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龙牙楤木的组织培养



全 文 :龙牙 木的组织培养
谢永刚 矫天育 关丽霞
(辽宁农业职业技术学院生物技术中心)
摘 要 通过对龙牙 木幼嫩叶柄的组织培养 , 建立了三种可供苗木快速繁殖的无性系———体细胞胚状体 、 丛
芽和茎段。通过无性系的不断继代培养 , 实现了龙牙 木的人工快速繁殖。
关键词 龙牙 木 无性系 快速繁殖
中图分类号 S664.9
收稿日期:2001-09-24
谢永刚 , 男 , 讲师 , 熊岳 115214
  龙牙 木 [Aralia elata] 又名辽东 木 , 剌嫩芽
等 , 五加科 (Aralia ceae) 木属植物。食 、 药两
用 , 其嫩芽作蔬菜用 , 味清香 、鲜脆 , 富含蛋白质 、
维生素 、 氨基酸 、微量元素。所含氨基酸有 15种以
上 , 其中 9种为人体必需氨基酸 。其各种氨基酸含
量均比蕨菜和小麦 、 玉米高。无机元素有 22种 , 其
中钙 、 铁 、 锰 、 钛 、钴 、 镍 、 铜 、 锌诸等的含量都
比人参高 , 特别是锗的含量比人参高 3.6 倍。其根
皮入药 , 富含龙牙 木皂甙 , 甙元均为齐墩果酸 ,
此外 , 还含有醛类物质 , 生物碱及挥发油。具有治
疗脑力和体力过度疲劳 、 急慢性肝炎 、 胃癌 、肝癌 、
胃及十二指肠溃疡等作用 。
人工组织培养 , 进行工厂化育苗 , 实行大面积
推广露地栽培和冬季温室生产 , 既保护了野生资源 ,
同时又可创造出较高的经济效益 。目前我们已通过
组织培养 , 建立起三个快速繁殖无性系 , 从而实现
了龙牙 木苗木的人工快速繁育。
1 以胚性愈伤组织为无性系的快速繁殖
1.1 材料类别
2月份采自山上的龙牙 木带顶芽的枝条。
1.2 培养基及培养条件
以MS0为基本培养基 。诱导愈伤组织培养基为:
MS+2 , 4-D1 mg/L;愈伤组织继代培养基为:MS
+2 , 4-D2+BA0.1;胚状体分化及生长培养基为:
MS0 。以上培养基中除诱导培养基中琼脂为9 g/L外 ,
均加入蔗糖30 g/L , 琼脂7 g/L , 活性炭1.5 g/L , pH
值为 5.8。在2 000 lx , 12 h/d , 25 ℃下培养。
1.3 生长与分化情况
1.3.1 愈伤组织的诱导 将水培 2 ~ 3周的龙牙
木的顶芽掰下 , 用自来水反复冲洗数次 , 在无菌条
件下 , 用 70%的酒精浸泡 30秒 , 然后用 0.1%的升
汞消毒 7分钟 , 再用无菌水冲洗 4 ~ 5次 , 最后用无
菌滤纸吸干 。取幼嫩的叶柄 , 切成0.5 cm大小 , 接
种在诱导愈伤组织的培养基上 , 每瓶接2 ~ 3段 。接
种 5 ~ 7天后 , 在叶柄两端即开始膨大 , 形成大量的
愈伤组织 , 诱导率为 100%。
1.3.2 胚性愈伤组织的形成与继代培养 继续培养
5 ~ 8周 , 就会发现 , 愈伤组织由两种质地和颜色明
显不同的成分组成。其中质地柔软疏松 , 淡黄色的
团粒状结构为胚性愈伤组织 , 而灰绿色致密较硬的
块状结构为非胚性愈伤组织 。实际上 , 胚性愈伤组
织是由最初的非胚性愈伤组织转变而成的 , 属于单
细胞起源 。试验发现 , 胚性愈伤组织可以作为无性
系 , 反复继代 (每 30天一次)不断增殖。经统计每
