曹艷春+趙振利
摘要:以夏蠟梅幼嫩葉片為材料進行組織培養(yǎng),研究建立其體外植株再生體系。結(jié)果表明,夏蠟梅葉片愈傷組織、芽、根誘導的最適培養(yǎng)基分別為MS+0.9 mg/L NAA+2 mg/L 6-BA、MS+0.9 mg/L NAA+2 mg/L 6-BA、1/2MS+0.3 mg/L NAA,這為夏蠟梅的快速繁殖及工廠化生產(chǎn)奠定基礎。
關(guān)鍵詞:夏蠟梅;體外植株;培養(yǎng)基;再生;愈傷組織
中圖分類號: S685.990.4+3文獻標志碼: A
文章編號:1002-1302(2017)15-0039-02
夏蠟梅(Calycanthus chinensis Cheng et S. Y. Chang)為蠟梅科夏蠟梅屬落葉灌木,是國家二級保護植物,其花形奇特、色彩淡雅,觀賞價值高,是一種在園林綠地中常用的花灌木。夏蠟梅初開之花有解暑、清熱、理氣、止咳等功效,花、根可治胃痛,葉含有揮發(fā)性的芳香油,因此,夏蠟梅具有廣闊的開發(fā)利用前景。目前,生產(chǎn)上夏蠟梅主要靠種子繁殖,由于其繁殖率低、育苗周期長,根本滿足不了生產(chǎn)和科研需要,而國內(nèi)外對夏蠟梅的研究主要集中在營養(yǎng)器官解剖、逆境脅迫對幼苗生理生態(tài)特性的影響等[1-4],利用莖段進行組織培養(yǎng)的研究相對較少[5-6],且存在繁殖系數(shù)低、組培系統(tǒng)不完善等問題。本研究利用夏蠟梅幼苗葉片,通過篩選其組織培養(yǎng)的基本培養(yǎng)基、植物生長調(diào)節(jié)劑種類、水平及使用比例,建立其高效的體外植株再生體系,為其新品種培育、分子生物學研究和工廠化生產(chǎn)奠定基礎。
1材料與方法
1.1試驗材料
2年生夏蠟梅健康植株,由河南省中牟縣白沙鎮(zhèn)蠟梅資源圃提供,取其幼嫩葉片作為外植體進行組織培養(yǎng),建立體外植株再生體系。
1.2試驗方法
1.2.1夏蠟梅外植體的預培養(yǎng)將采集的夏蠟梅幼嫩葉片用75%乙醇(酒精)消毒30 s,無菌水清洗3次;用0.1%氯化汞消毒5 min,用無菌水清洗3次;接種于含有植物激素的MS基本培養(yǎng)基(含蔗糖20 g/L、瓊脂粉4.6 g/L)上,在溫度為 25±2 ℃、光照強度為130 μmol/(m2·s)、光照時間為16 h/d的培養(yǎng)室內(nèi)培養(yǎng)。組織培養(yǎng)條件下同。
1.2.2夏蠟梅葉片愈傷組織的誘導以MS為基本培養(yǎng)基(蔗糖質(zhì)量濃度為20 g/L、瓊脂粉質(zhì)量濃度為4.6 g/L、聚乙烯吡咯烷酮質(zhì)量濃度為1.5 g/L),分別添加濃度梯度為0.1、0.3、0.5、0.7、1.1 mg/L的萘乙酸(NAA)和濃度梯度為2、4、6、8、10 mg/L的6-芐基腺嘌呤(6-6-BA,簡稱6-BA);將夏蠟梅預培養(yǎng)的葉片切成約1.0 cm×1.0 cm的小塊,接種于培養(yǎng)基上,培養(yǎng)室內(nèi)進行愈傷組織的誘導,每組合20瓶,每瓶3個外植體;每隔10 d統(tǒng)計1次愈傷組織誘導率,第50天時根據(jù)愈傷組織誘導率的大小確定葉片愈傷組織誘導的最適培養(yǎng)基。愈傷組織誘導率=(誘導出愈傷組織的外植體數(shù)/接種的外植體數(shù))×100%。
1.2.3夏蠟梅芽的誘導將誘導產(chǎn)生的夏蠟梅愈傷組織,接種到MS添加不同濃度NAA、6-BA的芽誘導培養(yǎng)基上,NAA、6-BA濃度設置與愈傷組織誘導相同,培養(yǎng)室內(nèi)進行芽的誘導培養(yǎng),每組合20瓶,每瓶3塊;第30天時觀察芽的分化情況,以誘導出的芽肉眼可清晰分辨為標準,計算芽的誘導率,確定芽誘導的最適培養(yǎng)基。芽誘導率=(誘導出芽的外植體數(shù)/接種的外植體數(shù))×100%。
