王勇 任淼 楊元
摘 要:研究了噻苯?。═DZ)在紅掌外植體誘導(dǎo)及增殖繼代過程中的作用。結(jié)果表明,在外植體誘導(dǎo)階段,添加0.1 mg·L-1的TDZ,可以縮短誘導(dǎo)時間,提高誘導(dǎo)率。TDZ濃度大于0.1 mg·L-1會導(dǎo)致愈傷組織和分化芽的畸形發(fā)展,而且會影響紅掌組培苗移栽之后的長勢。在愈傷增殖階段,TDZ的使用沒有明顯的促進作用。
關(guān)鍵詞:噻苯??;紅掌;組培苗
中圖分類號:S682.3 文獻標(biāo)識碼:A DOI編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2013.09.004
Application of Thidiazuron on Tissue Culture in Anthurium andraeanum
WANG Yong1, REN Miao2, YANG Yuan1
(1.Tianjin Garden Flowers Demonstration Centre,Tianjin 300112,China;2.Tianjin Flowers Nursery Stock Services Centre,Tianjin 300191,China)
Abstract: Thidiazuron (TDZ) application on tissue culture at the stage of explant induction and proliferation in Anthurium andraeanum was studied.The results showed that thidiazuron(TDZ) could shorten the time of induce callus formation and raise induction efficiency at the stage of explant induction with the concentration of 0.1 mg·L-1 TDZ added. It would lead to callus and buds abnormal development when TDZ concentration >0.1 mg·L-1. In addition, it also affected growing luxuriantly after the seedlings transplanted.However,there was no distinct acceleration when thidiazuron(TDZ) using at the stage of callus proliferation.
Key words: thidiazuron(TDZ);Anthurium andraeanum; in vitro seedling
TDZ(Thidazuron,噻苯隆)是1976年德國Schering公司宣布合成的高效低毒棉花脫葉劑[1],是人工合成的苯基脲衍生物之一,在很多植物材料中表現(xiàn)出很高的細胞分裂素活性[2-3]。試驗證明,在許多植物組織的培養(yǎng)中,它可以促進愈傷組織生長及芽的形成和繁殖,活性大大超過一般細胞分裂素[4-6]。近年來,人們把它試用于植物細胞與組織培養(yǎng)工作,并取得了令人鼓舞的結(jié)果[7-8]。但TDZ在紅掌組織培養(yǎng)中的應(yīng)用研究尚未見報道。
在紅掌組織培養(yǎng)過程中,多數(shù)報道表明使用生長調(diào)節(jié)劑組合2,4-D+6-BA+NAA,可有效誘導(dǎo)外植體產(chǎn)生愈傷組織,并增殖擴繁。在實際生產(chǎn)中,紅掌的不同品種誘導(dǎo)難易程度不同,個別品種單純使用2,4-D+6-BA+ NAA生長調(diào)節(jié)劑組合的培養(yǎng)基誘導(dǎo)率較低,不易形成愈傷組織。TDZ作為高活性分裂素,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于很多植物組織培養(yǎng)中[9-10]。因此,本試驗在紅掌培養(yǎng)基內(nèi)添加一定濃度的TDZ,對其在紅掌組織培養(yǎng)中的作用進行了研究,旨在探討如何建立快速簡便的紅掌組織培養(yǎng)體系。
1 材料和方法
1.1 試驗材料
試驗所用材料為天津市園林花卉示范中心引進的進口紅掌實生苗,剪取未展開的嫩葉及嫩莖段作為外植體材料。
1.2 試驗方法
1.2.1 外植體的消毒 取新鮮采集的外植體,用自來水沖洗30 min,然后依次用0.01%高錳酸鉀溶液處理5 min,80%乙醇處理30 s,0.1%升汞處理8 min,處理過程中不斷搖動。消毒后用無菌去離子水清洗3次,用無菌吸水紙吸干水分,待用。
1.2.2 愈傷組織的誘導(dǎo) 將消毒的外植體葉片剪成0.5 cm×1.5 cm小塊,莖段切成1.5 cm左右,接入以1/2 MS為基本培養(yǎng)基,添加不同量的生長調(diào)節(jié)劑在誘導(dǎo)培養(yǎng)基內(nèi),編號為A0~A5(表1)。A0為對照:1/2MS+ BA1.0 mg·L-1+2,4-D 0.1 mg·L-1+ NAA0.1 mg·L-1,其中瓊脂0.7%,蔗糖3%,肌醇0.1%,pH值調(diào)至5.8。每個組合接種30瓶,每瓶接種1個外植體,培養(yǎng)溫度26 ℃,光照強度1 000~1 500 lx,光照周期12 h·d-1。記錄愈傷出現(xiàn)時間,60 d后統(tǒng)計誘導(dǎo)率。
