不同植体和激素配比对五指毛桃愈伤组织诱导的影响

2014-04-13 08:18梁春辉黄敏黎土英王星张斌伟
园艺与种苗 2014年10期
关键词:茎段叶柄外植体

梁春辉,黄敏,黎土英,王星,张斌伟

(广东农工商职业技术学院,广东广州 510507)

不同植体和激素配比对五指毛桃愈伤组织诱导的影响

梁春辉,黄敏,黎土英,王星,张斌伟

(广东农工商职业技术学院,广东广州 510507)

[目的]利用五指毛桃不同外植体和激素配比对其愈伤组织形成进行研究,建立起培养体系。[方法]以五指毛桃的叶片、叶柄和茎段为外植体,分别接种于1/2MS附加不同激素配比的培养基上,比较不同外植体及激素配比对五指毛桃愈伤组织诱导的影响。[结果]叶片最易诱导愈伤组织,叶片的最适诱导培养基为1/2MS+6-BA 3.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L;其次是叶柄,叶柄的最适诱导培养基为1/2MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L。茎段不适合作为五指毛桃组织培养的外植体。[结论]叶片为五指毛桃诱导愈伤组织的最佳外植体,适合进一步继代培养,这一结论可为今后建立繁育体系和规模化育苗提供物质和技术参考。

五指毛桃;外植体;激素;愈伤组织

五指毛桃(Radix Fici Hirtae.)属桑科(Moraceae)榕属(Ficus),多为灌木,稀为小乔木,全株密被粗毛,自然生长于深山幽谷中,因其叶子形如五指,表面有细毛覆盖,果实成熟时像毛桃而得名。五指毛桃为岭南习用草药,味辛、甘、性平,以根入药,有健脾补肺、利湿舒筋之功,用于脾虚浮肿、食少无力、肺痨咳嗽、盗汗、风湿痹痛、产后无乳等症[1],在广东地区民间用来煲汤,称之为“南芪”。其应用历史悠久,保健作用广为认可[2]。五指毛桃主要分布于广东、广西、云南等地[3],以野生为主,极少人工栽培,近年来,由于大量采挖,野生资源十分匮乏。随着药用植物组织培养技术的不断发展,紫苏、单参、黄芩、广藿香等经组织培养已获得再生植株[4]。然而由于五指毛桃植株多浆、体表多硬毛,不易诱导愈伤组织和不定芽,很难获得组培苗[5]。目前关于五指毛桃组织培养研究方面的报道十分有限,且仅处于探索阶段,对五指毛桃不同外植体,如叶片和叶柄愈伤组织诱导的研究未见报道。为了解决五指毛桃的药用资源问题,该试验从外植体的取材部位、培养基组成等方面对五指毛桃离体快繁的条件进行研究,旨在找出最适合进行组织培养的材料及培养基配方,为优质中草药专业化种植以及规模化繁育提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料采自广东农工商职业技术学院(增城校区)后山。

1.2 外植体灭菌

于2014年3月从生长健壮、无病虫害的五指毛桃当年生枝条上切取叶片、叶柄和茎段,先用流水冲洗,加入稀释的洗洁精清洗,最后用毛刷把体表的硬毛刷去,置于超净工作台上。用75%的酒精浸泡60 s,无菌水冲洗3次,然后用0.1%HgCl2灭菌10 min,无菌水冲洗6次。用无菌滤纸吸干水分,在无菌条件下,把经消毒灭菌的叶片切成0.5 cm×1.0 cm的小块,茎段和叶柄均切成0.5 cm的小段,分别接种于诱导培养基上。叶片、叶柄、茎段每个处理均接种30瓶,每瓶3个材料。

1.3 培养条件

试验以1/2MS为基本培养基,添加不同的激素配比,各培养基均加蔗糖30 g/L和琼脂粉6.8 g/L,pH 5.8,在121℃下高压灭菌20 min,培养室温度为(26±1)℃。

1.4 培养基

根据不同激素种类及浓度对五指毛桃愈伤组织诱导的影响设计4种培养基,各外植体均接种,培养基具体如下:处理①1/2MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L;处理②1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L;处理③1/2MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L;处理④1/2MS+6-BA 3.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L。

