全 文 :·生物技术· 北方园艺2010(17):150~152
第一作者简介:周博(1989-),女,辽宁鞍山人,在读本科,现主要从
事植物组织培养研究工作。
通讯作者:姜长阳(1953-),男,辽宁大连人,教授,现主要从事植物
技术研究工作。
基金项目:辽宁省高等教育教学改革研究资助项目(3-4);辽宁师
范大学教学改革资助项目(LSJG:20090108)。
收稿日期:2010-04-27
银线伞莎草组织培养及快速繁殖的研究
周 博,许 维 倩,李 娜,徐 娜,姜 长 阳
(辽宁师范大学 生命科学学院,辽宁 大连116029)
摘 要:以银线伞莎草的总苞片为材料,进行了组织培养研究,成功地建立起快速繁殖体系。
结果表明:1/2MS+BA 0.4mg/L+NAA 0.1mg/L+蔗糖20~30g/L是总苞片萌发生长为无根
苗的适宜培养基;1/2MS+IBA 0.2mg/L+IAA 0.3~0.4mg/L+蔗糖20g/L是无根苗生根培
养的适宜培养基;MS+IBA 0.2mg/L+IAA 0.3mg/L+BA 0.2mg/L+GA30.5mg/L+蔗糖
20g/L是银线伞莎草根茎萌发生根培养和根茎萌发生根继代增殖培养的适宜培养基;在温室中
试管苗移栽易成活,移栽的试管苗保持了银线伞莎草的特有性状,且生长旺盛。
关键词:银线伞莎草;组织培养;快速繁殖
中图分类号:Q 949.71+4.3 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2010)17-0150-03
银线伞莎草(Cyperus alternifolius var.striatus
Hort.)属于莎草科莎草属多年生草本植物[1],是旱伞草
的1个变种,因茎秆和叶有白色的条纹(个别的植物也
会出现全白),使其具有很高的观赏价值。但银线伞莎
草只能进行分株繁殖,不能采用扦插或播种的方法进行
繁殖[2],因此导致繁殖的速度很慢,无法获得较多的种
苗来满足人们栽培的需要。现对银线伞莎草进行组织
培养及快速繁殖的研究,以期获得大量的种苗,满足人
们对栽培种苗的需求。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以在花盆中栽培的银线伞莎草为材料。
1.2 方法灭菌
将生长非常旺盛银线伞莎草的茎顶端(包括总苞
片)下3cm处剪下后,放入250mL的磨口广口瓶中,用
自来水冲洗3~5min,再用蒸馏水振荡洗涤2次转移到
超净工作台上,用70%乙醇灭菌15s左右,然后马上用
无菌水洗涤2次,接着用0.05%HgCl2 溶液振荡灭菌
3min,再用0.025%HgCl2溶液继续振荡灭菌13min,之
后用无菌水振荡洗涤6次,即获得无菌材料[3]。
1.3 培养条件
参见陈宝鑫等对白花紫露草的培养[4]。
1.4 试验方法
1.4.1 不同碳源对伞状苞叶萌发的影响 把处理的无
菌银线伞莎草的茎顶总苞片的上半部剪掉,再把总苞片
下部茎0.3~0.4cm处剪下后,把下部茎扦插到培养基
中,并使总苞片平铺到培养基的表面。以1/2MS+BA
0.4mg/L(以下所用激素单位相同者略)+NAA 0.1为
培养基,附加含量分别为20g/L和30g/L的蔗糖、果糖
和葡萄糖6种培养基上,进行小型伞状苞叶丛的萌发培
养试验。试验重复3次,每种处理接种培养100个材料
(以下试验重复次数与每种处理接种培养的材料数量相
同者略)。
1.4.2 无根苗生根培养 把培养的丛生状无根苗分割
为单个无根苗后,接种到以1/2MS+IBA 0.2+蔗糖20
g/L为基本培养基,附加不同浓度的IAA和NAA的培
养基中,进行无根苗的生根培养。
1.4.3 根茎的萌发生根培养 把具有根茎的试管苗从
茎的基部剪掉,将根茎切成长0.2cm左右的根茎段,接
种到以MS+IBA 0.2+IAA 0.3+蔗糖20g/L为基本
培养基,附加不同浓度的BA和GA3 的培养基中,进行
根茎的萌发生根培养。
1.4.4 根茎的萌发生根继代增殖培养 把上述培养的
具有根茎的试管苗的根茎切成长0.2cm左右的根茎段,
接种到化学成分相同的培养基中,进行根茎的萌发生根
继代增殖培养试验。
1.4.5 试管苗的移栽 把继代培养具有根茎的试管苗
移栽到上层为干净河沙的温室花盆中,移栽后上面要罩
上塑料棚保湿,并用遮阳网防止光的直射。移栽试验进
行2次,移栽株数分别为340株、420株。
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北方园艺2010(17):150~152 ·生物技术·
2 结果与分析
2.1 不同碳源对伞状苞叶萌发的影响
接种后40d观察统计证明,在6种培养基上,总苞
片都可以不同程度的萌发出小型伞状苞叶、叶片和短