瓶愈伤组织团块可切割成 10个芽块进行下一次继代
培养 , 一年内可获得 1012绿块。
1.3.3 胚状体的分化与生长 有目的 、有计划的切
割适当大小的瘤状胚性愈伤组织块转接到分化培养
基上 , 经过 3 ~ 4周的培养 , 可看见愈伤组织有所膨
大 , 表面有许多颗粒状小突起 , 这种小突起很容易
从组织上散落下来 , 即为胚状体。胚状体的分化相
继由球形 、心形 、鱼雷形过渡到子叶形 , 在无菌条
件下用镊子将胚状体轻轻挑散开 , 使其尽可能均匀
地分布于培养基上 , 即可发育成许许多多具有根茎
叶的完整的小植株 。
1.4 驯化与移栽
当试管苗的生长高度达到 5 ~ 10 cm (3 ~ 5片真
叶以上)时 , 从培养室中取出 , 放置在自然温度的
散射光下炼苗三天 , 然后取出苗木 , 用自来水洗净
第 3 卷第 4期
2001 年 12月
辽宁农业职业技术学院学报
Journal of Liaoning Agricultural Vocation-Technical College
Vol.3 , No.4
Dec , 2001
根部琼脂 , 移栽到经过灭菌的蛭石和珍珠岩 (1∶1)
的育苗盘中 , 罩塑料薄膜保温保湿 , 膜内温度控制
在23±2 ℃, 湿度在 80%~ 85%左右。7 ~ 8 天后 ,
逐渐通风 , 炼苗 4 ~ 5天 , 移入露地苗床中 , 经统
计 , 成活率为 50%左右。
2 以芽丛为无性系的快速繁殖
2.1 芽丛的诱导
芽丛可以有两种来源 , 一是通过接种顶芽外植
体于高浓度细胞分裂素的培养基上反复诱导;二是
将由胚状体形成的小苗从下胚轴紧靠子叶处切下 ,
接种到细胞分裂素含量相对较高的培养基上诱导。
经研究发现 , 前者很困难 , 需要转接的次数较多;
后者较容易 , 只需要一个周期即可完成 。
将由胚状体分化出的小苗 , 从下胚轴靠近子叶
0.5 cm处剪切 , 保留 1 ~ 2片小嫩叶 , 转接到 MS+6
-BA2 mg/L+NAA 0.02 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂 7
~ 8 g/L培养基中培养 , 培养条件同上 。30 天左右 ,
可见有腋芽产生 , 形成 1 ~ 5个丛芽不等。
2.2 芽丛的增殖培养
将丛芽小心切割下 , 每瓶三株接种到 MS +
BA1 mg/L + IAA0.02 mg/L +GA0.03 mg/L , 蔗 糖
30 g/L , 琼脂 7 ~ 8 g/L的培养基中培养 , 每 30天继
代一次 , 其增殖率为 2n ~ 3n (n为继代次数)。每年
可增殖212 ~ 312 。
2.3 生根培养及驯化移栽
当无根苗高达 3 ~ 5 cm时 , 即可转接到 1/2MS+
IBA0.5 mg/L , 蔗糖15 g/L , 琼脂 7 ~ 8 g/L的生根培
养基中培养 , 培养条件同上 。一星期后 , 可见苗基
部略有膨大 , 并有白色的根原基产生 , 10天后根开
始伸长 , 每株有 3 ~ 5条根 , 明显呈洁白锥形 , 再经
2 ~ 3周 , 当根长达1 cm时便可驯化移栽 , 驯化移栽
的方法同前 , 经统计 , 成活率可达 85%以上 。
3 以茎段为无性系的快速繁殖
从胚状体形成的苗中 , 选取节间较明显 , 节数
在5 ~ 8 个以上的幼苗 , 2 ~ 3个节为一段 , 接种到