1.2.3 繼代培養(yǎng)及不定芽分化 待挑選淺綠緊密的正常愈傷組織,用接種刀切成0.5 cm×0.5 cm小塊用于試驗,接入以MS為基本培養(yǎng)基,添加不同量的生長調(diào)節(jié)劑在繼代培養(yǎng)基中,編號為B0~B4(表2)。B0為對照:MS+ BA1.0 mg·L-1+ NAA0.1 mg·L-1,其中瓊脂0.7%,蔗糖3%,pH值調(diào)至5.8。每個組合接種20個愈傷組織小塊,培養(yǎng)條件如1.2.2。觀察芽分化狀態(tài),30 d后統(tǒng)計愈傷組織增殖倍數(shù)。
1.2.4 室外生根移栽 紅掌組培苗的生根可采取室外生根法[11]。經(jīng)過一定時間的瓶苗培養(yǎng)周期,待組培苗長至10~15 mm后,其中部分組培苗已經(jīng)產(chǎn)生根系,用接種刀將其從愈傷組織上切下,分別選取對照B0分化苗、B1分化苗和B2分化苗各200棵,洗去根部附著的培養(yǎng)基,直接移栽至消毒后的平盤中,噴施0.1%的廣譜性殺菌劑多菌靈。放置溫室中,溫度26~28 ℃,濕度80%,光照強度3 000~4 000 lx,及時通風(fēng),防止病蟲害的發(fā)生。30 d后對組培苗移栽成活率及生長狀態(tài)進行統(tǒng)計分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 愈傷組織的誘導(dǎo)
在誘導(dǎo)外植體形成愈傷組織的實驗中,外植體在對照培養(yǎng)基A0中形成愈傷的時間為60 d左右,分化率為50%左右。愈傷組織緊密,但分化芽體較少。通過比較A1~A5幾種培養(yǎng)基,結(jié)果表明,TDZ濃度越高,愈傷組織的形成越快。TDZ濃度為0.1 mg·L-1的培養(yǎng)基誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織的時間僅為20 d左右,且分化率達90%左右。但TDZ濃度大于0.1 mg·L-1后愈傷組織出現(xiàn)發(fā)白,疏松膨脹的現(xiàn)象,且分化的芽體畸形。隨著培養(yǎng)時間的加長,A4和A5中的愈傷組織芽點分化出現(xiàn)停滯。由此可見,在紅掌外植體誘導(dǎo)過程中,TDZ的使用可以大大加快愈傷組織的形成,但使用濃度必須控制在一個較低的范圍內(nèi),濃度過高對愈傷組織的形成及芽的分化具有致畸性。因此,通過綜合比較,選擇A3為紅掌外植體最適誘導(dǎo)培養(yǎng)基。整個誘導(dǎo)試驗過程中,莖段較葉更易產(chǎn)生愈傷組織,且相對較多。
2.2 繼代培養(yǎng)
在繼代培養(yǎng)過程中,對照B0內(nèi)愈傷組織生長正常,增殖倍數(shù)在3~4倍左右,芽在塊狀的愈傷組織四周發(fā)射狀叢生化良好,數(shù)量、長短、長勢最好。其中配方B1中誘導(dǎo)產(chǎn)生的芽數(shù)量較多,芽稍短而粗壯(表2)。在B1和B2培養(yǎng)基內(nèi),愈傷組織生長正常,增殖倍數(shù)較高,但B2中叢生芽較矮,且長勢較弱。在TDZ濃度相對較高的B3和B4內(nèi),愈傷增殖很快,但多數(shù)形成疏松、玻璃化狀態(tài),無正常叢生芽分化。可見,在繼代階段,添加TDZ不僅沒有很好的促進愈傷增殖和芽的分化,而且在較高的濃度下,影響正常的愈傷生長,形成變態(tài)苗。因此,選擇對照B0為紅掌繼代繁殖培養(yǎng)基為最好。
2.3 室外生根移栽
在瓶苗繼代階段,B0培養(yǎng)基內(nèi)組培苗的分化芽生長較快,30 d后芽體長至10~15 mm。添加TDZ的B1和B2培養(yǎng)基內(nèi)愈傷組織增殖較快,但芽體生長慢,經(jīng)過兩代培養(yǎng)后,芽體長至10~15 mm。移栽成活率也有差異,B2分化苗變異率高達13%,組培苗長勢也相對較弱。因此,在繼代繁殖階段添加TDZ濃度過高不僅會影響愈傷組織和芽的分化,而且會加長組培苗的移栽緩苗期,增加后期種苗變異率。
3 結(jié)論與討論
在誘導(dǎo)試驗中,低濃度的TDZ較快地促進了愈傷的形成,但在高濃度下卻對愈傷和芽體有抑制性和致畸性,可能是由于TDZ本身是一種棉花脫葉劑,外植體內(nèi)部的內(nèi)源激素與TDZ有一定的協(xié)同作用,低濃度下起到細胞分裂素的作用,高濃度卻加速葉片的枯死和脫落,起到脫葉劑的作用,并使苗發(fā)生玻璃苗等畸化現(xiàn)象[4,9]。在繼代試驗中,TDZ沒有表現(xiàn)出對愈傷增殖和芽體分化有顯著的促進作用,而且使用濃度大于0.1 mg·L-1會影響愈傷生長和芽體的正常分化。本試驗表明,在紅掌組培過程中,初代誘導(dǎo)使用1/2MS+0.1 mg·L-1TDZ +0.1 mg·L-12,4-D+1.0 mg·L-16-BA+0.1 mg·L-1NAA培養(yǎng)基,繼代培養(yǎng)使用MS+1.0 mg·L-16-BA+0.1 mg·L-1NAA培養(yǎng)基,可以縮短整個紅掌組培苗生產(chǎn)流程。外植體誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織,到分化出芽,最快只需50~60 d左右。紅掌易生根,在增殖培養(yǎng)時可見部分芽有根著生,對增殖階段未長根的芽,采用室外生根,就能獲得較好的根系。
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