免费文献传递   相关文献

枸杞髓组织离体培养及高频率植株再生的研究



全 文 :r 西 植 物 Guihala 19 (3):239—242 999年 8月
文章编号 1004 142(1999)03-0239-04
枸杞髓组织离体培养及高频率植株再生的研究
, 陈 放’, _曲 琳 7,
f1 川大学生物亲, 川成都 610064:2 宁夏戒科院农业生物技术研究室,宁夏银川 750002)
摘 要:枸杞髓组织在 4种 MS培养基上都能诱导出愈伤组织,诱导率 53.7%~100%。在培养基
MS+6一BA 0.1 mg/L+NAA 0.5 mg/L获得的愈 伤组织 ,呈颗粒状,分散性能好,胚性细胞
多。将其转 移到 MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.叭 mg/L的分化培养基 上获得大量绿色小芽,
小芽在 MS+6-BA0.2mg/L的培养基上得到快速繁殖.繁殖系数 50~150株/芽·月。丛生芽在
MS+NAA 0.2mg/L的培养基上形成完整植株。
关睦词:枸杞;髓组织;离体培养;植株再生
_ - — ⋯ —-—— —-_·—一
中圉分类导 Q943.1 文献标识码:A
In vitro culture of pith tissue and high——frequency plant
regeneration of cium barbarum L.
CAO You-long , CHEN Fang . LUO Qing2, QU Li
(1.Deparfment Biology.Siehuanu㈣ .Cherlgdu 610064.China;
L LaboratorFofBiot~tmotogy.NingxiaAcademyof由 rieulmralSciences.Yinchuan 750002,China)
Abstract: A study OO pith tissue culture on M S medium with diferent hormone.the induction rate
was 53.7% ~ 100% .Amongwhichthe calliinduced onmedium M S+6—BA 0.1 mg/L + NAA 0.5
mg/L werc smalestin particle sizeand had gooddispersion abi][tywith alargequantityofembry-
onic ce1]s.The calli were moved onto M S+6一BA 0.5 rag/L+NAA 0.01mg/L diferentiation me·
dium and a large quantity of embryonic plants were obtained.The embryonic plants wcle repro·
duced rupidly after they were removed onto medium Ms+6—BA 0。2mg/L with the reproduction
rateof50~ 150dl】sters shoot/bud·month.Complete plants inducedonM S+NAA 0.2mg/L
medium。
Keywords: Lycium barbarum L_:pithtissue culture; vitroculture;plant regeneration
枸杞 (上 crambarbarumL。)是重要的药用植物,多年来,国内外科技工作者十分重视椅杞的组
织培养,已有用叶片、花药、下胚轴,茎端及幼嫩子房为材料进行组织培养分化出植株的 ‘, ’,我
们在此基础上, 以枸杞髓组织为试验材料进行组织培养,获得 了再生植株,为椅杞细胞突变体的筛
选.细胞悬浮培养、原生质分离,细胞杂交、基因转移的研究提供依据.
1lt 日期:1998-08_09
作者摘开 曹有龙 (1963一),男,博士研究生,植物学专业.
基盒项目:国家九五攻关项 目
维普资讯 http://www.cqvip.com
240 广 西 植 物 19卷
1 材料和方法
1.1 试验材料 供试材料为宁夏农科院枸杞研究所培育的高产优质枸杞新品种——宁杞 1号。
1.2 方法
1.2.1 愈伤组织的诱导 取当年生长的明显舒化成髓组织的枝条,摘除叶子.侧芽和带有分生组织
的顶端 100illm,把外植体的切端蘸熔蜡封着伤 口,然后浸人 70%酒精 中 20 s,再转人 0.1%HgCl2
溶液中,经过 8~10 rain后,用无菌水冲洗 3遍,最后以吸水纸吸干,从茎的两端各切除 10 mm,
余下部分切成 20 mm 的小段,用无菌镊子夹着茎 的切段,用瓶塞打孔器从切段中取出圆柱体髓组
织,并将其转移到 90 mm 的无菌培养皿中,用解剖刀切成 2-3 mm厚的小圆片,接种到 4种含不同
激素的MS固体培养基上诱导愈伤组织发生。
1。2。2 愈伤组织的继代培养 在P2培养基中加人 500 nag/L的水解酪蛋白作为继代培养的培养
基。挑选色泽鲜艳.生长迅速的愈伤组织进行继代培养,每次 20 d,2~3次继代后, 出现疏松颗粒
状胚性愈伤组织,选择颗粒较细的愈伤组织,加快继代频率 (2周 1次),当愈伤组织易碎,颗粒均
匀且生长迅速时,改为3周 1次保存之。
1.2.3 分化培养 将上述继代过程中产生的胚性愈伤组织转移到含不同浓度的6-BA和 NAA的
MS培养基上,4周后观察不同培养基上愈伤组织的分化出芽情况。
1.2.4 生根培养 选择较为健壮的丛生芽,切除底部的叶片,只保留上部 2-3片叶,插人生根培
养基中,3周后观察其生根情况。
在上述各步骤中,各外植体均接种于容量为 120ml的三角瓶中,每瓶 3—4个外植体,每处理 3
~ 4次重复 培养条件:温度 20-25℃,每 日光照 10~12 h,光照强度为 2 500~3 000Ix
2 结果与分析
2.1 愈伤组织的诲导}畦 长
枸杞髓组织切片接到诱导培养基上 3 d后开始膨大,在切面上开始形成白色愈伤组 织 (图版 I:
1),其中 PI培养基诱导频率最高,可达 95.7%;P3与 P4培养基诱导的愈伤组织 白色紧密,不易分
散,经过 30 d继代
培养,有的可直接分
化出苗,但频率很低
(表 1),而 P2培养
基上诱导的愈伤组织
为淡黄色松散型,这
种愈伤组织继代转接
后能迅速生 长,多 次
继代培养后,颗粒小,
表1
Table1 Efects ofhormones 01caliinduction ofLycium barbarum L pithtissue
a,um .
