免费文献传递   相关文献

龙牙楤木人工种子发芽成苗试验



全 文 :书龙牙楤木人工种子发芽成苗试验
李建民1,李福安2,刘泽华1,李喜文3 (1.青海师范大学生命科学系,青海西宁 810008;2.青海医学院中医系,青海西宁 810001;3.
东北师范大学遗传与细胞研究所,吉林长春 130024)
摘要 [目的]制作龙牙楤木[Aralia elata(Miq.)Seem]人工种子,并考察其在不同条件下的发芽情况,探讨龙牙楤木人工种子生产应用
的可行性。[方法]在含 2. 0 mg /L 2,4-D、0. 5 mg /L 6-BA、0. 5 mg /L NAA 的 MS培养基上诱导龙牙楤木幼芽愈伤组织,在固体培养基中
诱导体细胞胚,以海藻酸钠为包埋剂制作人工种子。[结果]人工种子在 1 /2MS0 培养基上发芽率为 81. 3%;在有菌土壤中的发芽率为
46. 2%,成苗率为 23. 1%。[结论]人工制作的龙牙楤木种子发芽率不高,其在生产中的应用有待于进一步研究。
关键词 龙牙楤木;人工种子制作;发芽
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2011)01 -00103 -01
Test on Germination and Planting Capacity of Artificial Seeds of Aralia elata (Miq.)Seem
LI Jian-min et al (Department of Life Science,Qihai Normal University,Xining,Qihai 810008)
Abstract [Objective]To prepare artificial seed of Aralia elata (Miq.)Seem and investigate its germination capacity under different condi-
tions,so as to discuss the practical application feasibility of it. [Method]The callus of Aralia elata (Miq.)Seem germ was cultured in MS
medium with 2 mg /L 2,4-D,0. 5 mg /L 6-BA and 0. 5 mg /L NAA in,and the somatic embryo was cultured in solid meidum. The artifical
seeds were prepared and embeded with sodium alga acid. [Result]The germiantion rate of artifical seeds of Aralia elata (Miq.)Seem in
1 /2MS0 medium was as high as 81. 3%,whereas that in soil was 46. 2% and the planting rate was 23. 1% . [Conclusion]The germination
rate of artificial seeds of Aralia elata (Miq.)Seem is low,thus it needs further study on its application to practical production.
Key words Aralia elata (Miq.)Seem;Preparation of artificial seeds;Germination
基金项目 吉林省自然科学基金项目(2010A12935)。
作者简介 李建民(1964 - ) ,男,甘肃天水人,教授,从事植物生物技术
研究。E-mail:Beyond_3862740@ 163. com。
收稿日期 2010-10-08
探索高频率诱导体细胞胚的条件,不仅是实现无性系繁
殖,而且是人工种子研制的核心。龙牙楤木[Aralia elata
(Miq.)Seem]系五加科多年生乔本药用植物,别名刺老鸦、
鹊不踏。其根及树皮入药,具有补气、活血、祛风、利湿和止
痛之功效,主治慢性病气虚无力、神经衰弱、糖尿病和风湿症
肢节作痛等症[1]。其幼嫩茎叶是有名的山菜,广受我国及东
南亚国家人们的喜爱。鉴于此,笔者在高频诱导龙牙楤木幼
芽体细胞胚胎发生和再生植株成功[2]的同时,对龙芽楤木人
工种子研制进行初步研究,旨在探讨龙牙楤木人工种子生产
应用的可行性,以期为其进一步开发利用提供参考。
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 研究对象。龙牙楤木[Aralia elata(Miq.)Seem],采
自吉林长白山区,秋末取其枝条,在 23 ~ 25 ℃室内用水浸
泡。待其休眠芽萌发长出 1 ~ 3 cm 幼芽后剪下,经灭菌后,
用 4 mm左右切段为外植体,接种于改良 MS培养基[3]。
1. 1. 2 主要试剂。6-BA,由中国科学院上海生物化学研究所
提供;2,4-D,由中国医药上海化学试剂公司生产;NAA、海藻酸
钠,由上海化学试剂厂生产;氯化钙,由上海泗联化工厂生产。
1. 2 方法
1. 2. 1 愈伤组织及体细胞胚的诱导。将外植体接种到含
0. 5 mg /L 2,4-D、0. 5 mg /L 6-BA、0. 5 mg /L NAA的改良
MS琼脂培养基上诱导愈伤组织,然后将愈伤组织转接到含
2. 0 mg /L 2,4-D、0. 5 mg /L 6-BA、0. 5 mg /L NAA的固体 MS
培养基中进行体细胞胚诱导,再将胚性愈伤组织接种到含 2.
