全 文 ：新 疆 农 业 大 学 学 报　2009 ,32(3):26 ～ 28
Journal o f Xinj iang Agricultural University
文章编号:1007-8614(2009)03-0026-03
新疆紫草种子无菌苗的培养技术优化
代宁波 , 王　娟 , 李翠芳 , 王　芳
(新疆农业大学 农学院 , 乌鲁木齐　830052)
摘　要:　采用不同消毒方法对新疆紫草种子进行消毒 ,并将种子接种在不同激素 、不同培养基中进行培养。结果
表明 ,用 15%的 H2O2 消毒新疆紫草种子 15 min 可提高种子的发芽率 , 发芽率最高达 92.5%,较升汞消毒的种子
发芽率高 52.7%。培养基中加碳粉可以促进种子发芽率和无菌苗的质量 。消毒方法对新疆紫草种子发芽率的影
响最大 ,不同的培养基和激素对新疆紫草种子发芽率的影响甚微。
关键词:　新疆紫草;种子发芽;无菌苗
中图分类号:Q949.777.4　　　　　　文献标识码:A
Optimization of Culture Technics of in Vitro Seeds
of Arnebia euchroma (Royle)Johnst
DAI Ning-bo , WANG Juan , LI Cui-fang , WANG Fang
(Co lleg e of Ag ronomy ,Xinjiang Ag ricultural Unive rsity ,U rumqi 830052 ,China)
Abstract:　The objective of our study w as to improve seed germination rate of Arnebia euchroma (Roy le)
Johnst to get more non-vaccine w hich can be used as explants in genetic t ransformation.The seed disinfec-
ted by different methods was inoculated on liquid cul ture medium with dif ferent g row th culture factors , and
dif ferent ho rmones.The results show ed that the germination rate of the seeds disinfected by 15% H2O 2
was the highest , can reach more than 90%,which w as mo re 52.7% than that o f 0.1%mercuric chlo ride.
Medium with toner can improve the seed germination ra te and seedling quality.The conclution w as draw n
that disinfect ion methods had the great inf luence on the seed germinat ion rate , media.Therefore ,dif fe rent
medium and ho rmone had li t tle influence on i t.
Key words:　Arnebia euchroma (Roy le)Johnst;germination of seeds;in vi t ro seeds
　　新疆紫草为紫草科(Bo raginaceae)多年生草本
植物 ,根粗壮 ,外表暗紫色 ,富含红色紫草宁 。具有
显著的抗生育 、抗炎 、抗肿瘤 、杀菌抗病毒 、保肝和免
疫调节等作用[ 1] 。也可作为食品添加剂 、制造口红
和印染纺织品等 ,因而广泛用于医药 、食品 、化妆品
和高级丝绸印染等行业[ 2-4] 。但随着新疆紫草市价
的不断上涨 ,人为的挖掘 ,使野生新疆紫草资源日益
匮乏 。采用人工栽培繁殖或利用细胞工程生产其有
效成分 ,以供人类所需势在必行 。但新疆紫草种子
发芽率较低 ,尤其陈种子发芽率更低 ,达 40%左右 ,
是田间出苗率低的主要障碍因子 ,同时也对实验室
制备无菌苗带来不便。因此 ,本研究旨在探讨影响
新疆紫草种子在无菌条件下发芽的因素 ,为提高新
疆紫草种子发芽率 ,获得大量的无菌苗 ,为遗传转化
