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马可波罗百合的组织培养和离体快繁



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 24(1):37—39 2004年 1月
马可波罗百合的组织培养和离体快繁
丁 兰,赵庆芳,刘瑞梅
(西北师范大学生命科学学院,甘肃兰州 730070)
摘 要:以马可波罗百合的鳞片、茎段卡u茎尖为外植体,成功建立了快速无性繁殖系。诱导鳞片产生丛芽的
最佳培养基为:MS+0.3~O.8 mg/L BA+0.05 mg/L NAA;茎尖的最佳诱导培养基为:MS+2 mg/L BA+
0.05 mg/L NAA;茎段的最佳诱导培养基为:MS+0.8 mg/L BA+0.1 mg/L NAA。丛芽增殖培养基:MS+
0.2 mg/L BA+0.1 mg/L NAA和 MS+0.2 mg/L BA+0.1 mg/L IAA。生根诱导最佳培养基为 1/2 MS+
0.2 mg/L KT+0.O5~ O.5 mg/L NAA。
关键词:马可波罗百合;组织培养;无性繁殖系;激素
中图分类号 :Q943.1 文献标识码 :A 文章编号:1000—3142(2004)01—0037—03
Study 0n tissue culture and propagation
0f M aroco polo in vitro
DING Lan,ZHAO Qing—fang,LIU Rui—mei
(College of Life Sciences,Northwest Normal University,Lanzhou 730070,China)
Abstract:The clone propagation of Maroco polo is developed through culture of scales and stems in vitro.In—
duction medium of shoots are MS+0.3,一O.8 mg/L BA+0.05 mg/L NAA,MS+0.8 mg/L BA+0.1 mg/L
NAA and MS+2 mg/L BA+0.05 mg/L NAA.Proliferation medium are MS+0.2 mg/L BA+0.1 mg/L
NAA and MS+0.2 mg/L BA+0.1 mg/L IAA.Induction of roots are better in medium of 1/2 MS+O.2 mg/
L KT+O.O5~O.5 mg/L NAA active charcoa1.
Key words:Maroco polo;tissue culture;clonal;phytohormone
百合(Lilium)为百合科(Liliaceae)的多年生草
本植物,根据用途可分为药用百合、食用百合和观赏
百合,对其研究报道涉及到离体快繁、脱毒复壮,单
倍体培养、细胞遗传研究等诸多方面(丁兰等,2002;
王红霞等,2000;陈小兰等,2000;黄敏玲等,1988,
1993;杨承德等,1988;谷祝平等,1982,1983;贾敬芬
等,1981)。
本研究选用马可波罗百合,属东方百合系,由天
香百合(L.auratum Lind1)、药用百合(L.speciosum
Thunb.)百合品种杂交获得的著名百合品系,花硕
大,白色,花香幽雅。目前国内主要通过进口种球进
行繁殖,由于分株繁殖系数低,不能满足市场需要。
加之进口百合种球由于长期营养繁殖,已有病毒积
累,引种两年后,品质开始下降,花色变淡,花冠变
小,不形成花蕾或形成畸形花蕾,影响其观赏价值和
经济价值。通过组织培养技术的手段,可有效解决
以上问题,不但在短期内能获得大量种苗,还可以通
过茎尖脱毒技术得到品质优良的脱毒苗。
本实验以马可波罗百合鳞片、茎段、茎尖为材
料,成功建立了快速无性系,对其芽的诱导、增殖、生
根及移栽进行了较深入的研究。探讨了不同激素浓
度、培养基等因素对芽的生长、增殖及生根的影响,
收稿日期:2002—12—31 修订日期:2003—04—15
基金项目:国家星火计划资助(2001A86005);甘肃省计划委员会基金项目资助(5002/126)。
作者简介:丁兰(1964一),女,四川德阳人,博士生,副教授,主要从事植物细胞工程及天然产物研究。
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38 广 西 植 物 24卷
为马可波罗百合种苗大规模生产及品种复壮提供了
