全 文 :新疆雪莲的离体培养及其快速繁殖
朴日子 , 曹后男 , 陈艳秋 , 金英善 , 宗成文
(延边大学农学院园艺系 , 吉林 龙井 133400)
摘要:以新鲜幼嫩的新疆雪莲无菌叶片作外植体 ,接种于含有不同激素水平的 MS 培养基上 ,
经15 d后 ,愈伤组织形成 ,并分化出很多丛生芽.在诱导愈伤组织过程中 ,产生3种类型的愈伤
组织 ,其中呈紫红色的胚性愈伤组织芽分化最多.适宜愈伤组织诱导的培养基为:MS +6-BA
2 mg/L+IBA 0.2 mg/L ,诱导率可达 90.48%;适宜芽分化和继代增殖的培养基为 MS+6-
BA 0.4 mg/ L+NAA 0.05 mg/ L ,继代培养 40 d ,平均增殖倍数 11.72倍;适宜生根的培养基
为 1/2 MS+IAA 0.2 mg/ L+活性炭 0.5%;过渡移栽基质为腐殖土:河沙=2∶1 ,试管苗根长
约 1 cm 时移栽 ,保湿 ,成活率高达 72%.
关键词:新疆雪莲 ,培养基 ,快速繁殖
中图分类号:S035.3 文献标识码:A 文章编号:1004-7999(2003)02- 0117-05
0 前言
新疆雪莲(Saussurea inuol uorata kar , etkir)是属菊科风毛菊属的多年生草本植物 ,一般
生长在天山雪线附近 4 000多公尺高的悬崖峭壁上 ,是一种典型的高山植物和具有重要药
用价值的名贵中药材 ,新疆雪莲在临床上主要用于治疗风湿性关节炎 、妇科病及高山反应等
症 ,药效独特 ,还可作为制做香精的上等原料 ,其制剂在国内外深受欢迎.
中国已把新疆雪莲列为濒危物种之一 ,人为的滥采滥挖使野生资源已近告罄.因此必需
研究人工繁殖技术 ,缓解野生资源无节制地被破坏的矛盾.瓦·古巴诺娃等人研究了新疆雪
莲的组织培养 ,但是有关新疆雪莲快速繁殖技术方面的研究迄今尚未见有报道.为此 ,本试
验研究了新疆雪莲组织培养技术 ,旨在建立起无性繁殖系 ,探索行之有效的快速繁殖技术.
这对扩大栽培 ,满足市场需求以及保护野生资源都具有十分重要的意义.
1 材料与方法
1.1 材料
采用从新疆乌鲁木齐引入的新疆雪莲无菌试管苗.试验于 2001年 2月 ~ 2002 年 2 月
在延边大学农学院园艺系组织培养实验室进行.
1.2 方法
第 25卷 第 2期
2003年 6月 延 边 大 学 农 学 学 报Journal of Agricultural Science Yanbian University Vol.25 No.2 Jun.2003
收稿日期:2003-06-02
作者简介:朴日子(1958-), 女(朝鲜族),吉林龙井人 , 延边大学农学院园艺系园艺植物育种实验室实验师.
DOI :10.13478/j.cnki.jasyu.2003.02.008
1.2.1 愈伤组织的诱导
切取无菌试管苗叶片 1 cm2 左右 ,按极性接种到附加 3%蔗糖 , 0.6%琼脂及不同浓度配
比激素的MS培养基上;pH调至 5.8;培养温度 23 ~ 27 ℃;相对湿度 70%~ 80%;光照时间
每日 12 h ,日光灯光源 ,光照强度 2 000 ~ 3000 lx ,定期观察各培养基对愈伤组织形成的
效果.
1.2.2 芽的诱导及分化
将诱导的愈伤组织块切成直径 0.5 cm左右大小 ,转接在附加不同浓度配比激素的 MS
分化培养基上 ,观察及调查芽分化情况 ,培养条件同上.
1.2.3 分化芽的继代增殖
将分化出的新生芽接种到附加不同浓度配比激素的 MS 培养基和 1/2 MS 培养基.培
养基中除了含 6-BA ,NAA 外 ,又添加了 KT ,观察新生芽的生长及增殖情况 ,培养条件
同上.