MS+IBA0.01 mg/L+GA0.03 mg/L , 蔗糖20 g/L , 琼
脂7 ~ 8 g/L的培养基中培养 , 培养条件同前。2 ~ 3
周后 , 侧芽开始伸长 , 并且在茎的基部有根原基产
生 , 随即形成较纤细的根系 , 充分吸收培养基中的
营养 , 生长速度逐渐加快。当苗顶瓶时 , 进行继代
培养 , 增殖速率为 3n 。
苗木需生根驯化时 , 将充分生长的已经顶瓶的
茎段剪取成 2节一段 , 上部保留 1/3 , 下部留 2/3 ,
保持叶片完好 , 接种到 1/2MS+IBA0.5 mg/L , 蔗糖
15 g/L , 琼脂 7 ~ 8 g/L的生根培养基中培养 , 培养
条件同上 。培养一个月左右 , 便生长出发达的根系 ,
驯化移栽同前 。茎段还可以通过瓶外生根技术 , 直
接驯化。具体方法是 , 将生长充分的已顶瓶的苗木 ,
拿到驯化温室中 , 自然放置 3 ~ 5天 , 然后取出 , 按
上述方法剪成小段 , 下面切口要在节的对侧剪成光
滑的斜茬 , 在 500 ~ 1 000 ppm的 IBA的溶液中速蘸 ,
随即插入经灭菌过的蛭石和珍球岩 (1∶1)的基质
中。注意保持空间湿度在 80%~ 85%, 温度在20 ℃
~ 25 ℃, 先在散射光下 , 后在自然光下 , 经过 30 ~
40天便可移栽 , 成活率 85%以上。
4 讨论
以上三种无性系繁殖手段 , 各有其优点。以胚
状体为无性系繁殖 , 诱导率和分化率均较高 , 但是 ,
由于幼苗之间相互积压 , 根系相互缠绕 , 移栽成活
率仅 50%左右 , 用于胚状体分化成苗的每瓶中 , 有
3 ~ 5株苗可成活 。根据季节的需要 , 驯化从 1月份
开始至 5月份结束 , 以 5月末供露地栽培生产 10万
株苗计算 , 每月2万株 , 则 12月初需有5 000瓶用于
分化 , 同时有1 000瓶用于继代 , 依此类推 , 11月初
需 200瓶胚状体继代 , 10月初仅用 40瓶 , 6 ~ 9月
可生产其他苗木。可见 , 用胚状体繁殖 , 速度快 ,
生产集中 , 管理方便 , 是最好的繁殖手段 , 值得注
意的是 , 胚状体是单细胞起源的 , 变异几率较大 。
以芽丛为无性系进行繁殖 , 繁殖速度不及胚状
体 , 以 3n为繁殖系数计算 , 1 ~ 5月每月2万株 , 则
12月初需7 000瓶生根培养 , 7 000瓶生长 , 依此类
推 , 11月初需2 500瓶继代 , 10月初 800瓶 , 9月初
270瓶 , 8月初 90 瓶 , 7月初 30 瓶。可见 , 用芽丛
继代 , 不及胚状体快 , 但是 , 用芽丛繁殖的最大优
点是可以保持性状的长期稳定遗传 , 是优良品种的
筛选和繁殖的最好手段。以茎段为无性系繁殖 , 繁
殖系数与芽丛相近 , 其苗木生长健壮 , 木质化程度
高 , 生根 , 驯化移栽的成活率高。茎段增殖克服了
上述两者的缺点 , 遗憾的是 , 这一无性系最初来自
胚状体 , 其性状的优劣 , 需经露地生产后方能确定。
参考文献
1 金波.中国多年生蔬菜.北京:中国农业出版社 , 1997:
79~ 82
2 戴宝合.野生植物栽培学.北京:中国农业出版社 ,
1997:174 ~ 176
(责任编辑 杨秋英)
19第 4 期               谢永刚等:龙牙 木的组织培养