m 明 m Ill 磊imeof eal翌 萋r OlPe rontage o⋯
分散好,难以用镊子夹起来,而且胚性细胞多,分化频率高。
z 2 2’4_D对盘伤组织继代的影响
在 PI培养基中,我们加人植物激素 2,4一D 0.5 mg/L诱导愈伤组织发生,诱导率为 100%。这
说明 2,4一D对枸杞愈伤组织的诱导有一定的促进作用,将其转人含不同激素成分的培养基中进行继
代培养,结果如表 2.
维普资讯 http://www.cqvip.com
3期 曹有龙等: 枸杞髓组织离体培养及高频率植株再生的研究 24
从 表 2可 以看 出 ,2,
4一D 对枸杞愈伤组织的形
成 在 一 定 范 围 内 (0.5~ 2
nag/L】随 2,4一D 浓度的增
加,禽伤组织生长加快,但揭
化时间 提前。 当 0.5 mg/L
21 4-D 与 0.5mg/LKT配
合使用时,愈伤组织生长速
度 很 低 , 而 且 变 得 十分 坚
硬 , 颜 色 也 由 白 色 转 为
表 2 2,4一D列枸杞愈伤组织的影响
Table 2 Efects of2
,
4-D on~alli ofLycium barbarum L.
毒 嚣: giot he cal + + + .
绿色,近培养基部分 2 d后出现褐化;培养基
中添加 500 mg/L cH对愈伤组织的生长有
很好的促进作用
当把培养基含 2.4一D0,5mg/L诱导出的
愈伤组织转接到 P2培养基后,愈伤组织逐渐转
变为颗粒状胚性愈伤组织,与 P2培养基上诱导
的愈伤组织物质很相似 (图版I:2】。因此,如
果用含 4一D 0.5 nag/L的培养基诱导愈伤组
织发生,用 P培养基进行继代培养,将获得大
量颗粒状胚性愈伤组织。因此,这种方法是枸
杞进行离体快繁较为适宜 的途径。
3分化培养
表 3
Table 3 EfI b ofdiferent hormones on difcrcm iation
rate ofLycium barbarum L.cali
将经过 P2培养基进行继代培养 15 d的愈伤组织转人附加 3% 蔗糖、O.8% 琼脂,500 mg/ L
CH,pH5.8~6.0含不同6-BA浓度的 MS分化培养基,两周后开始形成芽点、可进一步发展成芽丛 (
图版I:3),所做不同植物激素配比试验结果表明,枸杞禽伤组织芽的分化需要一定浓度6-BA,所
使用的 5种含 6-BA 的培养基分 化频率都在 90% 以
上,6-BA浓度高,每块愈伤组织得苗数多,但玻璃化苗
也多,6-BA与 NAA配台使用,能显著提高愈伤组织的
分化频率,但同时愈伤组织也得到增殖,分化得到的苗
必须及时转移,否则苗的基部又会转化为愈伤组织。单
独 使用 6-BA ,浓 度为 0.5 nag/L或者 附加 NAA
表 4 枸杞芽的扩繁
Table4 Reproduction ofbuds
0.0ling/L时愈伤组织分化频率略为下降,但分化出的苗正常, 比较几种培养基分化出苗的结果,
以MS+6一BA 0.5mg/L+NAA 0.们 mg/L结果最好(表 4】。
4芽的扩增
在愈伤组织上分化形成的芽,等长到 2 cm高时,将其沿基部切下,转人含不 同6-BA浓度的培
养基中,使其扩增,结果如表 5。从表 5可以看出,以 MS+6-BA0.2 rag/L时,芽生长正常.经
过 20d的培养,每芽可产生 50~150株无根苗 (图版I: 4),但 BA为 1mg/L时,芽不能进行扩
增,培养 2O d后就转变为玻璃化苗,6-BA 0.5 mg/L的培养基虽能进行扩繁,但随着培养时间的延
长,部分也转化为玻璃化苗。
维普资讯 http://www.cqvip.com
242 广 西 植 物 9卷
2.5生根培养
将丛生芽沿基部切下,接种到生根培养基上诱导生
根, 结果 如表 5.
