全 文 :文章编号:1001-4829(2010)02-0561-04
收稿日期:2009-10-12
基金项目:云南省自然科学基金项目(2008ZC054M)
作者简介:易清元(1965-), 女 ,江西人 , 助理研究员 , 大学本
科 ,主要从事植物组织培养工作 , E-mail:yqy311819@126.com。
香叶天竺葵离体芽的培养及生产应用研究
易清元 ,夏凯国 ,江 明 ,任洪涛
(云南农业大学香料研究所 ,云南 昆明 650051)
摘 要:香叶天竺葵生产上采用扦插繁殖 ,存在病害加重 ,品种退化的现象。本实验用离体芽进行诱导培养 ,探索产业化快繁优质
种苗的方法 ,从而达到改良品种的目的。试验表明:MS+BA 0.5 ~ 2.0mg/L+NAA0~ 0.2mg/L的配比可直接诱导产生较多的不
定芽;MS+NAA 0.1mg/L可作为微型扦插的继代培养基;MS+IBA0.5mg/L为最佳生根培养基 ,试管苗移栽成活率可达 95%。
关键词:香叶天竺葵;离体芽;组织培养;快速繁殖
中图分类号:S796 文献标识码:A
StudyoninvitroShootCultureofPelargoniumgraveolensandItsProduction
YIQing-yuan, XIAKai-guo, JIANGMing, RENHong-tao
(InstituteofSpices, YunnanAgriculturalUniversity, YunnanKunming650051, China)
Abstract:InPelargoniumgraveolensplantproduction, reproductionusingcotagecouldcausecultivardegenerationandmorediseases.For
improvingcultivarcharacteristicsandpromotingindustrialplantproduction, invitroshootculturewascarriedoutinthisstudy.Theresults
showedthatcombinationsofMS+BA0.5-2.0mg/L+NAA0-0.2mg/Lcouldinducemoreadventitiousbuds, MS+NAA0.1mg/Lwas
usedassubculturemediumformicrocotages, andMS+IBA0.5mg/Lwasusedasthebestrootingmediumwith95%survivalrateofPel-
argoniumgraveolensinvitroplants.
Keywords:Pelargoniumgraveolens;invitroshoot;Tissueculture;Rapidproliferation
香叶天竺葵是 牛儿苗科(Geraniaceae)天竺葵
属(Pelargonium)多年生亚灌木 [ 1 ~ 4] , 原产南非 ,主
产留尼汪岛 、摩洛哥 、阿尔及利亚 、法国 、埃及等
国 [ 2] 。我国主产于云南 , 现主要分布于滇西 、滇中
地区。其茎 、叶经水汽蒸馏所得具玫瑰香气的香叶
油 ,是一种用量很大的天然香料 ,广泛应用于香水 、
香皂 、化妆品和食品 [ 2] ,是我国香料出口主要产品
之一。此外 ,香叶油还具有广泛的抗病毒 、细菌和真
菌 [ 3] 、清除自由基(抗氧化)、抑制各类肿瘤细胞生
长 [ 5 ~ 12]等作用。然而 ,长期以来 ,生产上采用扦插
繁殖[ 7] ,存在着病害加重 ,品种退化 ,单产低的被动
局面 ,阻碍了优势创汇产业的可持速发展 ,本实验用
离体芽进行诱导培养 ,探讨产业化快速繁殖优质种
苗的方法。
1 材料与方法
1.1 材料
供试材料香叶天竺葵(Pelargoniumgraveolens)
取自云南宾川地区大田中健壮 、清秀的植株。本实
验用无菌苗单节茎段在 MS+NAA0.1mg/L培养基
上萌发腋芽的顶芽(长约 1 cm)切下作为接种材料。
1.2 方法
实验 1:以 MS为基本培养基 ,将离体芽接种于
分别添加 0.1、0.5、1.0、2.0 mg/LBA及 NAA的培
养基中进行诱导培养 ,设不添加激素的为对照 ,隔周
观察 ,四周时记录长势及分化情况 。
实验 2:以 MS为基本培养基 ,在实验 1基础上将
离体芽接种于添加 0.1、0.5、1.0、2.0mg/LBA和 0.1、0.