提供外植体奠定基础。
1　材料与方法
1.1　材 料
供试种子采自新疆温泉县自然成熟的新疆紫草
种子 ,采回晾干后置于冰箱中保存 。种子使用前先
去壳 ,然后放入冰箱中 2 ～ 3 d备用 。
收稿日期:2008-03-20
基金项目:国家自然科学基金项目(30560059);新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(200821170)
通讯作者:王 芳 , E-mail:Wangfang1hao@126.com
　第 3 期 代宁波 ,等:新疆紫草种子无菌苗的培养技术优化
1.2　方 法
1.2.1　不同消毒剂的处理方法
在超净工作台里把备用的种子倒入灭过菌的空
瓶子中 ,先用 75%的酒精消毒 1 min ,再分别用配制
好的 5%, 10%, 15%的 H 2O 2 分别消毒 5 , 10 ,
15 min;用 0.1%的升汞(HgCI2)分别消毒 5 min 和
8 min。分别用无菌水清洗 3 ～ 4 遍 , 将种子置于
500 mg/L 的青霉素钠溶液中 ,封口 ,放在摇床上振
荡 1 h(120 r/min)。接种于灭过菌的培养基(1/2
MS 无 NH +4 )中 ,置于 25 ℃恒温箱中暗培养。每个
处理 4个重复 ,每个重复 25粒种子 。
1.2.2　培养基
将消毒好的种子分别置于 1/2 M S 无 NH +4 、
1/2 MS无碳(活性碳)、B5和 MS 全量 4种培养基
中进行暗培养 ,并记录发芽情况。每个处理设 3 个
重复 ,每个重复 25粒种子 。
1.2.3　激素处理
将消毒好的种子置于 1/2 MS 无 NH +4 附加
NAA(0.2 ,0.5 ,1.0 ,2.0 mg/ L)、TDZ(0.1 mg/L)、
6-BA(0.2 mg/ L)的培养基中进行暗培养。每个处
理 3个重复 ,每个重复 25粒种子 ,观察记录发芽情
况和幼苗长势。
1.2.4　各种生理指标的测定和计算
从培养第 3 天开始每天观察记录种子发芽情
况。第 8天计算种子发芽率 ,测定不同处理根 、茎的
长度以及幼苗平均鲜重。
发芽指数:GI = ∑(Gt/Dt)
种子活力指数:VI =GI ×幼苗单株鲜重
2　结果与分析
2.1　消毒方法对新疆紫草种子无菌苗的影响
采用不同消毒剂种类及浓度对新疆紫草种子进
行消毒 ,萌发结果见表 1。新疆紫草种子自接种后
第 3天开始发芽 ,第 8天发芽基本停止 。本实验从
第 3天开始计数 ,连续计数 6 d ,第 4天种子发芽率
达峰值 ,第 7天开始回落 ,第 8天基本保持不变 。由
表 1可以看出 ,采用 H 2O 2不同浓度 、不同时间消毒
后的种子发芽率均较 HgCl2 消毒的高 ,发芽率最高
达 92.5%,最高增加达 40%。发芽指数增加11.55 ,
下胚轴和根长平均分别增加了 0.4 cm 和 0.7 cm ,
表现无菌苗长势良好 ,说明用 H 2O 2 处理后可促进
种子发芽及生长 ,而升汞则一定程度抑制种子发芽。
同时 ,用相同浓度的 H 2O 2处理不同时间 ,新疆紫草
种子的发芽率也不相同 ,用 15%H 2O2 处理 15 min
的新疆紫草种子发芽率最高达 92.5%,下胚轴长超
过 0.5 cm 的幼苗占 31.08%,根长超过 1 cm 的幼
苗占 30.99%,均达最高 ,幼苗相对整齐 、茁壮。此
外 ,用 10%H 2O 2 和 15%H 2O2 处理种子 ,发芽率随
处理时间增长而升高 ,而用 20%H 2O 2 处理种子 ,发
芽率则随处理时间增长而降低 ,说明 H 2O 2 浓度过
高对种子伤害较大 ,不利于种子发芽。
表 1　不同消毒方法对新疆紫草种子发芽的影响
Table 1　Ef fect of dif ferent disinfection methods on seed germination of Arnebia euchroma(Royle)Johnst
消毒剂浓度及种类 处理时间(min)
发芽率
(%) 发芽指数
下胚轴长>0.5cm
的百分率(%)
根长>0.5cm 的
百分率(%)
10%H2O2
5 89.02 19.95 17.28 23.46
10 90.00 19.80 28.77 21.92
15 91.03 18.97 30.99 29.73
15%H2O2
5 74.00 19.13 26.48 25.43
10 78.00 18.86 28.06 27.33