从表 5可以看出,无激素或者高浓度的生长素不利
于枸杞幼芽根的形成,低浓度的生长索对根的形成有促
进作用,当培养基中含有 NAA 0.2 mg/L时,能形成
大量完整植株 (图版 I: 5),生根率可达 92%,且不
定根较粗,并有侧根 出现。
2.6试管苗移栽
表 s
Table 5 EITe~ts ofdiferenthormones
concentration Olq inducing root
ofLycium barbarum L
霉 R ateof rot
直接从培养基中取出立即移栽的幼苗一般不易成活,7 d后就枯萎死亡。但再生苗经过7 d的练苗
后,再进行移栽,所栽6盆36株幼苗,成活 14株,成活率 38. ,再生苗移栽 20d后开始生长,叶
片变绿.变厚,侧枝萌发,30d后主茎杆形成,开始木质化 三个月后形成完整植株 (图版I:6)
3 讨 论
枸杞体细胞胚的诱导和植株再生已有过报道 ‘ ,并已用愈伤组织进行了悬浮培养 “, - ,最近,通
过原生质体培养得到了愈伤组织,但没有形成再生植株。本文报道的试验结果与以往相比,一是培养材
料选用枸杞髓组织,二是筛选出了具高分化潜能的颗粒状愈伤组织,继代一年多仍保持较高的分化频
率,为枸杞抗病突变体筛选,原生质体融合培养以及外源基因转移的研究提供了一个有用的系统。
枸杞髓组织由薄壁细胞组成,细胞间隙较大,在诱导培养条件下易于发生突变 ¨,我们以其为
材料进行离体培养并获得再生植株,这为枸杞筛选新的品种打下基础.
我们以枸杞髓组织为实验材料,在取材方面,采用石蜡封着切 121,防止 HgCI2和酒精等消毒液
侵人髓组织内部而使髓细胞遭到破坏,得到比较满意的效果.
植物激素 2,4一D 在枸杞髓组织的愈伤组织诱导中有重要的作用,但高浓度的 2,4一D不利于愈伤
组织的诱导,而以0.5 rag/L效果最佳.诱导率达 100%。以MS+0.5mg/L2.4-D诱导愈伤组织
发生;以 培养基进行继代培养;以MS+ BA 0.5mg/L+NAA0.01 mg/L进行分化培养;以
MS+0.2 mg/L NAA进行生根培养,这是枸杞进行离体培养的一条理想途径。
参考文献
(1) 王 莉.拘杞胚乳植 物的诱导和它的倍性水平 (J).遗传学报,1985.12(6):44(I~444
(2) 张尔荣,蚋成费 柯杞叶柄的蛆鲠培养 (J].植物学通报,1995,3《4):5O~51
(3) 陈维伦,郭东红 枸杞叶片盘伤组蛆的诱导及植株再生 (J).植物学报,1980,(6):40~4I
(4) 顾墩荣.韩光氯 刘壤胤 枸杞胚乳盘伤组织的悬浮培养及无丝分裂的话体现寨 (J).植物学报.1991 33(6):478~48I
(5) 杨祝民 高清强.植物体细胞胚的诱导和形态发生.植物学通报 (J).1991,B(增刊):56~62
(6) Liu C S.An efllcient method for selecting emlbryoglmic callus from Lycium c~nevs L. ll culture¨ ) .Plant Sc~em
(tirnerpick),1992,79(1):99~ 1,94
(7) Ratus hnyak Y.Rudas V 1^ Pjv助 N M-Regonetation of Lycium barbam m L plants from leaf tissue
,
callus culture and
ca]hmI~rotoplasts(J PlantCellReports
, 1990,9(2 84~87
(8) s pi J J,VanWyk SM C.Celfusion:A possiblemechanism forthe origin ofpo lyploid(J).South African Journal of
Botany,1995.61(2)60~65
(9) ConstantinM 工Chromosomeinsta~]ityin oel andtissuecu lture and regmmrat~l plants(J).Environawntel andExper-
Lment Botany,Prin~dinGrvatBritain198I
. 21『3/4):359
维普资讯 http://www.cqvip.com