2mg/LNAA的培养基中进行诱导培养 ,设不添加激素
的为对照 ,隔周观察 ,四周时记录长势及分化情况。
实验 3:以 MS和 1/2MS培养基为基本培养基 ,
将离体芽接种于添加 0.5、1.0 mg/LIBA、0.1、0.3
mg/LNAA的培养基中进行生根诱导 ,设不添加激
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2010年 23卷 2期
Vol.23 No.2
西 南 农 业 学 报
SouthwestChinaJournalofAgriculturalSciences
素的为对照 ,隔周观察 , 3周时统计实验结果 。
以上实验 1、实验 2每个配方 10个培养体 ,重
复 3次;实验 3每个配方 10个培养体 ,重复 5次 。
培养温度(25 ±2)℃,光照强度:1000 ~ 1500 lx,每
日照光 15h,培养容器为 260 g的带盖果酱瓶。
2 结果与分析
2.1 不同激素及配比对离体芽的诱导影响
2.1.1 BA对离体芽的诱导影响 离体芽接种于 1
~ 4号培养基(表 1)上 ,一周时 ,顶芽长大 ,叶色变
绿 ,基部切口周缘膨大 ,其中 1号培养基中的离体芽
节间伸长 , 2 ~ 4号培养基中离体芽节间粗短;2周
后 ,基部周缘开始有不定芽分化 ,除 1号培养基中顶
芽长势好 ,叶展开外 ,其余培养基中顶芽生长受到抑
制 。不同 BA浓度对离体芽的诱导效果见表 1,可以
看出:当 BA浓度等于或大于 0.5 mg/L时 ,顶芽受
抑制 ,随着 BA浓度的增大 ,上部芽生长抑制增强 ,
节间变短 ,基部不定芽数量增多 ,但趋于变小 。
2.1.2 NAA对离体芽的诱导影响 离体芽接种于
5 ~ 8号培养基(表 1)上 ,一周时 ,顶芽长高 ,长势随
NAA浓度的增加而变弱 ,其中在 5号培养基中 ,离
体芽基部周缘开始有辐射状小白根产生;2周后 , 5
号培养基中的离体芽长高 、叶色黄绿 ,长势整齐 ,节
间明显 ,基部根系发达 ,生根率为 100 %(图 4);其
它 3种培养基中离体芽生长及生根受到不同程度的
抑制 。不同 NAA浓度对离体芽的诱导效果见表 1,
可以看出:当 NAA浓度等于或大于 0.5mg/L时 ,随
浓度的增加 ,抑制增强 ,表现为:离体芽顶芽生长受
抑制 ,生根处发黑 ,愈伤组织过大 ,根生不出或生于
培养基表面。
2.1.3 BA和 NAA的不同配比对离体芽的诱导影
响 BA和 NAA的不同配比对离体芽的诱导影响见
表 1 不同浓度的 BA、NAA对离体芽的诱导情况
Table1 InductionofinvitroshootculturesbydiferentconcentrationsofBAandNAA
编号 No.
培养基(mg/L)
Medium
BA NAA
接种数(个)
InoculationNo.
生根率(%)
Rooting
长势及分化情况
Growthandrootingstatus
1 0.1 30 50 叶绿 、展开 ,顶芽稍长高 ,腋芽较小 ,基部有极少不定芽和一条根分化
2 0.5 30 0.0 叶绿 ,顶芽受抑制 ,腋芽稍大 ,节间粗短 ,基部分化较多绿色芽点
3 1.0 30 0.0 叶绿 ,顶芽受抑制 ,腋芽稍大 ,节间更短 ,基部分化大量绿色芽点
4 2.0 30 0.0 叶绿 ,顶芽 、腋芽受抑制 ,节间更加短 ,基部分化大量绿色芽点
5 0.1 30 100 叶黄绿 ,顶芽长高 ,整齐。节间明显 ,基部根系发达且长
6 0.5 30 100 叶黄绿 ,顶芽高矮不齐 ,基部发黑 、愈伤组织较大 ,根系短而多
7 1.0 30 100 叶黄绿 ,顶芽生长受抑制 ,基部发黑 ,愈伤组织较大 ,根均生于培养基表面
8 2.0 30 70 叶黄绿 ,顶芽生长受抑制加强 ,基部发黑 ,少量根生于培养基表面
9 0.0 0.0 30 86.6 叶绿 、展开 ,顶芽长高 ,瘦 ,不整齐 ,基部有 1~ 3条细长根
表 2 BA和 NAA的不同配比对离体芽的诱导情况
Table2 DifferentcombinationsofBAandNAAoninductionofinvitroshootcultures
编号 No.