茎。但碳源的种类不同,萌发率各异。其中在含20、30
g/L蔗糖的2种培养基上总苞片萌发率远远高于其它4
种培养基,萌发率分别为92.5%和93%,并且每种培养
基上的总苞片平均能萌发出9.6个和9.8个小型伞状苞
叶丛。观察还表明,在上述2种培养基上所萌发的小型
伞状苞叶均能发出3~5个叶片,在叶片下长出长0.2~
0.3cm的茎,可以生长为丛生状无根苗。结果说明,
1/2MS+BA 0.4+NAA 0.1+蔗糖20~30g/L的培养
基是银线伞莎草总苞片萌发生长为无根苗的适宜培
养基。
2.2 无根苗生根培养
培养到30d时统计结果见表1。由表1可见,在附
加不同浓度NAA的培养基上不能诱导无根苗生根,而
在附加不同浓度IAA的培养基上能够诱导无根苗生根
形成试管苗。但IAA浓度不同,对生根率和生根数的影
响不同。其中在IAA的浓度为0.3~0.4的2种培养基
上,培养材料的生根率达到了90%以上,每株试管苗的
生根数达到了8条以上,并且培养的试管苗长势旺盛。
把培养的试管苗在培养瓶内继续培养10d,试管苗的根
部会生长出长1cm 左右的根茎。这表明1/2MS+
IBA 0.2+IAA 0.3~0.4+蔗糖20g/L的培养基是银线
伞莎草无根苗生根培养的适宜培养基。
表1 不同浓度激素对无根苗生根的影响
NAA/mg·L-1 IAA/mg·L-1 生根率/% 平均生根数/株 生根苗长势
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0
0
0
0
0
0
0
0
0
28
56
91
93
63
42
41
16
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3.8
4.3
8.6
8.2
5.1
2.1
3.4
2.3
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
++
++
++
++
+
+
+
注:++为长势旺盛;+为长势一般;-为不生长。下表同,略。
2.3 根茎的萌发生根培养
培养到30d时统计结果见表2。由表2可见,在附
加浓度为0.2的BA与浓度为0.5的GA3 的培养基上
试管苗长势最好。其培养根茎的萌发生长率为96%,平
均每株能生出8.4条根,根茎的长度为2.4cm,并且试
管苗长势旺盛。这说明 MS+IBA 0.2+IAA 0.3+BA
0.2+GA30.5+蔗糖20g/L的培养基是银线伞莎草根
茎萌发生根培养的适宜培养基。
表2 不同浓度激素对根茎生长的影响
BA
/mg·L-1
GA3
/mg·L-1
萌发生长率
/%
生根条数
/株
平均根茎长度
/cm
试管苗
长势
0
0.2
0.2
0.2
0.2
0.4
0.4
0.4
0.4
0.6
0.6
0.6
0.6
0
0.1
0.5
1.0
1.5
0.1
0.5
1.0
1.5
0.1
0.5
1.0
1.5
0
65
96
72
20
67
51
12
0
0
0
0
0
0
3.7
8.4
8.8
5.2
2.1
2.6
1.3
0
0
0
0
0
0
1.3
2.4
2.6
0.9
0.6
1.6
1.7
0
0
0
0
0
-
++
++
+
+
++
+
+
-
-
-
-
-
2.4 根茎的萌发生根继代增殖培养
继代培养5代结果表明,继代培养30d可生长成为1
株生长旺盛、根系发达、根茎长2.2cm的试管苗,平均每代
的繁殖系数为8.4。这说明以MS+IBA 0.2+IAA 0.3+
BA 0.2+GA30.5+蔗糖20g/L为培养基,通过根茎的
萌发生根继代增殖培养的方法,可以使银线伞莎草达到
快速繁殖的目的。
2.5 试管苗的移栽
移栽后30d统计其成活率分别为89.5%和92.6%。
移栽成活后初期生长较缓慢,40d后开始迅速生长,90d
时观察表明,与常规栽培的分株苗相比试管苗除了保持
了茎叶原有白色条纹的特征外,还具有生长旺盛、根系
发达的特点。
3 讨论
虽然目前已有莎草科植物培养研究的报道[5],但迄
今未见莎草科栽培变种组织培养及快速繁殖研究的报
道。研究以银线伞莎草具有短茎的总苞片为材料,成功
的进行了组织培养研究,并建立起快速繁殖技术,不仅
为人们栽培所需大量种苗提供了可能,而且也证明采用
现代植物无性繁殖手段,能使栽培变种(银线伞莎草是
栽培中自然形成的变种)得到保存,加速在生产上的应
用速度。
该研究中,采用根茎萌发生根继代培养的方法,平
均每代(30d)的繁殖系数为8.4。按照这种繁殖速度,1
年能繁殖出8.412个试管苗。这种方法的繁殖速度之快,
完全能满足人们观赏栽培的需求。
参考文献
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科学出版社,2006:134-135.
