物 Guihaia 29(1):83— 86 2OO9年 1月
蔓花生组织培养和植株再生的条件优化
张振霞,郑玉忠
(韩山师范学院 生物系,广东 潮州 521O41)
摘 要:应用 MS为基本培养基 ,通过各种培养条件和不同激素配比,探讨蔓花生组织培养及其植株再生条
件的优化。结果显示 :幼叶为最佳的外植体 ,在幼叶愈伤诱导过程中,不超过 12 h光照,光照强度在 21.6
moI.m ·s 均可;诱导愈伤组织的适宜培养基为 MS+O.5 mg/L6一BA+O.2 mg/L2,4一D或 MS+O.5 mg
L6一BA+2 mg/LNAA;最适的分化培养基为 MS+1 mg LTDZ+2 mg/L6一BA+O.5 mg/LNAA;最适的生根
培养基 1 2MS+1 mg/LNAA+1 mg/LPP 。
关键词 :蔓花生 ;组织培养;愈伤组织
中图分类号:Q943.1 文献标识码 :A 文章编号:1OOO一3142(2()(]9)O1一O()83一O4
C()nditi0n 0pti zati0n f0r tissue culture
0f AJP. c JP.
ZHANG Zhen-Xia,ZHENG Y Zh0ng
(D 声nr 7 删£。厂B 0Z0g ,Hnn an五nc^e C0 ZPge,Cha0zhou 521O41,China)
Abstract:C。nditiOn optimization f0r tissue culture and regeneration of Am 5 m e,z s was stu died. The resu1ts
showed that the leaf1et was the best experimental explant;the optimized medium for cal1us was MS+O.5 H /L6一BA
+O.2 mg/L2,4一D or MS+O.5 mg/L6一BA+O.2 mg/LNAA with.1luminati。n of 12h/d;the 0ptimized me dium for
d.ferentiati。n was MS+ 1 mg/LTDZ+2 mg/L6一BA+O.5 mg/LNAA;the op LiInized medium f。r r。Ot induction was
1 2MS+1 mg LNAA+1 mg/LP 33.
Key words:Am s “m行 s;tissue culture;calus
随着时代的发展及人们生活品位的日益提高,
会开花的草坪受到人们的青睐,已成为当前草坪植
物开发研究的一个重要领域。蔓花生(Ar“c s “一
r“” )是一种豆科蔓花生属的多年生宿根草本植
物,茎蔓生,匍匐生长,绿色期长,花蔓多且花期长,
是一种观赏性极佳的开花草坪植物。其成坪快且平
整,适用于园林绿地和公路的隔离带。但蔓花生种
子产量低,不易收种,依靠种子繁殖会限制其大面积
推广应用(郭维贤等,2。O2)。因此,需对蔓花生进行
组培快繁研究,为其快繁和工厂化育苗提供技术和
方法。
1 材料与方法
1.1材 料
蔓花生采 自于广东省潮州市韩 山师范学院校园
内。选取生长良好、无病虫害的带幼叶的枝条作为
实验材料。基本培养基:Ms(Murashige& Sk0。g,
1962)和B5(丁力,1998);愈伤诱导培养基:基本培养
基+2,4一D+6一BA;分化培养基:基本培养基+NAA
+KT+6一BA;生根 培养基 :l/2MS基本 培养基 +
NAA+P 3 。以上所 用植物激素 2,4一D、6一BA、
收稿 日期 :2。o7一O8—27 修回日期 :2。O8—06—25
