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穗花杉组织培养初步研究



全 文 :穗花杉组织培养初步研究
喻晓雁1 刘克旺2
(1.浙江医药高等专科学校 315100;2.中南林学院)
  收稿日期:2004-07-09
  课题来源:国家林业局指南项目 “珍稀濒危植物穗花杉群落学
特性及保护技术研究” (项目代号 97-05)的部分内
容。
  作者简介:喻晓雁 , 女 , 1975年生 , 讲师。
摘 要 以穗花杉不同器官和组织为外植体诱导愈伤组织 , 通过茎段诱导腋芽(芽生芽),然后由腋芽诱导不定根。试
验表明 ,愈伤组织诱导中 , 表现生长良好的穗花杉器官为当年发芽的实生苗嫩茎 , 在不计污染情况下 , 以 1/ 2MS+6-
BA1.5 mg/ L+NAA 0.5 mg/L为培养基的诱导率可达 100%;腋芽分化的适宜培养基为:MB[ 1/ 2MS(MS1/2 大量元素 、微
量元素)+B5(有机成分), 下同] +KT1.5 mg/ L+NAA0.5 mg/L+蔗糖 2.0%+琼脂 0.8%, 诱导率可达 60%;诱导不定
根适宜培养基为:1/ 4MS+IBA 4.0 mg/L+NAA 2.0 mg/ L+琼脂 0.5%+蔗糖 2.0%。
关键词 穗花杉 组织培养 愈伤组织
   穗 花 杉 (Amentotoaxus argotaenia) 属 红 豆 杉 科
(Taxaceae)穗花杉属 (Amentotaxus), 是第三纪残遗植物 ,
为我国特有种 , 现在处于濒危状态 , 已被列为国家三级保护
植物。据刘克旺研究 , 穗花杉濒临灭绝的原因有:生境要求
较为严格;雌雄异株 , 且雌少雄多 (有 “ 10 株 9 雄” 的说
法);结实量少且不稳定 , 有大小年之分 , 逢小年几乎不结
实;种子休眠期长;幼苗易受干旱全株死亡;异地扦插成活
率低;生境受到严重的人为破坏。鉴于穗花杉原产地破坏严
重 , 异地繁殖困难 , 本研究应用组织培养技术 , 利用穗花杉
的不同器官和组织为外植体进行了组培试验 , 探讨穗花杉的
有效繁殖方法。若能成功 , 对于保存穗花杉这一珍稀植物具
有重大意义。
1 材料与方法
1.1 材料 供试的外植体种子 、 叶 、 胚 、 胚乳 、 下胚轴 、
胚根 、 子叶 、 嫩茎 、 老茎分别采自沙藏 39 天的正在发芽的
种子 、 恒温箱中催芽的种子 (20℃, 暗), 穗花杉移栽实生
苗 、 本地沙床当年发芽苗 、 本地沙床当年发芽苗 、 试验中外
植体腋芽萌发后切除的无菌嫩茎段及无菌叶。
1.2 方法
1.2.1 培养基的制备 采用附加不同激素的 1/ 2MS 和 MB
培养基。前者蔗糖含量 2.5%, pH5.8 , 琼脂 0.8%;后者蔗
糖含量 2.0%, 其它同前者。
1.2.2 愈伤组织的诱导 诱导不同外植体愈伤组织的培养
基为 1/2MS+激素 , 其中激素 NAA、 KT、 6-BA组成两个组
合 , 组合一为:KT 2 mg/ L+NAA 0.5 mg/ L;组合二为:6-
BA 1.0 mg/ L+NAA 0.5 mg/ L。9 种外植体每种接种40瓶 , 15
天后 , 分别选取未污染的 20瓶进行对比观察。
根据上述不同外植体愈伤组织的诱导效果 , 后期选用诱
导效果最佳的外植体嫩茎进行不同激素的愈伤组织诱导试
验。培养基设两种 , 一种为 1/2MS , 附加 NAA、 2 , 4-D、 6
-BA三激素三水平进行正交试验。另一种为 MB 基本培养
基 , 附加 NAA、 6-BA、 KT三激素三水平进行正交试验。
1.2.3 芽的诱导 培养基设计两种 , 一种为 MB , 附加激素