0 mg /L 2,4-D、0. 5 mg /L 6-BA 、0. 5 mg /L NAA、0. 2%活性碳
的固体培养基。1个月后将肉眼可见的、易分散的体细胞胚
状体的愈伤组织移至 1 /2MS0 液体培养基中悬浮培养 24 h,
过筛,筛选获得发育介于鱼雷期至子叶期的胚状体。
1. 2. 2 无菌条件下人工种子制作及培养基的筛选。将离散
获得的体细胞胚悬浮于 1 /2MS0 液体培养基配制的 2%的海
藻酸钠凝胶液中[4 -5],将体细胞胚与凝胶液一起滴入 1. 5%
CaCl2 溶液中,浸泡 30 min,以形成人工种子小球。在进行人
工种子的发芽试验前直接将未包埋的体细胞胚播种到
1 /2MS0和 1 /4MS0 培养基(除琼脂外各物质的浓度均减到1 /2
和 1 /4的 MS0 培养基)上,观察发芽效果,筛选合适的发芽培
养基。
1. 2. 3 有菌条件下发芽的人工种子制作及发芽试验。挑选
从液体培养基中获得的子叶期胚状体经滴球法制作成直径 6
~7 mm含防腐剂 PG的人工种子,播种到腐殖质壤土中,用
薄膜覆盖。
2 结果和分析
2. 1 发芽培养基的筛选 未经包埋的体细胞胚在 1 /2MS0
与 1 /4MS0 培养基上发芽成苗情况见表 1。
表 1 未包埋的龙牙楤木体细胞胚在不同培养基上发芽成苗情况比较
Table 1 Comparison of germination situation of unencapsulated Aralia elate cell in different culture medium
培养基
Culture medium
接种数
Inoculation number
发芽率 Germination rate ∥%
第 2天 第 10天 第 20天
第 20天生根情况 Germination of 20th day
根 侧根
1 /4MS0 23 0 21. 7 60. 9 细长 有
1 /2MS0 31 0 29. 0 87. 1 粗短 有
由表 1可知,在 1 /2MS0 培养基中种子发芽率为 87. 1%,
根系发育良好;而在 1 /4MS0 培养基上发芽率为 60. 9%,根系
(下转第 110页)
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2011,39(1):103,110 责任编辑 刘群燕 责任校对 况玲玲
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.01.118
生长调节剂是否能够调控作物内源激素的平衡水平进而影
响到马铃薯体内某些酶类物质如羧化酶的活性还有待于进
一步研究。
参考文献
[1]POLING STEPHEN M,HSU WAN-JEAN,KOEHRN FRED J. Chemical
regulation of carotenoid biosynthesis. Part 10. Chemical Induction of β-car-
otene biosynthesis[J]. Phytochemistry,1977,16(5):551 -555.
[2]赵黎明,冯乃杰,郑殿峰.植物生长调节剂对大豆荚皮同化物代谢及糖
分积累的影响[J].武汉植物学研究,2008,26(4):407 -411.
[3]郑殿峰,赵玖香,赵黎明.植物生长调节剂对大豆光合作用和同化物分
配的影响[J].西南农业学报,2008,21(5):1265 -1269.
[4]李建民,董学会,何钟佩,等.乙烯利 -甲哌鎓复配剂对夏玉米生育及
产量的影响[J].农药学学报,2004,6(4):83 -88.
[5]张春娟.植物生长物质对马铃薯生长发育及产量品质的影响[D].大
庆:黑龙江八一农垦大学,2009.
[6]王少君,沈海铭.月光花素对马铃薯(Solanum tuberosum L.)糖代谢的
影响[J].绍兴文理学院学报,2002,22(4):26 -29.
[7]STEPHEN M,POLING W J H. Synthetic bioregularors of poly-cis-carote-
noid biosynthesis[J]. Phytochemistry,1982,21(3):601 -604.
[8] YOKOYAMA HERRY,KIETHLY JAMES H,GAUSMAN HAROLD W.
Trialkylamine ether plant growth regulators:WO,9319,597[P]. 1993-10-
14.
[9]汪惠芳,陈瑞兴.烯效唑对油菜生长和产量的影响[J].植物生理学通
讯,1997,33(5):345 -346.
[10]郭绪全.烯效唑在我国农业中的应用研究简述[J].广西农学报,1997
(3):31 -37.
[11]朱木兰,何觉民.烯效唑对农作物的生理效应及应用效果[J].作物研
究,1999,13(2):40 -43.
[12]崔辉梅,石国亮,安君和.马铃薯还原糖含量测定方法的比较研究
[J].安徽农业科学,2006,34(19):4821 -4823.
[13]张宪政.作物生理研究法[M].北京:农业出版社,1992:150 -152.
[14]张志良.植物生理学实验指导[M].北京:高等教育出版社,2003:128
-129.
