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Study on regeneration system from callus of Rehmannia chingii falbiflora

白花天目地黄的愈伤组织再生体系研究



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 30(5):686—690 2010年 9月
白花天目地黄的愈伤组织再生体系研究
马丹丹,夏国华,金翡翡,李根有
(浙江农林大学 林业与生物技术学院,浙江 临安 311300)
摘 要:白花天 日地黄是天 日地黄的一个优 良变型,其资源稀少。本研究 以白花天 目地黄幼嫩 叶片为外植
体,探讨不同生长调节物质对其愈伤组织诱 导及植 株再生的影响。结果表 明:MS+BA 1.5 mg·L- +
IBA0.5 mg·L- 是诱导叶片愈伤组织最佳的培养基;MS+BA 2.0 mg·L- +NAA 0.1 mg·L0培养基对不
定芽分化的效果最好;不定芽增殖最适宜的培养基为MS+BA 2.0 mg·L1+IBA 0.2 mg·L ;其不定芽的
最佳生根培养基为 1/2Ms+NAA 0.05 mg·L ;试管苗移栽成活率达到 96.7%。同时,在此基础上探讨了
白花天 目地黄的园林绿化及对地黄属药用方面的利用前景。
关键词 :白花天目地黄;幼嫩叶片;愈伤组织 ;植株再生
中图分类号:Q943.1 文献标识码 :A 文章编号 :1000-3142(2010)05—0686—05
Study on regeneration system from callus
of Rehmannia chingii albiflora
MA Dan-Dan,XIA Gu()_Hua,JIN Fei—Fei,LI Gen-You
(School of Forestry and Biotechnology,Zhejiang Agricultrue and Forestry University,I in’an 311300,China)
Abstract:Rehmannia chingii f.albiflova is a particular and scarce forma o 。chingii.In the present research,its
young leaves were used as explants to study the efects of the growth regulators on callus induction and plant regener’
ation.The results indicated that the optimal media for induction and diferentiation of calus were MS+BA1.5 mg·
L +mAO.5 mg·L- and MS+BA2.0 mg·I.- +NAA0.1 mg·L-l,respectively;the efective medium for eultiva—
ting adventitious buds was MS十BA2.0 mg·L- + IBA0.2 mg·I.- ;moreover,it’S found that the best inducing
combination for root formation was 1/2MS4-NAAO.05 mg·L-1;the survival rate of test-tube plantlets could reach
96.7 after transplanting.In addition,the prospects of its gardening application and medicinal value were discussed.
Key words:Rehmannia chingi f.albiflora;young leaves;calus;plant regeneration
天目地黄(Rehmannia chingi)与地黄相似,性
味甘、苦、寒,有清热凉血、补益肝肾的功效,同时以
其花多繁茂、抗逆性强,根系发达,在园林中也有应
用 ,如种植于林下做耐荫观花地被。白花天 目地黄
(Rehmannia chingii f.albiflora)是天 目地黄的野
生变型,具有天目地黄的药用及抗逆性等优良特性;
且该变型花色洁白优雅(花冠白色,喉部淡黄色),在
地黄属中较少见,是园林观赏、花坛花境应用的优良
选材。本课题组于 2006年在浙江临安市功臣山山
脚发现该变型4~5株,并部分移栽于浙江林学院珍
稀植物园大棚内,进行多次观察,均未见结实,且其
野生植株在原生长地已经灭绝。为了保存这一优良
资源,笔者在前人研究(温学森等,2002;解晓红等,
2003;陈敏艳等,2004;梁佼等,2007;Cui等,2000;
李根有等,2009)的基础上,研究白花天 目地黄的愈
