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Tissue culture of Impatiens blepharosepala and ultrastructural observation of callus

睫毛萼凤仙花的组织培养及其愈伤组织的超微观察



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 31(2):262— 265 2O11年 3月
DOI:10.3969/j.issn.1000 3142.2011.03.023
睫毛萼凤仙花的组织培养及其
愈伤组织的超微观察
王雪娟1,程新利2,柴瑞娟0
(1.安徽科技学院 城建与环境学院,安徽 风阳 233100;2.天津市园林开发建设有限公司,
天津 300203;3.安徽工程科技学院 生化工程系,安徽 芜湖 241000)
摘 要 :试验 以睫毛萼风仙花无菌苗的叶片、茎和根为外植体进行离体培养,并对两种具有不同再分化能力
的愈伤组织进行电镜超微观察 。结果表明:在培养基 MS+NAA 0.5 mg/L+6-BA 0.5 mg/I 上愈伤组织诱
导率达最高,叶片愈伤组织的诱导率为 100 ,茎的愈伤组织诱导率为 67 ,而根却没有愈伤组织的发生 ;叶
片愈伤组织在 MS+NAA 0.5 rag/I +6 BA 2.0 mg/L上培养 40 d后有不定芽的发生,而茎的愈伤组织却没有
器官发生;电镜观察表明,具有再分化能力的愈伤组织的细胞排列不规则,其表面有较明显的类似组织分化 。
关键词 :睫毛萼风仙花;离体培养;超微观察
中图分类号:Q813.1 文献标识码 :A 文章编号 :1000—3142(20l1)02—0262~04
Tissue culture of Impatiens Z p rD p Z
and ultrastructural observation of callus
Ⅵ NG Xue—J uan1,CHENG Xin_Li2,CHAI Rui—J uan3
(1.College of Urban Construction and Environment,Anhui Science and Technology University,Fengyang 233100,China;
2.Landscape development and construction 0, “ in co.Ltd,Tianjin 300203,China;3.Department of Bioscience
and Engneering,Anhui Technology and Science College,Wuhu 241000,China)
Abstract:Leaves,stem and root of Impatiens blepharosepala seedling were cultured in vitro,and two types of calus
having different differentiation were observed by electron microscope.The results showed that the induction rate was
highest on MS+NAA 0.5 mg/L+6-BA 0.5 mg/l ,the induction rate of leaves was 100 and the rate of stems was
67 ,but the roots can’t be induced.Calus of leaves can be induced buds on MS+NAA 0.5 mg/1 +6-BA 2.0 mg/
I after 40 d,but there was no organ generated from stems.Cells of callus having differentiation arrayed irregularly
and there was obviously similar tissue differentiation by electron microscope.
Key words:Impatiens blepharosepala;culture in vitro;ultrastructural observation
睫毛萼凤仙 花(hnpatiens 6zg ^ ar05 azn)为
风仙花科 (Balsaminaceae)凤仙 花属植物。风仙 花
科全世界共 4属 900余种 ,中国产 2属 200余种 ,睫
毛萼凤仙花为其一野生种。本种为一年生草本,高
3O~60 cm,叶互生,长 7~12 cm,宽 3~4 cm,叶基
具两枚球形腺体,总花梗腋生,花 1~2朵,花紫色,
侧生萼片 2,卵形,唇瓣宽漏斗状 ,距长可达 3.5 cm,
产湖南 、湖北、江西、贵州和安徽的长江流域,生于海
拔 500~ 1 600 m 的 山谷 山坡 阴湿 处 (陈艺 林 ,
2001)。本种侧生萼片有明显的睫毛 ,有时完全无睫
毛 ,而有疏齿 ,唇瓣长达 3.5 C1TI,甚为特殊 ,颇具观
赏价值 。
收 稿 日期 :2010 08一儿 修 回 日期 :2010—1 2 16
基金项目:安徽省自然科学基金(KI2009B166Z。KI2008B07ZC);安徽省高校 自然科学基金(KI2009B123Z);安徽工程科技学院青年教师科研项目
(Zoo8RZRO04)ESupported by Natural Science Foundation of Anhui Provincial Education Department(No.KJ2009B166Z,K-『2008B07ZC);Co[ege Natural
Science Foundation of Anhui(KJ2009B123Z);Special Foundation of Anhui Technology and Science Colege(2008RZR004)~