基金项目:国家星火计划项目(2。O5EA780C80);韩山师范学院青年基金[supported by the N8ti0nal spark Plan Program 0f China(2nC5EA780C8O)
Foundati0n for Young Teachers 0f Hanshan 1 achers co1ege]
作者简介:张振霞(1975一),女,甘肃兰州市人,博士后,剐教授,主要从事生物技术及草业科学研究,(E—mail)zhangzhenxia@yah00.com.cn,
84 广 西 植 物 29卷
NAA、KT、IBA、IAA、TDZ等购 自Sigma公司。
1.2方法
(1)不同基本培养基对蔓花生愈伤组织诱导频
率的影响:分别使用 MS、l/2MS、B5基本培养基,
对蔓花生幼叶进行愈伤组织诱导。(2)不同外植体
对蔓花生愈伤组织诱导频率的影响:在 MS基本培
养基上 ,以蔓花生幼叶、成熟 叶、叶柄和茎段为外植
体进行愈伤组织诱导 。(3)2,4一D浓度对蔓花生愈
伤组织诱导率的影响:设定 O、O.1、O.2、O.5、1、2、4、
8、12 mg/L九个水平 的 2,4一D浓度 ,在 MS培养基
上对蔓花生幼叶进行愈伤组织诱导。(4)6一BA浓度
对蔓花生愈伤组织诱导率的影响:在 O.2 mg/L2,4一
D的 MS基本培养基基础上 ,设定 O、O.2、O.5、1、2、
5、1O mg/L七个不 同 6一BA浓度作为试验处理,研
究蔓花生幼叶愈伤组织诱导率。(5)不同生长素对
蔓花生愈伤组织诱导率的影响:比较 2,4一D、NAA、
IBA、IAA 四种不 同生长素对蔓花生幼叶愈伤组织
诱导的影响。(6)不同光照时间对蔓花生愈伤组织
诱导率的影响:分别以24、12、O h和自然光照条件
下培养,比较蔓花生幼叶的愈伤诱导。(7)不同细胞
分裂素对蔓花生愈伤分化的影响:在添加 2 mg/L6一
BA和 O.5 mg/I NAA的培养基上比较 1 mg/LT—
Dz和 1 mg/LKT对蔓花生愈伤的分化率的影响。
1.3培养条件
每月继代一次。培养条件为 26±2℃,每日光
照 12 h,光强 36 mo1.rr ·s~。
1.4评价指标
诱导率( )一出愈外植体数/接种外植体数×
lOO;分化率( )一出芽愈伤数/接种愈伤数×1。O。
2 结果与分析
2.1不同培养基对蔓花生愈伤组织诱导率的影响
选用MS、l/2MS和B5三种培养基比较了蔓花
生幼叶愈伤组织的诱导,研究结果如表 1所示 :MS
和B5基本培养基对蔓花生幼叶愈伤诱导率高,均
在 93 以上,1/2MS基本培养基较低。
2.2不同外植体对蔓花生愈伤组织诱导频率的影响
从表 2可见,幼叶愈 伤诱 导率最 高,达 到
1O0%,且出愈快,在接种 6 d后就出现初始愈伤化 ,
l5 d左右完全愈伤化 ,而成熟叶出愈率为 85.7l ,
且出愈时间较幼叶的慢,接种 1O d后初始愈伤化,
22 d左右完全愈伤化 ,叶柄和茎段 的出愈率和出愈
时间则更低和更迟。
表 1 不同培养基对蔓花生愈伤组织诱导频率的影响
Table 1 Influence of different media on ca1lus
initiation rate of Arn ^ s rn 已 sis
表 2 不同外植体对蔓花生愈伤组织诱导频率的影响
Tab1e 2 Influence of different explant on callus
initiation rate 0f Ar以f^ s rn e竹s
幼叶 I,eaflet 45
成熟叶 Mature leaf 28
叶柄 Peti01e 57
茎段 Stem 28
15 10O.OO
22 85.71
26 78.95
3O 53.57
2.3不同2,4一D浓度对蔓花生愈伤组织诱导率的影响
如表 3所示,于 MS十6一BA的培养基中,在没