可靠的技术路线和理论依据 。
1 实验材料与方法
1.1实验材料
马可波罗百合(商品名:Maroco polo)由甘肃临
洮新兴花卉公司提供。
1.2实验方法
将百合的鳞片和茎段分离,挑选无病斑的材料,
在洗涤剂水中用刷将材料上的泥土刷净。流水冲洗
10~12 h后,在超净台上用 75 乙醇消毒 30~60
min,投入 0.1 升汞溶液(滴加 2~3滴吐温)中消
毒 14~17 rain(大约 5 min更换 1次消毒液),最后
用无菌水冲洗5~6次。将消毒好的鳞片横切成上、
中、下三部分,约0.8 cm×0.8 cm方块,茎段切成长
约 1 cm小段,并将 0.8~1 mm的茎尖分离出,接种
于MS附加不同种类和浓度激素的培养基中进行初
代培养。
1.3培养条件
以MS培养基为基本培养,培养基的pH5.6,均
用0.9 的琼脂固化。光照强度为2 000 lx;光照时
间为 12 h/d。培养温度为(23±2)℃。每组 7~10
个处理。
2 实验结果及讨论
2.1鳞茎培养
2.1.1鳞片不同部位的培养 将每个鳞片分切成
上、中、下三段,接种培养基见表 1。10 d后鳞片开
始变绿,18 d后鳞片凹面出现白色突起,30 d后突
起形成小芽或根。小芽长大后形成鳞茎,部分小芽
基部有白根长出,并具有丰富的根毛。
实验结果表明,鳞片产生芽的能力从强到弱顺
序为:鳞片基部(95 )、中部(36 )、上部(0)。其结
果与杨成德等(1988)对兰州百合的实验结果一致,
因此,鳞片基部近基盘处是初代进行芽诱导培养的
最好外植体。
2.1.2激素对鳞片产芽的影响 鳞片接种45 d后统
计实验结果(表 1),BA浓度在 0.3~0.8 mg/L之
间,NAA浓度与此相对应在 0.05~1.0 mg/I 之间
对鳞片的诱导效果较好,诱导率为 60 ~66.7 ,
平均每个外植体上可诱导出 4个以上的小芽;BA
浓度低于 0.3 mg/L时,芽的诱导率不高,且每个外
植体上新生芽数少;BA浓度在 1.2 mg/L以上时,
尽管诱导率较高,芽平均数也不低,但通过近5个月
的观察表明,随着 BA浓度的升高,芽的生长受到了
抑制,表现为后期的小鳞茎数增多但芽的形态呈矮
胖状,不长高。因此,3~8号培养基是较好的初代
培养基,其中7号培养基最理想,不但诱导率高,而
且平均每个外植体的新增芽数也多,诱导产生的小
芽数也多,为 11.5个。当NAA浓度比BA浓度高
时,如 3、4号培养基,诱导产生小芽的基部有 2~5
个白色小根,可一次成苗。
表 1 激素对鳞片产生芽的影响
Table 1 Effects of different phytohormone
compositions on the buds formation
攀 罢Inducing T娶he numbe Growth
35
45
60
65
61
67
67
67
63
64
2 好 ,无根
2 好,无根
4.5 好 ,有根
5.0 好 ,有根
4.5 好 ,无根
5.0 好 ,无根
11.5 好,无根
5.5 好,无根
6.0 芽丛生长慢
5 芽丛生长慢
2.1.3激素对芽增殖的影响 将初代培养基中诱导
产生的2.0~4.0 cm小芽分别移入表 2所列的培养
基中,2O d后在芽的基部出现新生小芽,逐渐形成
芽丛。60 d后统计实验结果(表 2)。
表 2 激素对芽增殖的影响
Table 2 Effects of different phytohormone
compositions on propagation of buds
从初代可知,BA浓度过高将抑制芽的正常生
一 1 5 O 1 2 5 1
O O 1 O O O O
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1期 丁 兰等:马可波罗百合的组织培养和离体快繁 39
长,在继代培养中,我们选择了较低的浓度配比。表
2的实验结果表明,在相同浓度的条件下 IAA 比
NAA更利于芽的增殖,较高浓度的 NAA利于根的
生长。1、2、6号培养基是较好的芽增殖培养基。观
察表明,随 BA浓度的增高,丛芽矮化明显。BA浓
度保持不变时,NAA浓度增高,芽的增殖率降低,
当NAA的相对浓度高于 BA浓度时,丛芽基部出
现了异常粗壮的根,当BA浓度达到 1.0或高于1.0
时,丛芽基部出现大量愈伤组织 。由此可知,1、2和
6号培养基是较好的丛芽增殖培养基。
另外,观察发现低于 2.0 em或高于 5.0 em的
芽移入继代培养基中,生长迟缓,不产生新芽,而芽
高为2.0~4 em的芽生长旺盛,产生丛芽数多,为较