1.2.4 试管苗的生根
将长至 3 cm以上带有 5 ~ 6个叶片的丛生枝从试管苗芽丛中单个切下 ,转入生根培养
基 ,培养基中添加不同浓度的 IAA 、IBA 、NAA ,培养条件同上.
1.2.5 试管苗的移栽及管理
试管苗根长 1 cm 左右时 ,打开瓶盖在培养架上放置 2 d后 ,移至阳光下锻炼 3 d ,之后
取出试管苗 ,洗净根部培养基 ,浸泡在 1 000倍的多菌灵溶液中 5 ~ 10 min ,然后移栽到腐殖
土:河沙=2∶1的入苗基质上 ,覆盖塑料薄膜 ,每天喷水 1 ~ 2次 ,每隔 10 d喷 1次 1/2 MS 营
养液 ,保湿培养 20 d后 ,当长出许多新的须根时 ,移栽至花盆中.
2 结果与分析
2.1 不同培养基对外植体愈伤组织诱导的影响
将外植体接种到 6种不同激素浓度组合的培养基上 , 1周后外植体开始膨大呈水渍状 ,
边缘卷曲加厚 ,逐渐愈伤化 , 15 d后大多数外植体产生愈伤组织.不同培养基诱导的愈伤组
织类型不同 ,可分 3种类型:A 、呈紫红色 ,结构松散 ,水渍状 ,生长旺盛 ,属胚性愈伤组织;B、
淡黄白色 ,结构略紧密 ,质地较软 ,生长较快;C 、淡灰黑色 ,结构致密 ,质地硬而干燥 ,生长
慢.将外植体培养 28 d后统计的不同培养基对外植体愈伤组织诱导的影响如表 1所示.
表 1 不同培养基对外植体愈伤组织诱导的影响
序
号
培养基
mg/L
外植体数
(个)
诱导愈伤组织数
(块)
诱导率
(%)
愈伤组织大小
(cm)
愈伤组织
所属类型
1 MS+2·4 -D1 +肌醇 200 21 18 85.71 2×2.5 A
2 MS+2·4 -D1.5+肌醇 200 21 17 80.95 2×1 B
3 MS+2·4-D2+肌醇 200 21 14 66.67 2×1.5 C
4 MS+6-BA 2+NAA 0.2 21 18 85.71 1×1.5 B
5 MS+6-BA 2+IAA 0.2 21 16 76.19 1.5×1.5 C
6 MS+6-BA 2+IBA 0.2 21 19 90.48 3×2.5 A
注:A表示紫红色愈伤组织 ;B表示淡黄白色愈伤组织 ;C表示灰黑色愈伤组织.
118 延 边 大 学 农 学 学 报 第 25卷
由表 1可知 , 6种培养基中愈伤组织的诱导率最高 、愈伤组织块的生长最快的是 6 号培
养基 ,而且产生的是A 种类型的愈伤组织.培养 28 d后的愈伤组织诱导率为 90.48%,愈伤
组织块的大小为 3 cm×2.5 cm ,并从愈伤组织表面陆续分化出淡黄绿色的颗粒状芽点.1号
培养基上的愈伤组织诱导率与 6号培养基无明显差异 ,但愈伤组织块的生长不如 6号培养
基.据此认为 6号培养基是新疆雪莲愈伤组织诱导的最适宜培养基.
2.2 不同培养基对愈伤组织芽诱导分化的影响
将呈紫红色的胚性愈伤组织转接到不同激素浓度的 MS 分化培养基上 ,在 23 ~ 25 ℃下
培养 14 d后 ,愈伤组织表面的颗粒状芽点开始由紫红色变为透明绿白色 ,有分化的迹象.在
培养过程中 ,绿白色的颗粒逐渐增多增大 ,颜色逐渐加深至绿色 ,并形成芽丝.这一特点与水
母雪莲的组培生长特性相似.分化培养 30 d后 ,不同培养基对愈伤组织芽诱导分化的影响
如表 2所示.由表 2可知 ,最适合新疆雪莲芽诱导的是 2 号培养基 ,诱导分化率可达 80%,
平均每块愈伤组织上产生 7 ~ 10个芽.