有添加2,4一D时,未能诱导出愈伤;随着2,4一D浓度
的升高,蔓花生愈伤组织的诱导率增加,在 0.2、
1.O、2.O、4.O mg/L时出愈率均达到 9O 以上,然
后随着 2,4一D浓度的增加而下降。
表 3 培养基中不同2,4一D浓度对蔓花生
愈伤组织诱导率的影响
Table 3 Influence 0f different 2,4一D concentrations
nn Pal1I】s jnitjati0n rate 0f A,诅c s d rn,2已,2s s
不同含量(mg) 接种数 出愈数 出愈率( )
Concentration No.of explants Initiated calus hitiation rate
2.4一D O
2.4一D O.1
2.4一D O.2
2.4一D O.5
2.4一D 1.O
2.4一D 2.O
2.4一D 4.O
2,4一D 8.O
2.4一D 12
O.OO
61.11
93.65
8O.OO
92.31
92.19
91.94
6O.53
27.27
2.4不同6一BA浓度对蔓花生愈伤组织诱导率的影响
从表4可见,在 MS+O.2 mg/L2,4一D的情况
下,6一BA的存在对蔓花生的愈伤诱导的作用很重
要,不添加 6一BA时的愈伤诱导率是 O,而 O.5 mg/L
的6一BA对愈伤诱导有明显的促进作用,此时的诱
导率为93.65 。随6一BA浓度继续增加时,蔓花生
的愈伤诱导率反而降低,特别是 6一BA浓度大于 5
0 毖 的 诣 的 即 船
1期 张振霞等 :蔓花生组织培养和植株再生的条件优化 85
mg/L时愈伤组织出现褐化现象。在诱导愈伤过程
中 6一BA 的促进作用在于提高叶组织 的细胞分裂能
力,使得愈伤生长加快 ,高浓度时导致愈伤的褐化严
重。低浓度的 6一BA对蔓花生愈伤诱导有促进作
用,而高浓度则容易影响愈伤组织的质量。因此采
用了 O.5 mg/L6一BA作为 蔓花生幼 叶的愈伤诱导
剂。结合表 3、4,可以看出,O.2 mg/L2,4 D+0.5
mg/L6一BA为诱导蔓花生愈伤组织的适宜浓度,此
条件下的出愈率可以达到 93.65 。
表 4 培养基中不同 6一BA浓度对蔓花生
愈伤组织诱导率的影响
Table 4 Inf1uence of different 6一BA concenLrations on
cal1l】s initiatif】n rate 0f Arnc s ra s s
不同含量(mg) 接种数 出愈数 出愈率( )
Concentrations No.of explants Initiated callus Initiation rate
6一BA O
6一BA O.2
6一BA O.5
6一BA 1.O
6一BA 2.O
6一BA 5.O
6一BA 1O.O
2.5不同生长素对蔓花生愈伤组织诱导率的影响
在蔓 花 生 愈 伤 诱 导 过 程 中,比较 了 2,4一D、
NAA、IBA、IAA这 四种不同生长素的作用。从表 5
可以看出:2,4一D和 NAA对蔓花生愈伤诱导的促
进作用更明显 ,均在 9O 以上 ,只是 由 2,4 D诱导
的愈伤组织淡绿色 ,而 NAA 诱导 的则为 黄绿色;
IAA 2mg/L时也有较高的出愈率 76.47 ,IBA的
作用最不明显,在 4 mg/L时愈伤诱 导率仅为
3.17
表 5 不同生长素对蔓花生愈伤组织诱导率的影响
Table 5 Influence of different auxin concentratiOns
on calus initiation rate of A f 以 刀
果。从表 6看 出:愈伤 的出愈率在 12 h和 自然光
(约 13 h)光照条件下最高 ,达到 1O0 。黑暗条件
下,蔓花生的愈伤诱导率也较高 93.75 ,只是愈伤