NAA四水平和附加 KT 三水平 , 采用全面试验法;另一种为
1/2MS , 附加活性炭 、 NAA、 BA 、 KT三激素三水平 , 采用正
交试验法 , 进行腋芽诱导试验。
1.2.4 不定根的诱导 将经过壮苗的腋芽苗 , 转移到含不
同植物激素 IBA、 NAA 、 KT、 ZT 的 1/ 4MS 培养基 (MS 大量
元素减为 1/ 4 , 其它减为 1/2), 附加蔗糖 2.0%, 琼脂
0.8%, pH5.8 , 共设 28瓶 , 诱导不定根。
2 结果与分析
2.1 不同外植体愈伤组织的诱导结果 将胚轴 、 胚根 、 胚
乳 、 子叶 、 胚 、 芽 、 嫩茎 、 叶等外植体接种于含有不同激素
配比的 1/ 2MS 培养基中 , 结果见表 1。
表 1 不同外植体诱导愈伤组织的结果

别 外植体
激素(mg/ L) 诱导数
6-BA NAA KT 30天 50天 褐化数
诱导率
(%)
褐化率
(%)
1 种子 1.0 0.5 0 0 0 0 0
2 种子 0.5 2.0 0 0 0 0 0
3 胚 1.0 0.5 15 16 12 80.0 75.0
4 胚 0.5 2.0 17 17 14 85.0 82.4
5 胚根 1.0 0.5 4 5 3 25.0 60.0
6 胚根 0.5 2.0 4 4 3 20.0 75.0
7 胚轴 1.0 0.5 7 8 4 40.0 50.0
8 胚轴 0.5 2.0 7 7 3 35.0 42.9
9 子叶 1.0 0.5 14 17 11 85.0 64.7
10 子叶 0.5 2.0 15 16 8 80.0 50.0
11 胚乳 1.0 0.5 0 0 0 0 0
12 胚乳 0.5 2.0 0 0 0 0 0
13 嫩茎 1.0 0.5 18 18 5 90.0 27.8
14 嫩茎 0.5 2.0 19 19 7 95.0 36.8
15 老茎 1.0 0.5 9 17 9 85.0 52.9
16 老茎 0.5 2.0 11 18 12 90.0 66.7
17 叶 1.0 0.5 3 10 4 50.0 40.0
18 叶 0.5 2.0 5 13 5 65.0 38.5
注:褐化率为褐化数除以 50天后诱导数所得值 ,诱导率为 50天后诱导数除以
统计瓶数 20的所得值。
20 2004 年第 6期福建农业科技
DOI :10.13651/j.cnki.f jnykj.2004.06.013
  表 1中两个激素组合的试验结果表明 , 胚 、 子叶 、 茎段
的愈伤组织诱导率较高 , 都超过 80%, 但从综合诱导效果 、
褐化情况 、 诱导速度 、 材料获得的难易四方面来分析 , 以嫩
茎的愈伤组织诱导效果最佳。
2.2 嫩茎愈伤组织诱导的结果 据 2.1 结论 , 以嫩茎为外
植体的愈伤组织诱导率最高 , 因此 , 特选嫩茎为外植体进行
不同激素组合水平的愈伤组织诱导试验 , 结果见表 2。
表 2 不同激素组合水平对嫩茎愈伤组织诱导的结果


基 本
培养基
激素(mg/L)
NAA 2 ,4-D 6-BA KT 接种数 出愈数
出愈率
(%)
1 1/2MS 0 0 0 0 23 2 8.7
2 MB 0 0 0 0 25 5 20.0
3 1/2MS 0.2 0 0.5 16 13 81.3
4 1/2MS 0.2 0.2 1.5 28 10 35.7
5 1/2MS 0.2 0.5 3.0 19 4 21.1
6 1/2MS 0.5 0 1.5 1.5 18 18 100
7 1/2MS 0.5 0.2 3.0 20 2 10.0
8 1/2MS 0.5 0.5 0.5 19 10 52.6
9 1/2MS 1.0 0 3.0 3.0 27 15 55.6