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[2] 北京林业大学园林系花卉教研组.花卉学[M].北京:中国林业出版
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亚热带植物科学,2009,39(1):45-48.
[4] 陈宝鑫,王晓旭,张倩怡,等.白花紫露草的组织培养与植株再生[J].
北方园艺,2009(6):84-86.
[5] 瞿萍梅,龙春林,程治英.油莎豆的组织培养与快速繁殖[J].植物生
理学通讯,2007,43(2):331.
Study on Tissue Culture and Rapid Propagation of
Cyperus alternifolius var.striatus Hort.
ZHOU Bo,XU Wei-qian,LI Na,XU Na,JIANG Chang-yang
(Colege of Life Science,Liaoning Normal University,Dalian,Liaoning 116029)
Abstract:The bracts of Cyperus alternifolius var.striatus Hort.was used as materials to study on the tissue culture and
rapid propagation.The results showed that the ideal medium for growing of bracts was 1/2MS+BA 0.4mg/L+NAA
0.1mg/L+sucrose 20~30g/L,the ideal medium for rooting was 1/2MS+IBA 0.2mg/L+IAA 0.3~0.4mg/L+
sucrose 20g/L,the optimum medium for root culture and diferentiation was MS+IBA 0.2mg/L+IAA 0.3mg/L+
BA 0.2mg/L+GA30.5mg/L+sucrose 20g/L.In the glasshouse,the tube seedlings could be easily transplanted.
The botanical characters could be kept and grow vigorously.
Key words:Cyperus alternifolius var.striatus Hort.;tissue culture;rapid propagation
第一作者简介:张家福(1988-),男,福建厦门人,本科,现研究方向
为药学。
通讯作者:关洪斌(1961-),男,博士,副教授,硕士生导师,研究方
向为分子生物学和植物生理学教学及科研。
收稿日期:2010-05-12
海水胁迫下单叶蔓荆基因差异表达的初步分析
张 家 福,关 洪 斌,位 建 业,史 源,王 卫 飞
(山东大学 威海分校海洋学院,山东 威海264209)
摘 要:应用cDNA-AFLP技术,以单叶蔓荆为研究对象,对海水胁迫下单叶蔓荆叶片基因
表达进行了分析。结果表明:通过256对引物组合的筛选,共分离得到45个差异表达的转录衍生
片段(TDF),随机选取其中10个差异片段进行测序,并进行Blast-x分析。Blast-x分析获得5个
与已知片段知基因有较高的同源性,主要包括转录因子、与离子转运有关的蛋白、以及胁迫相关
蛋白等的编码基因。并构建了单叶蔓荆在海水胁迫下的基因表达谱,从基因组水平上识别了一
批受盐胁迫诱导或抑制表达、与耐盐相关的基因,这些新基因可用于耐盐的分子机理研究。
关键词:单叶蔓荆;海水胁迫;差异表达;cDNA-AFLP
中图分类号:Q 943.2 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2010)17-0152-03
近年来,国内利用cDNA-AFLP对植物基因差异性
表达的研究较多,如对抗旱性,抗高温性、抗盐性等的研
究。目前国内关于耐盐基因的研究主要是针对小麦的,
而对于单叶蔓荆的研究还未见报道。该试验以单叶蔓
荆为材料,利用cDNA-AFLP技术对单叶蔓荆海水胁迫
下的基因表达模式进行分析和比较,从转录水平分析单
叶蔓荆耐盐碱的分子机制,为滨海盐碱地的绿化和可持
续开发利用提供理论依据。并结合植物逆境生理学原
理,通过提高耐盐的生理锻练,来提高所选择品种的抗
盐力,再利用cDNA-AFLP技术对所选品种进行基因差
异表达分析,从转录水平分析所选择品种的耐盐分子机
制,进而寻找植物的遗传基因与个体发育中生理及生态
的制约和影响关系。其中,cDNA-AFLP是一种在转录
水平研究基因表达的技术,因其具有灵敏度高,重复性
好的特点,已经被广泛用于基因研究[1-3]。
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