色泽淡黄,前两种条件下愈伤为绿色;而 24 h持续
光照条件会 降低 出愈率 ,只有 45.45 ,且愈伤较
小,色泽暗淡。
表 6 不同光照条件对蔓花生愈伤组织诱导率的影响
Table 6 lnfluence of lighting time on callus
initiation rate of Ar口f矗 “r0 已 s
2.7蔓花生愈伤组织的分化
从表 7看出:蔓花生愈伤组织在含有 1 mg/L
TDZ的培养基上 ,生长 1~2周后就开始分化出小
芽,分化率为 61.11 ;而含有 1 mg/L KT的培养
基上的分化率仅为 46.27 。可见 ,1 mg/L TDZ对
蔓花生愈伤的分化效果好于 l mg/L KT。
表 7 不同细胞分裂素对蔓花生愈伤组织分化率的影响
Tah1 7 Tnfl1】ence of djfferent hormone cf)ncentration
on caIlus differentiation rate of Ar&f,L s “rn s s
2.8再生植株的生根培养
胚状体发育成小植株最初是从胚芽出现开始 ,
紧接着叶和根发育,形成完整的再生植株。在植物
离体培养中,促根生长的基本培养基大多数使用低
浓度 的 MS培养基 ,因此 ,本试验采用了 l/2MS基
本培养基以降低元机盐浓度 ,促进生根。将诱导分
化的丛生不定芽切割成具有 2~3个不定芽的小块,
分别接入 附加 了 l mg/L NAA 和 l mg/LPP 的
1/2MS培养基,不定芽 9 d开始生根,3O d生根率
达到 95 ,幼苗株高达 1~3 cm。
3 结论
2.6不同光照条件对蔓花生愈伤组织诱导率的影响
比较了 4种光照条件对蔓花生愈伤诱导的效 蔓花生的愈伤组织诱导、分化和植株再生受多
86 广 西 植 物 29卷
种因素制约,这些因素包括不同基本培养基、培养基
中各种激素种类和浓度 、不同外植体、不同培养条件
等等 。本研究结果显示 :蔓花生幼叶是最佳的外植
体,在幼叶愈伤诱导过程中,对光照条件的要求不
高,不超过 12 h光照 ,光照强度在 21.6 mo1·m
·s 均可;适宜诱导 蔓花生愈伤 组织 的培养基为
MS+O.5 mg/L6一BA+0.2 mg/L2,4一D或 MS+
O.5 mg/L6一BA十2 mg/LNAA;最适 的分化培养基
为 MS+ 1 mg/LTDZ+ 2 mg/I 6一BA+O.5 mg/
LNAA;最适 的生根 培养基 1/2MS+1 mg/LNAA
+l mg/LPP333。
4 讨论
不同培养基有着不同的营养成分、植物激素、添
加物 ,其不同组合及含量直接影 响到供试材料的培
养。本实验比较了 MS、1/2MS、B5培养基对蔓花
生幼叶的愈伤诱导率,发现 MS培养基对蔓花生愈
伤诱导的促进作用最为明显。
外植体对植物愈伤组织的诱导率也有明显的影
响(郑 向丽等,2。O4)。幼叶、成熟叶、叶柄和茎段四
种外植体的比较中,幼叶较好,在接种 6 d后就出现
初始愈伤化,l5 d左右完全愈伤化,而成熟叶 1O d
左右出现初始愈伤化,22 d左右完全愈伤化,叶柄
和茎段的出愈率和出愈时间则更低和更久。其原因
可能与植物激素的类 型和浓度有关 ,陈发棣等研究
发现 ,2,4一D的变化对小菊(DP r ^”7“ 0 rz 一
z “ )叶片的愈伤组织诱导率影响不大,稳定在
93 以上;但当2,4一D浓度超过 2.5 mg·L ,小菊
叶柄和茎段愈伤组织诱导率均有较明显的下降。本
实验的培养基中添加了 2,4一D,外植体愈伤组织诱
导率与陈发棣等(2。03)观察到的现象相似。
在蔓花生诱导愈伤组织过程中,当2,4一D浓度
过低时,愈伤组织诱导率也较低;O.1、O.2、O.5、l、2、
