富贵竹的愈伤组织诱导与植株再生试验研究

2009-04-09 07:30范昭鹤
现代农业科技 2009年1期
关键词:愈伤组织组织培养培养基

范昭鹤

摘要以富贵竹茎段为外植体诱导腋芽,再以腋芽诱导愈伤组织,最后进行分化及植株再生,筛选出各阶段的最适培养基,即腋芽萌生为MS+6-BA 5.0mg/L+NAA 0.1mg/L,愈伤组织诱导和植株再生均为MS+6-BA 3.0mg/L+NAA 0.3mg/L。

关键词富贵竹;组织培养;愈伤组织;植株再生;培养基

中图分类号S682.39文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)01-0016-02

富贵竹广泛分布于亚洲热带地区,我国南方各地广泛栽植。其叶尖长,富有竹韵,柔美而坚韧,清雅而高贵;叶色墨绿有革质,光泽锃亮,叶柄基部抱茎、互生、全缘,茎杆笔直挺拔,常作盆栽供室内摆设,又可剪取茎株插瓶用清水养育作瓶花观赏,也可将剥除叶片后的茎干剪成枝条进行催芽做成外围低中心高3~18层的鸿运宝塔摆设于厅室内,还可作高级艺术插花素材,具有较高的观赏价值。富贵竹的适应性极强,容易养护管理,极耐阴,常温下只要供给足够的水分,就可正常生长。富贵竹的繁殖为扦插繁殖,繁殖速度5~7倍,很难满足产业化生产对种苗的需求(需种苗33万株/hm2)。通过组织培养途径诱导腋芽萌发,进而诱导愈伤组织和植株再生,为富贵竹的繁殖提供了一条新的途径。

1材料与方法

1.1供试材料

富贵竹的茎段、顶芽、腋芽。

1.2各阶段采用的培养基

1.2.1腋芽诱导。外植体不同部位诱导腋芽萌生能力强弱所用培养基:①6-BA 6mg/L+NAA 0.1mg/L。中下部茎断诱导腋芽萌生的培养基:②6-BA 1.5mg/L+NAA 0.1mg/L;③6-BA 2.0mg/L+NAA 0.1mg/L;④6-BA 2.5mg/L+NAA 0.1 mg/L;⑤6-BA 3.0mg/L+NAA 0.1mg/L;⑥6-BA 4.0mg/L+NAA 0.1mg/L;⑦6-BA 5.0mg/L+NAA 0.1mg/L;⑧6-BA 6.0 mg/L+NAA 0.1mg/L;⑨6-BA 7.0mg/L+NAA 0.1mg/L;⑩6-BA 9.0mg/L+NAA 0.1mg/L。

1.2.2愈伤组织诱导。6-BA+2,4-D对愈伤组织形成的影响:{11}6-BA 0.1mg/L+2,4-D 1.0mg/L;{12}6-BA 0.1mg/L+2,4-D 2.0mg/L;{13}6-BA 0.1mg/L+2,4-D 3.0mg/L。6-BA+NAA及腋芽不同切分方式对愈伤组织形成的影响:{14}6-BA 2.0mg/L+NAA 0.02mg/L;{15}6-BA 2.0mg/L+NAA 0.2mg/L。腋芽纵切情况下6-BA+NAA对愈伤组织形成的影响:

1.2.3不定芽分化及植株再生。培养基采用{16}~{24}。

1.3操作方法

取0.8~1.5cm粗的茎段作为外植体,用自来水冲洗掉外部的泥土和杂物,剪成长6~8cm带1~2个芽的节段,置于0.15%升汞中处理13~15min,用无菌水冲洗3~4次,接种到诱导培养基中诱导腋芽萌动。当芽长2.5~4.5cm时,将无菌芽切下,诱导愈伤组织,继而分化出不定芽,经不断继代以达到扩大繁殖的目的。基本培养基为MS,并根据需要附加6-BA、2,4-D及NAA等激素,蔗糖30g/L,琼脂4.5g/L,pH值5.8,培养温度25±1℃,每天光照10~12h,光照强度1 300~1 500 Lx。

2结果与分析

2.1腋芽的诱导

2.1.1外植体不同部位产生腋芽情况。把经灭菌处理的不同部位富贵竹接种到培养基MS+6-BA 6.0mg/L+NAA 0.1mg/L上,经过14d培养,下部茎段腋芽开始萌动,萌发的腋芽如米粒状,光亮的白色或浅绿色。再过2d,中部茎段腋芽开始萌动,而顶部的茎段到第20天才有腋芽萌动的迹象。继续培养25~30d,下部茎段的腋芽展开伸长至2.5~3.5cm,芽粗壮而正常;中部茎段的腋芽也伸长至2.5~3.5cm,而顶部的茎段腋芽只伸长至1.5~2.5cm,芽较矮小而瘦弱。经过50d的培养和观察,结果表明茎段腋芽萌发的能力以中下部的较强,出芽率85%以上,上部的较差(见表1)。