培养基(mg/L)
Medium
BA NAA
接种数(个)
Inoculation
No.
生根率(%)
Rooting
长势及分化情况
Growthandrootingstatus
10 0.1 0.1 30 80 叶黄绿 ,顶芽长高 ,节密 ,腋芽较小 ,基部周缘有较多不定芽和一条根分化
11 0.5 0.1 30 33.3 叶黄绿 ,顶芽受抑制 ,腋芽稍大, 节间粗短 ,基部周缘长满不定芽 ,少数有根分化
12 1.0 0.1 30 0.0 叶黄绿 ,顶芽受抑制 ,腋芽稍大 ,节间更短,基部周缘长满大量不定芽
13 2.0 0.1 30 0.0 叶黄绿 ,顶芽 、腋芽受抑制 ,节间更加短 ,基部周缘长满大量不定芽
14 0.1 0.2 30 100 叶黄绿 ,独芽 ,长高 ,节间较明显 ,基部周缘分化极少的不定芽和较多的细长根
15 0.5 0.2 30 0.0 叶黄绿 ,顶芽受抑制 ,腋芽稍大 ,节间粗短,基部周缘长满不定芽
16 1.0 0.2 30 0.0 叶黄绿 ,顶芽受抑制 ,腋芽稍大 ,节间更短,基部周缘长满不定芽
17 2.0 0.2 30 0.0 叶黄绿 ,顶芽 、腋芽受抑制 ,节间更加短 ,基部周缘长满不定芽
18 0.0 0.0 30 82.5 叶绿 ,展开 ,顶芽长高 ,瘦 ,不整齐 ,基部周缘有 1~ 3条细长根
Notes:groupN1:withNAAof0.1mg/L;groupN2:withNAAof0.2mg/L.
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表 3 不同生根培养基的诱导情况
Table3 Inductionsofdifferentrootingmedia
编号 培养基(mg/L) 接种数(个) 生根率(%) 平均株高(cm) 生根情况
Ⅰ MS 50 98aA 1.708eE 1 ~ 3条细长根 , 1~ 5cm
Ⅱ 1 /2MS 50 98aA 1.508eE 同 上
Ⅰ -1 MS+IBA 0.5 50 100aA 3.318aA 20多条根 , 3mm至 2cm
Ⅱ -1 1/2MS+IBA 0.5 50 100aA 2.92bB 同 上
Ⅰ -2 MS+IBA1.0 50 88bB 3.188aAB 20多条根 , 3mm至 1.5cm
Ⅱ -2 1/2Ms+IBA1.0 50 96aAB 2.884bB 同 上
Ⅰ -3 Ms+NAA 0.1 50 100 aA 3.166aAB 10多条根 , 3cm
Ⅱ -3 1 /2MS+NAA0.1 50 94abAB 2.48cCD 同 上
Ⅰ -4 MS+NAA0.3 50 100aA 2.594cC 10多条根 , 2.5cm
Ⅱ -4 1 /2MS+NAA0.3 50 96aAB 2.198dD 同 上
注:表中数据采用新复极差法检验 , a、b、c、d、e表示显著水平达 0.05, A、B、C、D、E表示显著水平达 0.01。
Note:DatainthetablearetestedbySSR, a, b, c, dandemeansignificantdiferenceat0.05level, A, B, C, DandEmeansignificantdiferenceat0.
01level.