10 1/2MS 1.0 0.2 0.5 28 10 35.7
11 1/2MS 1.0 0.5 1.5 19 10 52.6
12 MB 0.1 0.5 0.1 16 5 31.2
13 MB 0.1 0.2 1.0 21 6 28.6
14 MB 0.1 0 3.0 12 4 33.3
15 MB 0.5 0.5 3.0 15 9 60.0
16 MB 0.5 0.2 0.1 17 10 58.8
17 MB 0.5 0 1.0 15 14 93.3
18 MB 1.0 0.5 1.0 19 17 89.5
19 MB 1.0 0.2 3.0 20 8 40.0
20 MB 1.0 0 0.1 22 15 68.2
注:接种数为除去污染死亡之后的有效接种瓶数。
  由表2 看出 , 不加激素的培养基 (组别 1、 2)难以诱导
出嫩茎的愈伤组织:以 1/2MS 为基本培养基 (组别 3 ~ 11),
加入2 , 4-D对愈伤组织的诱导无积极作用 , 以组别 6 (激
素为 6-BA 1.5 mg/ L+NAA 0.5 mg/ L)诱导嫩茎愈伤组织的
成功率最高达 100%;以 MB 为基本培养基的组别 12 ~ 20 ,
加KT 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/ L的嫩茎愈伤组织诱导效果最
好 (组别 17), 诱导率为 93.3%。
2.3 芽的诱导结果 芽的诱导结果见表 3。组别 1~ 12 采用
MB为基本培养基 , 附加不同激素 , 组别 13 ~ 21 采用 1/2MS
为基本培养基 , 附加不同激素 , 进行腋芽诱导试验。
从表 3看出 , 仅用生长素和细胞分裂素单独诱导腋芽都
难以成功 (组别 22~ 25);腋芽诱导以MB+NAA 0.5 mg/ L+
KT 1.5 mg/ L的最适 , 成功率为60% (第 6 组)。另外 , 以1/
2MS+BA 3.0 mg/L+NAA 2.0 mg/L+KT 0.5 mg/ L+活性炭
0.3%为培养基 (第 18 组)的效果也较好 , 腋芽诱导率为
50%。
表 3 不同激素组合对穗花杉腋芽诱导的影响


基 本
培养基
附加成分(mg/ L)
NAA BA KT 活性炭
无污
瓶数
出芽
瓶数
出芽率
(%)
01 MB 0.1 0.1 25 0 0
02 MB 0.1 1.0 26 4 15.4
03 MB 0.1 1.5 24 6 25.0
04 MB 0.5 0.1 25 5 20.0
05 MB 0.5 1.0 31 8 25.8
06 MB 0.5 1.5 25 15 60.0
07 MB 1.0 0.1 30 0 0
08 MB 1.0 1.0 25 11 44.0
09 MB 1.0 1.5 23 0 0
10 MB 5.0 0.1 26 0 0
11 MB 5.0 1.0 24 0 0
12 MB 5.0 1.5 27 0 0
13 1/2MS 1.0 1.0 0.1 0.3% 29 0 0
14 1/2MS 1.0 2.0 0.5 0.3% 34 0 0
15 1/2MS 1.0 3.0 1.0 0.3% 28 0 0
16 1/2MS 2.0 1.0 1.0 0.3% 25 4 16.0
17 1/2MS 2.0 2.0 0.1 0.3% 23 0 0
18 1/2MS 2.0 3.0 0.5 0.3% 26 13 50.0
19 1/2MS 3.0 1.0 0.5 0.3% 27 0 0
20 1/2MS 3.0 2.0 1.0 0.3% 25 5 20.0
21 1/2MS 3.0 3.0 0.1 0.3% 24 6 25.0