伤组织再生体系 ,以期建立其愈伤组织再生体系,解
决因其不能结实而造成繁殖问题,并为地黄属植物
资源的开发利用和新品种选育方面提供参考。
收稿日期:2009-04~22 修回日期:2010—01—05
基金项目:浙江省科技厅项目(2006C22076)~Supported by Science and Technology Department of Zhejiang Province(2006C22076)]
作者简介:马丹丹(1982一),女,河南洛宁县人,硕士,主要从事野生花卉的引种与应用研究 ,(E—mail)adanl178@126.com。
通讯作者(Author for correspondence,E—mail:ligy1956@163.corn)
5期 马丹丹等:白花天 目地黄的愈伤组织再生体系研究 687
1 材料与方法
1.1材 料及 处理
2006年~2007年间,待移栽后 白花天 目地黄长
势稳定 ,选择其新芽抽出后的幼嫩完好叶片 ,用流水
冲洗 2 h,75 (v/v)的乙醇浸泡 lO~15 S,无菌水 冲
洗 3次,0.1 HgCI 浸泡 8~10 min,无菌水冲洗 5
~ 8次 ,无菌滤纸吸干表面水分,剪成规格为 0.5 cm
×0.5 cm的外植体接种 于愈伤组织诱 导培养基 中。
生根处理中以丛生芽长株高 为 4 cm、具 4~6片真
叶的小植株为试验材料。
1.2试验设计及培养条件
i.2.1试验设计 在对 白花天 目地黄的愈伤组织诱
导 、不定芽诱导及增殖 过程 中,以 MS为基本培 养
基 ,根据试验 目的添加 不 同 种类 和 浓度 的 6-BA、
IBA、NAA,其 中愈伤组织诱导中 6一BA浓度为 0.5、
1.0、1.5 mg·L- ,IBA浓度为 0.5、1.0、2.0 mg·L ;
不定芽诱导 中 6一BA浓度为 1.0、2.0、3.0 mg·L- ,
NAA浓度为0.1、0.5 mg·L- ;增殖培养中 6一BA浓
度为 0.2、0.5、1.0、2.0 mg·L- ,NAA浓度为 0.1、
0.2、0.5、1.0 mg·L- ;以上处理均采 用完全随机试
验设计。
在生根诱导过程 中以 1/2MS为基本培养基 ,采
用不同浓度单一生长素类物质(IBA、NAA)及其相
同浓度配比,其中 NAA浓度 为 0.05、0.2、1.0 mg·
I ,IBA浓度为 0.05、0.2、1.0 mg·L ,NAA+IBA
的浓度分别为:0.025+ 0.025、0.54-0.5、1.04-1.0
mg·L- 。
1.2.2培养条件 上述培养基中均附加琼脂 6.8 g·
I ,蔗糖 30 g·L- ,pH5.8~6.0;培养温 度 (25±
2)℃,光照时问 14 h/d。每个处理接种 10~16个外
植体 ,重复 2~3次。
1.3数据收集与统计分析
白花天 目地黄愈伤组织再生体系建立过程中,
在各个培养阶段培养 20~30 d后 ,分别统计其愈伤
组织诱导率、不定芽分化率 、芽增殖倍数 、生根率 、移
栽成活率。以上数据采用 SPSS软件分析数据。统
计方法:(1)愈伤组织诱导率一形成愈伤组织块数/
接种外植体块数 ×100 9/6;(2)不定芽分化率 一分化
不定芽的外植体数/接种外植体数 ×100 ;(3)芽增
殖倍数一不定芽增殖数/接种不定芽数 ;(4)生根率
一 分化不定根的外植体数/接种外植体数 ×100 ;
(5)移栽成活率一移栽成活的苗数/移栽苗总数×
100 。
表 1 不同浓度的 6-BA、IBA对白花天目地黄
叶片愈伤组织诱导的影响
Table 1 Effects of different combinations of 6一BA
and IBA on callus induction rate of
Rehmannia chingii f.albiflora
培养基
Media(mg·L一 )
接种叶 形成愈伤组 愈伤组织诱
片数 织的块数 导率( )
No.of No.of Induction
explants callus rate of callus
注;同列内相同字母表示邓肯氏新复极差法检验在 0.05水平上
差异不显著。下同。
Note:Different letters within a column indicated significant differ—
ence at P< O.05 by Duncan smultiple range test.The same below.
2 结果与分析
2.1不同浓度的 6-BA、IBA配比对 白花天目地黄叶
片愈伤组织诱导率的影响
由表 1看出 ,不同浓度 6一BA、IBA配 比处理间
的白花天 目地黄愈伤组织诱导率差异显著。当6一
BA浓度为 1.0~1.5 mg· 时,其处理间的愈伤
组织诱导率随着 IBA浓度的增加而整体呈下降趋
势 ,其 中以 MS+6一BA1.5 mg·L- +IBA0.5 mg·L-
愈伤组织诱 导率最高 ,达 到 83.3 ,MS4-6-BA1.0