好的继代培养材料。
2。1。4生根培养 将增殖培养基中已长至 5 em以
上的丛芽切离成单芽后移入表 3所列培养基中,15
d后观察记录小芽的生根情况,新增小芽平均数为
60 d后统计结果(表 3)。
表 3 激素对芽丛生根的影响
Table 3 Effect of different phytohormone composition on rooting of shoots
100
100
1OO
100
1OO
1O0
12 3.0
9.3 2.3
8.O 1.O
8.O 1.O
3.0 0
2.O O
实验结果表明,1~6号培养基均对根有较好的
诱导率(100 )。其中以1~4号培养基生根效果最
好,其生根平均数达到 8~12条,尤其是 1号和 2
号,在生根培养的同时,生根苗基部可新增出带根的
小鳞茎,平均芽数可达 3.0,可一次性成苗。简化培
养步骤,降低培养成本。
另外,当KT浓度为0.2 mg/L时,百合小植株
生长良好,形态与自然生长态一致,但随 KT浓度逐
渐增高,出现植株矮化及鳞片叶化的现旁。因而 1、
2号为较理想的增殖及生根培养基,尽管增殖率较
低(3倍),但一次成苗既缩短了培养时间,又简化了
培养程序、降低了成本。
2。2茎尖培养
茎尖是进行脱毒的最佳首选材料。在解剖镜下
分离出带 2个叶原基的茎尖,接种于表 1所列的培
养基中,每瓶一个茎尖,8周后统计实验结果。
实验表明,仅在 MS+2.0 mg/L BA+0.05
mg/L NAA培养基上的茎尖有丛芽形成,诱导率
100%,芽丛平均数为 9.5个。1~3号培养基上的
茎尖存活4周后死亡,4~8号培养基中的茎尖只有
膨大无分化。可见较高浓度的细胞分裂素利于茎尖
的分化诱导及丛芽的形成。
将茎尖产生的丛芽分离,分别移入表 2的 1~2
号培养基中:MS+0.2 mg/L BA+0.1 mg/L NAA
和 MS+0.2 mg/L BA+0.1 mg/L IAA,增殖效果
理想。
将增殖培养基中已长至 5 em以上的丛芽切离
后移入表 3的 1~2号培养基 中:MS4-0。2 mg/L
KT4-0.05 mg/L NAA 和 MS4-0.2 mg/L KT 4-
0.5 mg/L NAA,生根效果同样好。
2.3茎段培养
将切成 1 em的带芽茎段接种于表 1所列的培
养基中,仅 MS+0。8 mg/L BA4-0.1 mg/L NAA
培养基上的茎段诱导成功,其它培养基中的茎段褐
化严重。6周后统计结果:诱导率为 66.7 ,每个茎
段可诱导出5个以上的芽;诱导出的芽在 MS+0.2
mg/L BA+0.1 mg/L IAA培养基中增殖后,分离
并移入培养基 MS+0.2 mg/I,KT4-0.05 mg/L
NAA和MS4-0。2 mg/L KT4-0.5 mg/L NAA中
进行生根,其结果同茎尖培养。
2.4试管苗移栽
在生根培养基中,待根长至2~3 em时,开瓶炼
苗 3天后移入腐殖质土和珍珠岩之比为 1:1的土
中,保持 75 的湿度,5O 的自然光,移栽成活率达
100 。
3 小 结
本实验以马可波罗百合的鳞茎、茎尖和茎段为
(下转第 80页 Continue on page 80)
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80 广 西 植 物 24卷
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(上接第 39页 Continue from page 39)
材料,较成功的建立了快速的无性繁殖系。在初代
和继代培养中,使用较高 BA浓度,尽管有较高的小
芽增殖率,但小植株矮化明显,表现为植株矮胖,与
自然百合生长状态相比,鳞片叶化,生长受到明显的
抑制,有时芽基部还产生大量的愈伤组织。另外,
BA的诱导活性明显高于KT,但在含有 BA的培养
基中,几乎所有的小植株的鳞片叶化,而 KT培养基
中的小植株生长健壮,鳞茎呈紫色与 自然生长的植
株一致,尽管增殖率较低,但能一次成苗,简化了培
养程序,降低了成本,而且可保持较低的变异率,对
品种优良性状的保持有利。
有关百合组织培养的文章很多,但以东方百合
系为材料的组织培养尚未见报道,不同于其它百合
组织培养,在实验中,我们分别选择了鳞片、茎尖及
茎段为初代培养材料,筛选了继代增殖培养基,建立
了2种简单有效的无性繁殖途径:
茎段1
鳞片} 芽或芽丛 芽丛 完整植株
茎尖J
鳞片 再生植株 丛生小苗
参考文献:
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