4、8、12 mg/I 八个水平的 2,4一D浓度处理中,蔓花
生幼叶出愈率从 27.27 ~93.65 变化。而 6一BA
不同浓度对愈伤组织诱导率影响相对不大,O.2、
O.5、1、2、5、lO mg/L六个浓度条件中,蔓花生的出
愈率从 67.19 ~ 93.65 变化。Bhaskaren&
Smith(199O)也指出在植物的愈伤组织诱导中,2,4一
D是通常起着决定作用的植物生长调节剂。Bai和
Tore1lo等均指出了 2,4一D对愈伤组织诱导的重要
性。Linacero&Vazquez(199O)也证明了过高或过
低的 2,4 D浓度都不利于胚性愈伤组织的形成和分
化作用。本研究在证明了 2,4一D对蔓花生愈伤组织
诱导的重要作用的同时,也发现 了过高浓度的 2,4一
D对愈伤组织诱导的抑制作用,特别会影响愈伤组
织的质量 以及后 期 愈伤 组织 的分化 和发育。
Yamamoto等(1998)认为 2,4一D进出质膜的方式是
导致高浓度 2,4一D扰乱组织发育的原因,2,4一D进
入质膜需要 由AUX1编码的输入载体 ,但是 2,4一D
流出质膜是完全倚赖 自由扩散,外部高浓度抑制了
2,4一D的排放,导致 2,4一D在细胞 内积累。通过实
验,本研究的结论认为,诱导蔓花生幼叶愈伤组织的
适宜激素浓度为 2,4一DO.2 mg/L+6一BA0.5 mg/L,
可以获得 93.65 的出愈率。此外,比较 2,4一D、
NAA、IBA、IAA四种生长素对愈伤的作用中,2,4一
D和 NAA对蔓花生愈伤诱导的诱导率均在 90 以
上 ,IBA、IAA的诱导作用较差,考虑 2,4一D诱导的
愈伤组织淡绿色,相 比NAA诱导的黄绿色,愈伤质
量好 (吴爱忠等,1994)。
在组织培养中,用较高浓度的生长素(2,4一D)诱
导形成愈伤组织,除去生长素,或用适当浓度的活性
较低的生长素,同时添加细胞分裂素,就可以诱导芽
的形成。Cape1e等(1983)、Ozias—Akins(1989)和
Faso1o等(1989)指出,在分化培养基中添加 KT,能
促进芽的分化。本试验在添加 2 mg/L6一BA和 O.5
mg/LNAA的基础上,比较 TDZ和 KT两种细胞分
裂素的分化效果 。蔓花生 愈伤组织在含有 1 mg/
LTDz的培养基上,生长 1~2周后就开始分化出小
芽,分化率为61.11 。而含有 l mg/LKT+2 mg/
L6一BA+O.5 mg/LNAA的培养基上的分化率为
46.27
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(下转第 95页 Continue on page 95)
赵健等:不同激素对锦绣杜鹃的催花作用 95
(陈炳忠,2O0O)报道 NAA、IAA能促进西鹃开花的
结果不一致,也证明了植物激素因植物种类的不同
而表现出不同效果。
(2)由锦绣杜鹃花蕾长度等 5个测定指标间的
相关性分析知,花蕾大小(包括长度和宽度)与开花
期提前时间之间呈极显著正相关 ,且相关性较强(相
关系数在 0.8以上),而花蕾大小(包括长度和宽度)
与花蕾期之间呈极显著负相关,同时花蕾大小(包括
长度和宽度)与花径之间也呈极显著正相关性(P<
O.O1),因此,促进花蕾的发育可能是提前开花期和
提高开花质量的关键因素之一。锦绣杜鹃花芽的分
化需要一定的低温量及短 日照,然而南方冬季低温
期迟而短 ,导致花芽分化完成 的时间较 晚。可以考
虑应用 GA 等植物激素代替低温,或遮光及低温处
理使其花芽提前完成分化,在元旦或春节前一段时
间运用 GA 结合加温和补光等措施 而达到南方冬
季锦绣杜鹃催花的目的。
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