15 92.50 18.00 18.00 30.99
20%H2O2
5 86.75 18.65 18.65 25.00
10 84.15 17.95 17.92 20.83
15 83.72 17.25 17.25 21.74
0.1%HgCl2 5 52.00 10.83 10.83 10.89
0.1%HgCl2 8 39.80 6.45 6.45 6.43
2.2　不同激素对新疆紫草种子发芽的影响
将消毒的种子置于 1/2M S 无 NH +4 并分别附
加 NAA 、TDZ 、6-BA 中进行暗培养 ,结果见表 2。
当培养基中添加 NAA 时 ,随其浓度增加发芽率逐
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新　疆　农　业　大　学　学　报 2009年　
渐提高 ,在 NAA 为 1.0 mg/L 时发芽率达峰值 ,且
均较 TDZ 及 6-BA 高 ,为 86.7%。NAA 浓度为
2 mg/ L时发芽率降低。
表 2　不同激素对新疆紫草种子发芽的影响
Table 2　Effect of different hormones on seed germination of
Arnebia euchroma (Royle)Johnst
激素处理
(mg/ L)
发芽率
(%)
发芽
指数
活力
指数
幼苗单株
鲜重(g)
NAA0.2 79.3 13.78 1.74 0.126
NAA0.5 83.0 13.26 1.62 0.122
NAA1.0 86.7 13.08 1.56 0.119
NAA2.0 79.3 12.22 1.42 0.116
TDZ0.1 77.4 13.72 1.80 0.131
6-BA0.2 71.4 14.07 1.79 0.127
表明 NAA 有利于新疆紫草种子发芽率的提
高 ,但加入量过大时反而会抑制种子的萌发 ,而且随
着加入生长素量的增大 ,种子的发芽指数和活力指
数都呈下降趋势。而细胞分裂素在促进新疆紫草种
子发芽方面虽然没有 NAA 效果好 ,但是从发芽指
数和活力指数看 ,细胞分裂素处理的效果更好 ,而且
幼苗生长也较壮。所以添加激素时应根据需要而
定。总之激素对新疆紫草种子发芽率的影响不明
显 ,添加激素主要是为了调节幼苗的长势 ,使无菌苗
快速生长并健壮。
2.3　不同培养基及活性碳对新疆紫草种子发芽
影响
将消毒好的种子分别置于 1/2MS 无 NH +4 、
1/2 M S无碳 、MS 和 B5培养基中进行暗培养 ,种子
发芽结果见表 3 。表 3 表明 ,不同培养基对新疆紫
草种子发芽的影响不大 ,但是对无菌苗的长势有影
响。用 B5培养基上的无菌苗不整齐且苗黄;MS 培
养基上的无菌苗强壮;1/2 M S 无碳培养基的种子
发芽率较低 ,无菌苗瘦弱;1/2 M S 无 NH +4 的培养
基长出来的无菌苗整齐 ,生长快。
表 3　不同培养基对新疆紫草种子无菌苗萌发及生长的影响
Table 3　Effect of different media on seed non-vaccine germination and growth of Arnebia euchroma (Royle)Johnst
培养基 发芽率(%) 发芽指数 活力指数 发芽情况
B5 72.60 19.07 2.21 发芽不整齐 ,苗黄
MS 73.90 19.23 2.35 苗壮 , 感染后易褐化
1/ 2MS 无 NH +4 79.90 23.20 3.04 发芽整齐 ,生长快
1/ 2MS 无碳 66.20 17.95 2.03 易长内生菌 , 苗瘦弱
注:以上培养基除 1/2 MS 无碳外都含碳。
3　小结
研究发现采用升汞消毒新疆紫草种子后 ,种子
萌发时很少污染 ,但是发芽率太低 ,通常情况下发芽
率还不到 50%。主要原因升汞是重金属离子 ,虽然
对种子表面微生物的杀灭效果很好 ,但此方法消毒
后应多次反复冲洗 ,若冲洗不彻底 ,种子表面有重金
属离子残留 ,使种胚受到毒害 ,导致发芽率下降 ,幼
苗生长也受到抑制。本研究通过采用 15%H 2O 2 消
毒新疆紫草种子 15 min ,既保证了种子消毒彻底 ,又
大幅度提高了种子的发芽率 ,节约了试验成本 ,提高
了工作效率 ,为获得大量新疆紫草无菌苗奠定了重
要技术基础 。
参考文献:
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