表 2 ,从表 1、表 2中可以看出:单加 BA时 ,叶色绿 。
加入 NAA后叶色变黄绿 ,基部愈伤组织明显 ,不定
芽显著长大(图 3);其中 NAA为 0.1 mg/L的培养
基中 ,离体芽上部芽长势及基部不定芽分化均比
NAA0.2mg/L的培养基好 ,且不定芽分化的时间较
短 。另外 ,加入 NAA后 , BA为 0.1 mg/L的培养基
中 ,离体芽顶芽显著长高(图 1)。由此可见 , NAA
的加入与否及浓度的多少对离体芽的诱导影响差异
较大。
另一方面 ,当加入的 NAA浓度相同时 ,在 BA
0.1 ~ 1.0mg/L浓度范围内 ,随 BA浓度增大 ,基部
不定芽也有数量增多 ,芽变小的趋势;当 BA浓度达
到 2.0 mg/L时 ,分化的不定芽数目明显降低。
2.2 生根培养
离体芽接种于 10种生根培养基后 , 1周后基部
开始出现白色锥状突起 , 2周时根系出现 ,三周时统
计生根及株高情况见表 3。表 3结果显示 ,未加入
生长素时 ,叶色绿 ,植株矮 , Ⅰ与 Ⅱ的株高及生根无
显著差异;加入 IBA或 NAA后 (除 IBA1.0 mg/L
外)Ⅰ组与 Ⅱ组的株高呈极显著差异;同时 ,在加入
IBA的培养基中 ,两个激素水平之间株高的差异不
显著;而在加入 NAA的培养基中 ,两个激素水平之
间株高的差异呈显著以上水平 。综合来看:MS+
IBA0.5mg/L为最佳生根培养基 。
5632期 易清元等:香叶天竺葵离体芽的培养及生产应用研究
2.3 炼苗移栽
将生根苗洗去根部的培养基 ,在塑料大棚中进
行炼苗移栽 。采用的基质配比为红壤土∶腐殖土 =3
∶1。炼苗前期要注意遮荫 ,湿度控制在 80 %以上 ,
后期逐步接近自然状态下的温湿度条件 ,成活率可
达 95%。
3 讨 论
本实验得出:培养基中加入 0.1 ~ 2.0 mg/L的
BA,离体芽基部诱导产生不定芽 ,随浓度的增加 ,不
定芽数量增多 ,芽变小;当 BA为 0.1mg/L时 ,离体
芽仍能维持顶端生长优势 ,生根率最高;当 BA等于
或大于 0.5mg/L时 ,上部芽生长受抑制 ,茎变粗短
(图 2),生根率趋于变小直至为零 。在 BA的基础
上加入 NAA0.1 ~ 0.2 mg/L时 ,不定芽明显长大 。
因此 ,培养基 BA0.5 ~ 2.0mg/L+NAA0 ~ 0.2mg/
L可使离体芽基部直接诱导产生不定芽 。
在培养基 NAA0.1mg/L中 ,离体芽顶芽长高 ,
多节 ,基部根系发达;在预备实验中 ,用单节茎段接
种在此培养基上也得到相同的效果 ,说明 MS+NAA
0.1 mg/L可作为香叶天竺葵进行微型扦插的培养
基(图 4)。
实验中 ,植株生根后上部显著长高;反之 ,植株
则不长 。所以生产上应确保根系的生长 ,才能保证
植株的生长与产量的提高;同时 ,实验得出 ,在 MS
培养基中的植株显著高于 1/2MS培养基中的植株 ,
说明 ,生产上用 MS营养液进行施肥 ,可促进植株的
生长 ,提高生物学产量 。
国内外关于香叶天竺葵组培的报道很多 [ 14] ,主
要是用茎段 、叶片及叶柄通过愈伤组织诱导出不定
芽 ,这样组培苗变异的可能性较大 [ 15] 。本文用离体
芽通过 BA与 NAA不同浓度配比的诱导实验 ,得出
离体芽基部诱导不定芽以及用微型扦插进行组培快
繁的方法。关于用微型扦插进行组培快繁的方法 ,
未见报道;这种方式可减小变异 ,保持品种的优良特
性;而且具有易操作 ,种苗整齐一致的特点。文中还
对组培苗生根过程进行了研究 ,为下一步实施产业
化快繁优质种苗奠定了基础 。如何降低成本是进一
步研究的重点 。
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(责任编辑 王家银)
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