22 1/2MS 0.1 24 0 0
23 MB 1.0 23 0 0
24 1/2MS 0.1 25 0 0
25 1/2MS 5.0 24 0 0
2.4 不定根的诱导结果 将经过壮苗的腋芽苗转入生根培
养基 , 试验结果见表 4。
表 4 不同激素组合对试管苗不定根的诱导结果


激素(mg/L)
IBA NAA KT ZT
生根
瓶数 根的生长情况
01 1 4 1 0 根产生于愈伤组织团, 向下伸 ,长
0.8~ 1.5cm ,直径约 0.2mm ,白色02 4 2 4
03 4 1 0
  表 4 结果表明 , 穗花杉试管苗在适当的生长素配比下
(IBA 4 mg/L+NAA 2 mg/ L)可以促进生根 , 而且根生长良好 ,
培养基中不宜加入分裂素。 试验中根是在愈伤组织团上形
成 , 属于不定根。这是裸子植物组织培养上的一项成果 , 也是
珍稀植物种质资源保存的一项成果。
3 小结与讨论
穗花杉组织培养中最佳脱分化培养基为:1/2MS+6-BA
1.5 mg/ L+NAA 0.5 mg/ L+蔗糖 2.5%+琼脂 0.8%+活性炭
0.3%,诱导率可达 100%。愈伤组织颗粒状成团 , 生长致密 ,有
光泽 ,一般呈黄绿色。在培养基 MB+NAA 0.5 mg/L+KT 1.5
mg/L中 ,腋芽诱导率为 60%。成功诱导不定根的培养基为 1/
4MS+IBA 4 mg/L+NAA 2mg/ L+琼脂 0.8%+蔗糖 2.0%。穗
花杉组培苗的出现填补了穗花杉组织培养的空白。
本研究还进行了诱胚试验 , 其中有 4 瓶发现培养基中心
部位颜色变深绿 , 愈伤组织上面出现绿白色盾状物两片 , 似叶
合抱 , 整个愈伤组织块呈绿色中堆积黄白色颗粒 , 国家林业局
经济林重点实验室谭晓风等都认为是胚状体的初期 ,但转接
212004 年第 6期 福建农业科技
后褐化死亡 ,没有得到最终确认。另外 , 整个试验过程中愈伤
组织极易褐化死亡 ,材料污染非常严重 , 综合消毒处理效果不
太理想 ,这一些问题均有待进一步试验探索。
参考文献
1 甘烦远 ,郑光植 ,彭丽萍 ,等.欧洲红豆杉细胞培养的研究.应用
与环境生物学报 ,1996 , 2(3):220-224
2 肖育檀.湖南八面山穗花杉林的初步研究.生态学杂志 , 1988 , 7
(6):7-11
3 刘克旺,石道良 ,杨旭红 ,等.湖南绥宁县神坡山穗花杉群落特性
初步研究.武汉植物学研究 ,1999 , 17(2):137-145
4 马忠武,何关福 ,印万芬.穗花杉叶化学成分的研究.植物分类学
报 ,1986 , 24(6):443-446
种苗冷藏处理对新铁炮百合生长发育的影响初报
黄宇翔 李章汀 张晓耕
(福建省农科院地热所 350003)
  收稿日期:2004-07-06
  作者简介:黄宇翔 ,男 ,1972年生 ,助理研究员。
  新铁炮百合是百合切花中的优良品种 ,其花大瓣厚 ,花形
特别 , 花朵不同于铁炮百合向前开放 , 而是朝天怒放 ,尤其适
宜用作切花 ,而且花期特长与铁炮百合花期完全错开。新铁
炮百合在福建的播种适宜时期为 9 ~ 11 月。 9 月份播种的新
铁炮百合在翌年 2月就可达三叶一心;11 月播种 , 则在翌年 3
月份可达三叶一心。三叶一心是新铁炮百合的最佳定植苗
龄 ,所以供苗时间集中在 2 ~ 3 月 , 3 ~ 5 月提供的种苗由于苗
龄过大而使成活率和生长发育受到影响。为了缓解供需矛
盾 ,提高新铁炮百合种苗的生产效益 , 从 2001 年开始 , 我们进
行了新铁炮百合苗冷藏处理试验 ,对冷藏处理后的缓苗期 、成
活率 、株高及现蕾期等进行了观测 , 现将试验结果报道如下。
1 材料和方法