mg·L- 十IBAO.5 mg·L 和 MS+6-BA1.5 mg·L-
十IBA1.0 mg·L 两处理的愈伤组织诱导率也达到
了 80.0 以上 ;MS-4-6一BA1.5 mg·L- +IBA2.0 mg
· L 处理的诱导率仅为 41.7 ,但发现有少量叶片
直接形成不定根的现象 。而 6-BA浓度为 0.5 mg·
时,其处理间的愈伤组织诱导率随着 IBA浓度的
增加而逐渐增加,但其最高诱导率仅为 68.3 。同
时观察发现在叶片接种后 5~6 d逐渐膨大,边缘外
卷 ,叶片颜 色变深 ;10 d后在边缘切 口及叶脉处 出
现愈伤组织 ;15 d后 ,叶片边缘及叶脉处出现大量
的愈伤组织且多为绿色或浅绿色(图版 I:1)。其中
愈伤组织诱导率达到 80.0 以上的三个处理形成
688 广 西 植 物 3O卷
的愈伤组织幼小 突起均较 多且生 长速度较快 。因
此,Ms+6-BA1.5 mg·L- +IBA0.5 mg·L- 为 白
花天目地黄叶片愈伤组织的最佳培养基。
2.2不同浓度的 6-BA、NAA配比对 白花天日地黄不
定芽分化的影响
由表 2可以看出,6-BA浓度为一定浓度时,不
图版 I 1.愈伤组织诱导;2.不定芽分化;3.不定芽增殖;4.不定根诱导;5.移栽苗}6.开花的植株。
Plate I 1.Calus induction;2.Diferentiation of adventitious buds 3.Reproduction buds
4.Root induction;5.Transplanted plantlet;6.Flowering plant
定芽的分化率随着 NAA 浓度 的增加 均呈下降趋
势;而 NAA浓度为一定浓度时 ,不定芽的分化率随
着 6一BA浓度的增加而呈上升趋势;其中以 Ms十6一
BA2.0 mg·L- +NAA0.1mg·L- 处理 的 白花天
目地黄的不定芽分化率最高,达 66.6V0,其次为 MS
+6一BA3.0 mg·L +NAA0.1 mg·L。处理 ,其分
化率达到 60.0 ;且各处理 间差异显 著。但 当 6一
BA浓度达到 3.0 mg·L~,即 6一BA/NAA 比值为
30时,愈伤组织诱导产生的不定芽部分呈现玻璃化
现象,其分化率也降低。因此,一定浓度范围内,6一
BA/NAA比值对白花天目地黄叶片的愈伤组织诱
导不定芽分化影响较大。同时观察发现愈伤组织于
培养 14 d后开始膨大,并出现绿色小芽点,17 d后
芽点长大,叶片展开,形成具有 2~3片叶的小植株
(图版 I:2)。因此,MS+ 6一BA2.0 mg·L- +
NAA0.1mg·L- 处理为 白花天 目地黄 叶片不定芽
分化的最适宜培养基。
2.3不同浓度的 6-BA、IBA对 白花天 目地黄不定芽
增殖的影响
由表 3看出,在 IBA为一定浓度 的条件下,白
花天 目地黄的丛生芽数量和不定芽增殖倍数随着
6-BA浓度的增加而增大,如 6-BA浓度为 2.0 mg·
L 时,处理问的不定芽平均增殖倍数达到最大值,为
3.0;而当 6 BA浓度不变时,不定芽的增殖系数随着
IBA浓度的增加而整体呈下降趋势 ;说明 6一BA对 白
花天目地黄不定芽增殖的影响较大。各种处理中以
表 2 不同浓度的6-BA、NAA对白花天目
地黄不定芽分化的影响
Table 2 Effects of diferent combinations of 6-BA and
NAA Oil diferentiation of Rehmannia chingii f.albiflora
培养基
Media(nag·L- )
MS+6一BA2.0 mg·L- +IBA0.1 mg·L- 处理效果
最好 ,芽增殖倍数达到 3.3,其次为 MS+6一BA2.0 mg
· L +IBAO.2 mg·L- 和 MS+ 6-BA2.0 mg·L- +
IBA0.5 mg·L- 处理,增殖倍数分别达到 3.1和 2.9。
同时观察发现不定芽接种 6d后,其叶腋、茎切断处开
分 _圭 _耋 芽洲定率 {j.如 鬻
定数 .皇叶.詈 不块打一~一~一
№l黾
S期 马丹丹等 :白花天 目地黄的愈伤组织再生体系研究 689
始 出现嫩绿色的小芽;且上述不定芽增 殖倍数达到
2.9以上的三种处理 中不定芽增 殖的速度较快且生
长健壮 ,说明一定的 IBA与 6一BA浓度配比不仅对 白
花天 目地黄不定芽增殖具有重要作用,且对其不定芽
质量也有一定 的促进作用 。因此 ,MS+6-BA2.0 mg
· I +IBA0.1 mg·U 处理为 白花天 目地黄叶片不
定芽增殖的最适宜培养基。
表 3 不同浓度的 6-BA、IBA对 白花天 目
地黄不定芽增殖的影响
Table 3 Effects of different combinations of 6-BA
and IBA on adventitious buds reproducting of
Rehmannia chingii f.albiJ‘lora
培养基
M edia(mg·L- )