表 2 不同培养基对愈伤组织芽诱导分化的影响
序
号
培养基
(mg/L)
接种愈伤组织
块数(个)
分化出芽的愈伤组织
(块)
分化率
(%)
1 MS+6-BA 0.3+NAA 0.05 30 11 36.67
2 MS+6-BA 0.4+NAA 0.05 30 24 80.00
3 MS+6-BA 0.5+NAA 0.05 30 21 70.00
注:外植体是A 类型愈伤组织块.
2.3 不同培养基对新生芽继代增殖生长的影响
将诱导分化的材料接种于增殖培养基上 ,经 40 d的生长后随机取样 18 株 ,调查不同培
养基对材料分化增殖生长的影响 ,其结果如表 3所示.
表 3 不同培养基对新生芽继代增殖生长的影响
序号 培养基(mg/L)
外植体数(个)
增殖芽数(个)
增殖倍数(倍)
平均株高(cm)
平均叶片数(个)
生长情况
1 1/2 M S+6-BA 2+KT1+NAA 1 18 114 6.33 2.11 5.78 长势较弱 ,苗基部有愈伤组织块 ,叶片不直 ,
叶黄绿.
2 MS+6-BA 0.2+ +NAA 0.05 18 124 6.89 3.17 10.00 生长正常 ,叶片细直 ,叶深绿.
3 MS+6-BA 0.4++NAA 0.05 18 211 11.72 5.17 13.89 长势强 ,叶宽 ,直立 ,叶深绿.
4 M S+6-BA 0.6+NAA 0.05 18 59 3.28 1.50 4.83 长势弱 ,苗基部有愈伤组织块大 ,叶片不直 ,
叶片畸型多 ,叶黄绿.
119 第 2期 朴日子 ,等:新疆雪莲的离体培养及其快速繁殖
由表 3可知 , 3号培养基的增殖倍数高达 11.72 倍 ,显著高于其它 3种处理 ,而且植株
生长健壮 、叶片宽 、直立 、颜色深绿 ,是新疆雪莲增殖培养的最适合培养基.由表 2 和表 3 可
知 ,新疆雪莲愈伤组织芽诱导分化和新生芽继代增殖生长的最适培养基相同 ,说明芽的分化
及增殖所需的激素条件相同.将增殖的丛生芽剪下 ,接种在 3号培养基上进行继代培养即可
源源不断得到大量的增殖苗.
2.4 不同培养基对试管苗生根的影响
将长至 3 cm的具有 5 ~ 6个叶片的新生苗由芽丛单个切下 ,转入生根培养基进行培养.
转入生根培养基的新生苗培养 20 d左右开始长出乳白色根.不同培养基对新生苗生根的影
响如表 4所示.
表 4 不同培养基对新生苗生根的影响
序
号
培养基(mg/L)
试管
苗数(个)
生根
苗数(个)
生根率(%) 试管苗长势
1 1/2 MS+IAA 0.2+活性炭 0.5% 20 16 80.00 长势强 ,根粗长 ,有 2 ~ 2.5 cm ,根数 13 ~ 15条以上 ,有侧根.
2 1/2 M S+IBA 0.2+活性炭 0.5% 20 11 55.00 长势一般 ,根细长 ,有 1 cm 左右 ,根数 7 ~ 10条.
3 1/2 MS+NAA 0.2+活性炭 0.5% 20 8 40.00 长势一般 ,根细短 ,有 0.5 cm左右 ,根数 2 ~ 3条.
由表 4可知 , 3种培养基中 1号培养基的生根效果最佳 ,培养 30 d的生根率高达 80%,
根系粗壮 ,单株根数介于 13 ~ 15条 ,并且有侧根.这一结果与扬金玲等人研究的结果相似.
在 1号培养基上培养约 40 d后 ,小苗即可移栽.