1.2.4夏蠟梅根的誘導誘導出的芽長到約3 cm高時,從莖基部剪下,轉(zhuǎn)接到添加濃度梯度為0.1、0.3、0.5 mg/L NAA的1/2 MS生根培養(yǎng)基上,培養(yǎng)室內(nèi)培養(yǎng),觀察生根情況,第20天時統(tǒng)計其生根率,篩選出夏蠟梅根誘導的最適培養(yǎng)基。根誘導率=(生根的幼芽數(shù)/接種的幼芽總數(shù))×100%。
1.3數(shù)據(jù)分析
采用SPSS 19.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行分析,采用LSR法進行多重比較。
2結(jié)果與分析
2.1不同激素組合對夏蠟梅葉片愈傷組織誘導的影響
由表1可見,不同激素組合培養(yǎng)基對夏蠟梅葉片愈傷組織(圖1-A)的誘導差異明顯;NAA質(zhì)量濃度為0.1~1.1 mg/L 時,隨6-BA濃度的升高,夏蠟梅葉片愈傷組織的誘導率逐漸減小,其中,NAA質(zhì)量濃度為0.9~1.1 mg/L時,隨6-BA質(zhì)量濃度的升高,夏蠟梅葉片愈傷組織的褐化情況逐漸加重;培養(yǎng)基為MS+0.9 mg/L NAA+2 mg/L 6-BA時,夏蠟梅葉片愈傷組織的誘導率相對最大,為100.00%,該培養(yǎng)基作為夏蠟梅葉片愈傷組織誘導的最適培養(yǎng)基。
2.2不同激素組合對夏蠟梅芽誘導的影響
由表1可見,NAA質(zhì)量濃度為0.5~1.1 mg/L時,隨 6-BA 質(zhì)量濃度的升高,葉片芽誘導率逐漸減小,其中,培養(yǎng)基組合為MS+0.9 mg/L NAA+2 mg/L 6-BA時芽的誘導率相對最大,為59.67%,說明夏蠟梅愈傷組織芽誘導(圖1-B)的最適培養(yǎng)基為MS+0.9 mg/L NAA+2 mg/L 6-BA。
2.3不同激素濃度對夏蠟梅根誘導的影響
由表2可見,夏蠟梅芽在沒有添加NAA的1/2MS培養(yǎng)基上也可誘導出根(圖1-C),生根率為100.00%,但誘導出根的條數(shù)相對較少,為3條;培養(yǎng)基1/2MS+0.3 mg/L NAA誘導出根的條數(shù)相對最多、根長相對相對最長,分別為6條、3.0 cm,并可形成完整植株(圖1-D),可作為夏蠟梅生根的最適培養(yǎng)基。
3結(jié)論與討論
植物體外植株再生與植物品種、基因型和培養(yǎng)條件密切相關(guān)。一般情況下,植物基因型在分類學中的親緣關(guān)系越遠,體外植株再生體系所需植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的種類和濃度差異就越大[7-9]。前人用夏蠟梅莖段培養(yǎng)時發(fā)現(xiàn),莖段在培養(yǎng)過程中周圍培養(yǎng)基有變綠現(xiàn)象,可能為葉綠體的滲透,同時隨培養(yǎng)時間的增長,莖段上皮孔增大,有粉末狀物質(zhì)溢出,影響芽的增殖和分化[5]。本研究以夏蠟梅幼嫩葉片為材料,在基本培養(yǎng)基中添加植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì),篩選出愈傷組織、芽、根誘導的適宜培養(yǎng)基組合分別為MS+0.9 mg/L NAA+2 mg/L 6-BA、MS+0.9 mg/L NAA+2 mg/L 6-BA、1/2MS+0.3 mg/L NAA。研究中發(fā)現(xiàn),當NAA質(zhì)量濃度一致時,隨 6-BA 質(zhì)量濃度的升高,夏蠟梅愈傷組織的誘導率呈下降趨勢,這與張變莉等結(jié)論[10-11]吻合;加入NAA對根誘導有一定的促進作用,能夠增加根的數(shù)量,提高根的質(zhì)量。
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