作者简介:王雪娟(1974),女.江苏泗洪人,硕士,讲师,主要从事园林植物应用研究 ,E—mail:wxj005@126.corn。
2期 王雪娟等 :睫毛萼凤仙花的组织培养及其愈伤组织的超微观察 263
国内对凤仙花类(Impatiens spp.)植物的的研
究主要集 中在 组 织 培 养 (刘 静 等 ,2008;王越 等 ,
2008)、化学分析(王发春,2OO8)、系统进化研究(肖
乐希等,2009)和诱变育种 (杨军等,2008;汤泽生等 ,
2006)及形态研究方面(蔡秀珍等 ,20O7)。目前国内
对睫毛萼风仙花 的研究很少,仅在形态和生长表型
可塑性 、生态特性方面有少量研究(樊梅英等,2006,
2007),并认为睫毛萼风仙花适宜引种栽培,但并无
组织培养方面 的报道 。本文 以睫毛萼凤仙 花为材
料 ,进行离体培养 ,并利用电镜扫描从超微结构来观
察其愈伤组织 的发育 阶段 ,从 而了解其愈伤组织的
发育状态对离体再生的影响。
1 材料与方法
睫毛萼凤仙花种子于 2007年 6月下旬采 自安
徽省岳西县鹞落坪国家级 自然保护区。将睫毛萼凤
仙花种子洗净后在培养箱内使其萌发,待幼苗长到
约 10 cm 时 ,分 别取其叶片 (5 mm×5 mm),茎 (1
cm)和根(1 cm)为外植体 ,自来水冲洗干净 ,再用滤
纸吸干表面水分 ,用 0.1 的升汞进行外植体消毒 5
~ 8 rain,用无菌水清洗 3遍后接种。试验中所用培
养基为 MS,附加 一定浓度 的 NAA 和 6一BA,温度
25℃,光照强度 45“moI.m ·s。左右 ,光照时 间
为 14 h/d。每种处理各选择 100个接种成活 的外植
体统计愈伤组织诱导率,并 以 SPSS数据处理系统用
新复极差法(SSR)对试验数据作多重比较 ,并观察愈
伤组织在原培养基中 自然分化出芽和根的情况 ,愈伤
组织扫描电镜观察方法为:取愈伤组织 ,用 5 戊二
醛固定 2 h,梯度酒精脱水 ,喷金,扫描电镜观察。
2 结果与分析
2.1睫毛萼凤仙花愈伤组织的诱导
不同浓度的激素组合对外植体愈伤组织诱导率
的差异较大 ,在 6-BA浓度为 0.5 mg/L的情况 下:
随着 NAA浓度的增加,愈伤组织的诱 导率呈 下降
趋势,当 NAA 浓度 为 0.5 mg/L、1.Omg/L、1.5
mg/L时 ,愈伤组织的诱导率与对照相 比,差异达到
了极显著水平 和显著水 平 (表 1)。从 表 1可 以看
出,在相同的培养基上,不同的外植体类型愈伤组织
诱导率差异也较大 ;叶片诱导愈伤组织 的时问最早 ,
在接种后 30 d左右就有愈伤组织的发生 ,诱导率也
较高,最高可达 100 ;茎次之 ,而根 却没有愈伤组
织的发生 。综 上 ,以叶 为外植体 ,在培 养基 MS+
NAA 0.5 mg/L+6一BA 0.5 mg/L愈伤组织的诱导
效果最好 ,其次为茎。
表 1 不同浓度 NAA和 6-BA组合
对愈伤组织诱导率的影响
Table 1 Efects of rate on callus induction at
different NAA and 6-BA concentrations
ck 0 o
1 0.5 0.5
2 1.0 0.5
3 1.5 0.5
4 2.0 0.5
5 2.5 O.5
6 3.0 0.5
7 3.5 0.5
8 4.0 0.5
9 4.5 0.5
10 5.0 0.5
11 0.5 1.0
12 0.5 1.5
13 0.5 2.0
14 0.5 2.5
15 0.5 3.0
16 0.5 3.5
17 0.5 4.0
l8 0.5 4.5
19 0.5 5.0
平均诱导率 Average( )
注:一 表示差异极显著 (P<0.O1); 表示差异显著(P此外 ,在 NAA浓度为 0.5 mg/I 时,随着 6一BA
浓度的增加 ,愈伤组织 的诱导率逐渐下降 ,当 6-BA
浓度为 0.5 mg/L、1.Omg/L、1.5 mg/L时,愈伤组
织 的诱导率与对照相 比差异达到了极显著水平和显
著水平。在相同的培养基上,不同来源外植体的愈
伤组织诱导率差异也较大,其中叶片愈伤组织的诱
导率最高,达 100 ;茎次之 ,而 根却 没有愈伤组织
的发生 。综合表 1和表 2中的结果 可以看 出,睫 毛
萼凤仙花的叶片较易诱导愈伤组织 ,在 MS+NAA
(0.5~5.0)mg/L+6-BA(0.5~5.0)mg/I 培养基
上均可以诱导产生愈伤组织 ,且诱导率较高,平均值
均大于 8O 。而茎虽然也可诱导 出愈伤组织 ,但愈
伤组织的诱导率相对 较低 ,且得到的愈伤组织结构
疏松 ,不利于进一步 的分化研究 。故 以离体再生为
目的的睫毛萼凤仙花的组织培养 ,应以叶片为外植
% 兰) 弘 蛆 船
9 * * * O 2 9 O 3 O 1 * * 3 5 7 9 O 0 1 跎 ∞ ∞ 踮 ∞

2期 王雪娟等 :睫毛萼凤仙花的组织培养及其愈伤组织的超微观察 265
外植体进行愈伤组织的诱 导和植株再生研究。结果
表明,在合适的培养基配方上 叶片和茎都可 以诱 导
出愈伤组织 ,但叶片的诱导率较高,且形成的愈伤组
织能够再生出不定芽和不定根 。因此 ,对 于离体再
生为 目的的睫毛萼凤仙花组 织培养来说 ,叶片是最
适的 外 植 体。在 MS+ NAA 0.5 mg/I + 6-BA
2.0mg/I 培养基上,叶片诱导的愈伤组织可以直接
再生出植株。
对叶片和茎诱导 的愈伤组织进行超微结构 观
察,发现在愈伤组织阶段 ,出现再分化和未出现再分
化的组织在超微结构上就有 明显差异,所 以在愈伤
组织再生研究中,可以根据超微结构初步判断其再
生能力 ,从而减少试验所需时间 ,N:DN成功的机率。
本试验首次对睫毛萼凤仙花进行离体培养,并
再生出了植株,但对于商业化大规模生产来说 ,其再
生体系还需要进一步的系统化研究 。
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