2.1.26-BA+NAA对中下部茎段腋芽诱导的影响。选取经灭菌处理的中下部茎段,接种到②~⑩号培养基组合上,以找出6-BA对腋芽诱导的影响。经50d的培养和观察,结果表明,在试验范围内,不论培养基中6-BA浓度高低均有较高的腋芽诱导率,但腋芽质量以6-BA 4.0~5.0mg/L的诱导效果较好,芽粗壮,颜色深绿,且出芽率较高,超过95%;但在其他的培养基上,芽相对较矮小而瘦弱(见表2)。

2.2愈伤组织诱导

2.2.12,4-D对愈伤组织形成的影响。将诱导出的腋芽横切成1mm左右厚的薄片,接入到{11}~{13}号培养基上暗培养,以诱导愈伤组织。接种7d后在含2,4-D 1.0~2.0mg/L的{11}、{12}号培养基上的部分切片表面膨大,14d表面形成少许白色点状物,渐增多且湿润,21d成为无色的半透明愈伤组织。培养35d后统计愈伤组织诱导率分别为25.0%、21.7%和4.3%。

2.2.26-BA+NAA对愈伤组织形成的影响。分别将无菌芽的叶片、茎段(切去上端1/3~1/2部分,并纵切两半)以及茎段切片(横切厚0.5~1.0mm)接种到{11}、{14}、{15}号培养基上进行培养。5d后{15}号培养基上的茎段基部膨大,12d表面形成少许白色点状物,18d出现无色的半透明愈伤组织,且有的愈伤组织有白色突起。培养35d后统计愈伤组织诱导率,结果表明带芽茎断纵切诱导产生愈伤组织的能力比叶片及茎断横切片强,同时较高浓度的NAA对愈伤组织的诱导率比2,4-D高(见表3)。

2.2.3腋芽纵切情况下6-BA+NAA对愈伤组织形成的影响。将腋芽纵切接种到6-BA+NAA 不同组合的培养基{16}~{24}上进行暗培养。5d在{25}号培养基上的茎段表面出现膨大,随后2d各个组合上的茎段均出现不同程度的膨大,17d表面形成少许白色点状物,25d形成无色的半透明愈伤组织,且在各个组合的茎段愈伤组织表面有白色突起。经过35d的培养和观察,结果表明:6-BA 3.0mg/L+NAA 0.3mg/L培养基的愈伤组织诱导率最高;同时随NAA浓度的升高,愈伤组织的诱导率有逐渐升高的趋势。这说明在愈伤组织诱导的过程中,当细胞分裂素浓度在一定允许范围时,生长素浓度越高,愈伤组织诱导效果越好(见表4)。

2.3不定芽分化及植株再生

将愈伤组织随机转接到培养基{16}~{24}上。15d后在{23}号培养基上的白色突起均分化成浅绿色小芽体;有的茎段则直接分化出嫩叶。35d后小芽体展开成具茎、叶的小植株。经过60d的培养和观察,每瓶分化出3~5个长0.5~1.5cm的小苗。

3讨论

3.1不同部位的外植体腋芽发生和生长能力

在植物组织中高度分化的细胞,通过人工培养都能使之脱分化,从而恢复到幼龄的胚胎性细胞阶段。但由于各种内在原因和外界条件的限制,还不能轻易使植物任何部位的任一细胞都恢复胚性,重新开始它的胚胎发育,虽然理论上有这种可能性,现实中更多的是采用植物的某些器官或组织来进行组织培养。经试验,富贵竹外植体不同部位(顶部、中部和基部)均能诱导产生腋芽,但顶部、中部的生长速度不但不及基部的快,腋芽数也不及基部的多,芽体也没有基部的粗壮。由此可见,在相同的条件下,不同部位的茎段萌发能力有着明显的不同,富贵竹的腋芽诱导能力以基部的最强。

3.2不同外植体对愈伤组织诱导的效果

外植体对激素的不同反应很可能与材料本身的生理状态、植物受体的多样性以及与内源激素的合成和代谢上的差异有密切关系。表4的结果显示,不同外植体的出愈情况存在较大的差异。富贵竹不同外植体(叶片、茎段、茎段切片)均诱导产生愈伤组织,茎段的出愈率最高为100%,其次为茎段切片,再为叶片。茎段愈伤组织表面能产生芽体,继而分化出小苗;切片也可以诱导出愈伤组织形成小芽体,进而分化成植株;叶片只能形成深绿色成团刺状物。因此,利用愈伤组织对富贵竹进行快速繁殖,选择合适的外植体是非常重要的。

3.3植物激素对茎段愈伤组织形成的影响

研究结果表明:在愈伤组织诱导过程中,在没有激素或单独使用2,4-D的培养基愈伤组织诱导率极低;而在使用了2,4-D的培养基上附加一定浓度的细胞分裂素6-BA,则能出现较低的出愈率。6-BA和NAA二者配合使用不但可诱导茎段形成愈伤组织,还可以使产生的愈伤组织分化出小苗。这说明植物激素按一定比例进行组合是诱导愈伤组织形成的关键因子。

4参考文献

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