N

o.

of
接 芽
N




of
数 芽
M

ult

ipl

e

of
: ai ti。n g。dr eptr o-g e : ing ad buds。 buds
2.4 NAA、IBA对 白花天 目地黄不定芽生根的影响
从表 4可知 ,单一 NAA条件下 ,白花天 目地黄
的不 定芽生根率随着 NAA 浓 度的增加 呈下降趋
势;单一 IBA条件下,白花天 目地黄不定芽的生根
率随着 IBA浓度的增加呈上升趋势 ;且处理间均差
异显著;而两者组合的培养基,诱导生根效果较差,
生根率明显低于单个 因子处 理。其 中以 1/2MS+
NAAO.05 mg·L- 或 l/2MS+IBA1.0 mg·L- 处
理的生根率 最高,达 100 9/6;但 观察 发 现 1/2MS 4-
NAA0.05 mg·L 处理 的根 系生长状况较好,其根
长 ,侧根多;而 1/2MS4-IBA1.0 mg·L 处理的根系
生长状况一般。因此,1/2MS4-NAA0.05 mg·L- 培
养基是白花天目地黄不定芽的最适生根培养基。
同时观察发现小植株在培养 10d后 ,茎基部开
始长出较细的不定根 。约两周后 即可获得根系发达 、
生长旺盛的完整植株(图版 I:4)。
表 4 不同浓度 NAA、IBA对白花天 目
地黄不定芽生根的影响
Table 4 Effects of different combinations of NAA and
IBA On rooting of Rehmannia chingii.f.albiflora
1/2MS+NAA0.05
1/2MS+ NAA0.2
1/2MS+NAA1.0
1/2MS+IBAo.05
1/2MS+IBAo.2
1/2MS+IBA1.0
1/2Ⅳ【s+ NAA
0.025+ IBA0.025
1/2MS+ NAA0.5
+ IBAO.5
1/2MS+NAA1.0
+ IBA1.0
22 100.Oa根长,侧根多
16 76.2e 根短,细
15 68.4f 根细,少
27 93.1b 根长,细
20 80.Od 根细,少
20 100.Oa 根短,细
24 85.7c 根短,细
17 6O.7g 根短,细
22 88.Oc 根短,粗
2.5再生苗的移栽
将 长势 旺盛 的再生苗培养瓶 移至昼夜温差为
15~25℃的温室内,在散射光下进行培养,5 d后打
开盖子,使瓶中空气湿度降低,通气加强,再过 2 d
后 ,将生长健壮的小苗取出并洗净根部 ,然后移栽于
基质(河沙 :腐殖质==1:1)中,湿度保持 7O 左
右。2O d后成活率达 96.7 9/6,植株生长健壮,同时
保存了母株的优 良花色(图版 I:5)。
3 讨论
在本试验中发现愈伤组织的诱导与 6-BA/IBA
的比值有关,IBA浓度过高,愈伤组织生长状况不
好 ,这与赵楠等(2007)的研究结果一致 ;而 MS+6一
BA 1.5 mg·L- +IBA 2.0 mg·L- 处理时发现外
植体 出现不定根 的现象 ,可能与 IBA浓度较高促进
了外植体的生根 ,或者与该植物材料本身有关 ,具体
原因需要进一步进行研究探讨。在不定芽分化试验
中,发现高比值的 6一BA/NAA有利于分化不定芽 ,
而当 6一BA浓度达到 3.0mg·L- 时 ,产生的不定 芽
部分呈现玻璃化现象,分化率也随之降低,说明高浓
度的 6一BA不利于不定芽 的生长,这与邵春月等
(2008)的研究结果一致 。 而一定的 IBA与 6-BA浓
度配比不仅对白花天 目地黄不定芽增殖具有重要作

690 广 西 植 物 3O卷
用,且对其不定芽质量也有一定的促进作用 ;但是长
期使用 6-BA会产生玻璃化现象。低浓度的 NAA
适宜于白花天 目地黄不定芽的生根。
本试验成功建立 白花天 目地黄愈伤组织再生体
系,为其在庭院观赏花卉绿化应用提供了可能性;同
时在保存地黄属优良种质资源和改良地黄药材品质
等方面具有重大意义。
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