1.1 材料 供试新铁炮百合 3 个品种:雷山Ⅰ号 、雷山 Ⅱ号 、
雷山Ⅲ号 , 2001 年 11月 15 日播种 , 基质为泥炭土∶珍珠岩=1
∶2;2002 年 3月 15 日选三叶一心的苗进行冷藏处理。
1.2 方法 冷藏前在 15℃的环境中预冷 1 天 ,然后 2~ 4℃冷
库中进行冷藏。处理采用两因素随机区组设计:A 因素为品
种(3种), B 因素为冷藏的时间(0、10、30、50 、70 天 5 种处理),
每个处理 1000株 , 分别用塑料袋分装;最后一批出苗时间为 5
月 25日 , 经过 1天的常温过度后进行保护地栽培 , 设 4 次重
复 ,每次重复各用一个塑料大棚;小区面积 12 m2 , 宽 1 m、长
12 m ,种植密度 10 cm×12 cm , 统计缓苗期和成活率;田间栽
植 80天后测定株高 、叶数 ,记录现蕾期。
2 结果与分析
2.1 冷藏处理对新铁炮百合生长发育的影响 与不冷藏对
照相比 , 冷藏10天 , 对新铁炮百合苗缓苗期和成活率及后
期生长无明显影响;冷藏 30 天后 , 缓苗期从 3 天延长至 5
天 , 成活率下降 5.1 个百分点 , 花期推迟了 19 天 , 株高无
多大影响;冷藏处理 50 天后 , 缓苗期延长至 7 天 , 成活率
下降 10.4 个百分点 , 花期推迟了 28 天 , 株高下降 11 cm;
冷藏 70 天后 , 缓苗期延长至 10 天 , 成活率下降 30 个百分
点 , 花期推迟了 55天 , 株高下降 23 cm (表1)。可见 , 冷藏
时间 50天的处理 , 花期推迟了一个月 , 可以避开自然花期
的上市高峰 , 但缓苗期 、 成活率 、 株高 、 叶片数均受到一定
影响 , 故在目前技术水平下 , 冷藏时间不宜超过 50天。
表 1 冷藏时间对新铁炮百合雷山Ⅰ号生育的影响
冷藏时间
(天)
缓苗期
(天)
成活率
(%)
株高
(cm)
叶片数
(叶)
现蕾期
(月.日)
0(CK) 3 95.0 160 61 6.25
10 3 94.4 158 61 6.29
30 5 89.9 163 60 7.14
50 7 84.6 149 57 7.23
70 10 65.0 137 51 8.19
2.2 冷藏处理对新铁炮百合不同品种生育的影响 参试的 3
个新铁炮百合品种在冷藏 50 天后 , 生长和花期性状相差不
大 (表 2), 各品种的缓苗期都在 7 天 , 成活率也都为 85%
左右 , 开花期相差 18 天 , 而香石竹不同品种在冷藏处理 50
天后 , 出现生长和花期性状的较大差异 , 这可能是香石竹品
种间叶片的厚薄和宽窄不一 , 且有的品种有腊质层 , 因此品
种间耐冷藏程度不同。供试的 3 个新铁炮百合品种的叶片相
似 , 受冷藏影响差别不大。
表 2 冷藏 50天对新铁炮百合不同品种生育的影响
品种 缓苗期(天)
成活率
(%)
株高
(cm)
叶片数
(叶)
现蕾期
(月.日)
雷山Ⅰ号 7 84.6 149 61 7.23
雷山Ⅱ号 7 85.4 153 63 7.29
雷山Ⅲ号 7 86.1 161 65 8.10
3 小结与讨论
新铁炮百合种苗经 50 天冷藏处理 , 不仅延长了新铁炮
百合苗的供应时间 , 而且还将盛花期推迟了近一个月 , 从而
有效地错开新铁炮百合切花的市场供应高峰期 , 大大提高了
经济效益;若能将种苗冷藏至 70 天以上 , 则有望将新铁炮
百合的盛花期推迟到 9 ~ 11月 , 而这个时期是切花市场价格
最高的时期。因此 , 对新铁炮百合种苗冷藏技术的进一步研
究 , 探索冷藏 70 天以上其定植成活率仍达 85%以上的冷藏
技术 , 颇具市场前景。
22 2004 年第 6期福建农业科技