2.5 生根试管苗移栽及管理
将生根培养 40 d左右达到移栽标准的试管苗打开瓶盖锻炼 5 d后移栽到腐殖土:河沙
=2∶1的过度基质中.经 20 d的保湿培养后 ,小苗长出很多须根 ,成活率达 72%.移栽苗的
成活率与诱导根的生长状态密切相关 ,诱导的根系多而粗壮的新植株 ,移栽后易成活 、生长
快 ,诱导根系少而细的苗难以成活.
3 讨论与结论
(1)以新疆雪莲的叶片为外植体诱导愈伤组织时可获得很高频率的诱导率 ,芽的分化也容
易 ,丛生芽多 ,可通过愈伤组织诱导 、芽的分化 、增殖培养等途径进一步大量增殖.本试验结
果表明 ,新疆雪莲的芽诱导分化和新生芽继代增殖生长的最适培养基相同 ,从而可以省去一
个培养环节 ,缩短整个培养周期 ,加快繁殖速度.
(2)新疆雪莲愈伤组织诱导 、芽分化及继代增殖所需的最适温度范围是 23 ~ 27 ℃.本试验曾
作过低温(10 ℃左右)培养 ,但效果反而不好.这可能是因为新疆雪莲外植体细胞在脱分化
过程中 ,逐渐丧失了对低温条件的严格要求.这一特性给新疆雪莲的广泛人工栽培提供了有
120 延 边 大 学 农 学 学 报 第 25卷
利的条件.
(3)不同激素种类和浓度组合对愈伤组织诱导和分化的效果不同.MS+6-BA 2 mg/L+
IBA 0.2 mg/L是外植体脱分化形成愈伤组织的最佳培养基;MS+6-BA 0.4 mg/ L+NAA
0.05 mg/L是愈伤组分化出芽和继代增殖的最佳培养基;1/2 MS+IAA 0.2 mg/ L+活性炭
0.5%培养基生根效果最好.新疆雪莲离体快速繁殖中最适合的细胞分裂素为 6-BA ,而对
生长素种类的要求不严格.
参考文献:
[ 1] 陈俊愉 ,程绪珂.中国花经[ M] .上海:上海文化出版社 ,1996 ,549.
[ 2] 瓦古巴诺娃.新疆雪莲的组织培养[ J] .新疆农业科学 , 1990(5):221-222.
[ 3] 李毅.水母雪莲的幼根培养及植株再生植物[ J] .植物生理学通讯 ,2001(2):39-40.
[ 4] 杨金玲.水母雪莲体细胞胚胎发生及其植株再生[ J] .西北植物学报 , 2001 ,21(2):252-256.
[ 5] 谭敦炎.雪莲的生殖生态学研究[ J] .新疆农业大学学报 ,1998 ,21(1):1-5.
[ 6] 曹孜义 ,刘国民.实用植物组织培养教程[ M] .兰州:甘肃科学技术出版社 ,1996 ,15.
Study on the technology of rapid propagation in vitro for saussurea
inuol uorata kar , etkir
PIAO Ri-zi , CAO Hou-nan , CHEN Yan-qiu , JIN Ying-shan , ZONG Cheng-wen
(Hort iculture Department , Agricul tural Col lege of Yanbian University , Longj ing Ji lin 133400 , China)
Abstract:The callus w as produced from the aseptic leaves of fresh , tender saussurea inuol uora-
ta kar , etkir cultured on MS Media which contained different hormones for 15days.In the
course of inducing callus , the purple-red was embryonic callus and bud differentiation was the
most.The most suitable medium of callus induction was MS+6-BA2mg/L+IBA0.2 mg/ L
and the rate of induction reached to 90.48%;the bud differentiation and subculture medium
was MS+6-BA0.4mg/L+NAA0.05mg/L , after subcultured 40days , the average propaga-
tion number was 11.72;the rooting medium was 1/2MS +IAA0.2mg/ L+active carbon 0.
5%.The transition substrate for t ransplant was humus soil:river sand=2:1.The rooted tube
seedling transplanted and keep moisture when the root length was 1cm , and then the surviving
rate highly reached 72%.
Key words:saussurea inuol uorata kar;etkir medium;rapid propagation
121 第 2期 朴日子 ,等:新疆雪莲的离体培养及其快速繁殖