[15]黄树永,陈良存.烟草碳氮代谢研究进展[J].河南农业科学,2005(4):
8 -11.
[16]张治安,张美善,蔚荣海.植物生理学实验指导[M].北京:中国农业科
学技术出版社,2004:65 -66.
[17]董学会,何钟佩,关彩虹.根系导入生长素和玉米素对玉米光合产物
输出及分配的影响[J].中国农业大学学报,2001,6(3):21 -25.
[18]曹昌林,董良利,宋旭东,等.氮磷钾配施对高粱籽粒淀粉含量的影响
[J].山东农业科学,2010(5):68 -70.
[19]宋柏权,刘丽君,董守坤,等.大豆不同碳代谢产物含量变化研究[J].
大豆科学,2009,28(4):654 -657.
[20]董国军,杜立平,李刚,等.不同钾素营养水平对春玉米碳代谢的影响
[J].玉米科学,2008,16(4):
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
46 -49.
(上接第 103 页)
发育不良,说明以1 /2MS0培养基为发芽基质对龙牙楤木体细
胞胚的萌发率、根系发育和真叶生长有利。
2. 2 龙牙楤木人工种子在无菌条件下发芽成苗情况 播
种于 1 /2MS0 琼脂培养基中的 64 粒人工龙牙楤木种子发芽
正常(表 2) ,播种后 15 ~20 d,发芽率接近最高临界值,第 25
天时发芽率达 81. 3%,且均发育成具真叶的小植株,移栽后
植株生长良好。
2. 3 龙牙楤木人工种子在有菌条件下发芽成苗情况 13粒
含防腐剂 PG的龙牙楤木人工种子播种 5 d后 6 粒发芽,且
均为二子叶,第 20天时有 3株长出真叶,植株生长良好。可
见,龙牙楤木人工种子是在有菌条件下发芽率为 46. 2%,成
苗率为 23. 1%。
表 2 龙牙楤木人工种子在无菌条件下发芽情况
Table 2 The germination of artificial seeds of Aralia elate under no
bacteria condition
培养基
Test
接种数
Inoculation
number
发芽率 Germination rate ∥%
第 5天 第 10天 第 15天 第 20天 第 25天
1 /4MS0 32 0 12. 5 21. 9 56. 3 65. 6
1 /2MS0 32 0 9. 4 25. 8 71. 9 81. 3
3 结论与讨论
人工种子转换率的高低是一个直接与生产应用有关的
大问题。据报道,无菌条件下药用植物三七(Panax notogin-
seng)人工种子萌发率为 83. 8%,转化率为 89. 7%[5];苜蓿
(Medicago sativa L.)人工种子在无菌混合土基质中萌发率为
100. 0%,在加有 1 /2SHO混合土基质中成苗率为 41. 6%[6];
胡萝卜人工种子在有菌土壤中发芽率为 90. 3%,成株率为
4. 2%,根芹在蛭石土中发芽率为 66. 7%,成株率为
33. 3%[7]。由此说明只要体胚健壮,人工种子转换率就高,
但在土壤或其他有菌基质中,转换率会显著下降。该试验中
龙牙楤木在无菌条件下平均发芽率为 81. 3%,在有菌壤土中
的发芽率为46. 2%,成苗率为23. 1%。如何在龙牙楤木人工
种子萌发成苗过程中改进转换条件,提高转换率,有待于进
一步研究。
参考文献
[1]吉林省中医中药研究所.长白山植物药志[M].长春:吉林人民出版社,
1982:78.
[2]李建民,李喜文,张德炎,等.龙牙楤木幼芽体细胞胚胎发生和植株再
生[J].实验生物学报,2001,34(2):137 -141.
[3]李建民,李福安,李喜文,等.培养基因素对龙牙楤木体细胞胚胎发生
的影响[J].四川大学学报,2004(6):1259 -1263.
[4]李修庆.胡萝卜人工种子基本制作流程的建立[J].植物学报,1989,31
(9):673 -677.
[5]李修庆,朱溦,黄美娟,等,高营养胡萝卜人工种子的制作、储藏、发芽及
胚状体的机械化筛选[M]/ /陈正华,REDENBAUGH K.植物人工种子.
北京:高等教育出版社,1990:129 -136
[6]黄上志,傅家瑞,孙景欣,等.苜蓿(Medicago sativa L.)体细胞胚胎发生
与成苗研究[J].中山大学学报:自然科学版,1992,31(2):86 -92.
[7]李修庆,邓茉莲,王增裕,等.胡萝卜、根芹、小麦的人工种子在无菌及有
菌条件下的发芽成苗[J].华北农学报,1990,5(4):1 -4.
011 安徽农业科学 2011 年