2 结果与分析

2.1 叶片愈伤组织诱导

叶片接种在含NAA 0.5 mg/L和6-BA 0.5~1.5 mg/L的培养基上均无愈伤组织形成,也无芽的分化。当NAA浓度提高到1.0 mg/L时均有愈伤组织产生,但愈伤组织的生长情况与6-BA与NAA浓度配比有关,当NAA浓度为1.0 mg/L,6-BA浓度为3.0 mg/L,即二者比例为1∶3时,愈伤组织诱导率最高为53.33%,且愈伤组织块较大,颜色为绿色,且半透明,出现少量分化。而当6-BA浓度为1.0mg/L时愈伤组织诱导率为30%,愈伤组织偏黄,未见分化。综合愈伤组织的质地、颜色、诱导率等,6-BA浓度为3.0 mg/L,NAA浓度为1.0 mg/L时,愈伤组织块最大,且产生的时间较早(接种21 d后接触到培养基的外植体表面可见米粒状愈伤组织,比6-BA 1.0 mg/L+ NAA 1.0 mg/L早4 d),诱导效果最理想。

表1 不同激素配比对五指毛桃叶片愈伤组织诱导的影响

2.2 叶柄愈伤组织诱导

将叶柄接种在6-BA与NAA不同配比的培养基上,发现只有6-BA浓度为1.0 mg/L,NAA浓度为1.0 mg/L(二者比例为1)时诱导出愈伤组织,愈伤组织诱导率比叶片低,仅为28.33%,且愈伤组织诱导的时间较长,接种35 d后叶柄愈伤组织化,切口部位慢慢出现淡黄色愈伤组织,42 d后愈伤组织大量生长,但仍没有出现分化现象。而其他配比均无愈伤组织的产生。从愈伤组织诱导率、质地等指标结合来看,6-BA 1.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L是叶柄愈伤组织诱导的最适培养基。

表2 不同激素配比对五指毛桃叶柄愈伤组织诱导的影响

2.3 茎段愈伤组织诱导

将五指毛桃茎段接种在含6-BA 0.5~3.0 mg/L,NAA0.5~1.0 mg/L的培养基上,均无愈伤组织的形成,也没有芽的分化,而且茎段接种一周后就开始出现黄化现象,且黄化较严重。

表3 不同激素配比对五指毛桃茎段愈伤组织诱导的影响

3 结论与讨论

在植物组织培养过程中,细胞分裂素与生长素的比例决定着外植体的发育方向,影响愈伤组织的诱导[6]。前人对苜蓿[7]、荠菜[8]、月见草[9]等植物的研究表明,植物激素6-BA和NAA影响愈伤组织的形成。该试验结果表明,五指毛桃愈伤组织的诱导与细胞分裂素6-BA和生长素NAA的配比有密切关系,适当的配比能显著提高愈伤组织诱导率。在1/2MS培养基上添加不同配比的6-BA和NAA,以叶片为外植体进行组织培养时,NAA浓度为1.0 mg/L,6-BA浓度为3.0 mg/L愈伤组织诱导率为53.33%。但以叶柄为外植体时却有所不同,当6-BA与NAA比值为1(二者浓度均为1.0 mg/L)时,愈伤组织诱导率最高,为28.33%,低于叶片的诱导率。然而6-BA和NAA的添加对五指毛桃茎段诱导愈伤组织没有影响,这可能与五指毛桃的茎中空有关[10]。蒋林曾报道在含有BA 1.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L的1/2 MS培养基上茎节(带顶芽或腋芽)诱导率较高[5],但在该试验中,茎段在此培养基上并没有诱导出愈伤组织,可能与采样的部位有关,该试验接种的茎段不带有顶芽,另外与采样时间、灭菌条件和培养环境有关,有待进一步验证。通过不同外植体诱导培养比较分析,发现叶片、叶柄和茎段等外植体接种在同一培养基上,其诱导时间、诱导率和愈伤组织生长情况等方面存在显著差异,总体而言,诱导的难易程度为:叶片优于叶柄,而茎段不适合作为外植体。今后研究中可优先考虑叶片作为五指毛桃组织培养的外植体。该结果为进一步摸索五指毛桃再生体系的建立和快速繁殖技术研究奠定基础。

经过长期试验还发现,黄化现象是影响五指毛桃离体培养质量主要因素之一,而这一现象与激素的种类和配比有关,可以考虑采用其他植物激素着手研究激素种类对五指毛桃组织培养过程中黄化现象的影响来解决这一问题。

[1]温玲,吴华碧,刘沙,等.广东不同地区野生或市售五指毛桃中补骨脂素含量的测定[J].中国医药导报,2008,35(5):29-30.

[2]温玲,徐刚,杨文豪.岭南草药五指毛桃研究概况[J].中医药信息,2007,(1):18-20.

[3]董青松,欧彪,陈乾平.五指毛桃研究进展[J].广西医学,2006(6):950-952.

[4]KIM H K,CHOI H.Stimulation of acyl-CoA oxidase by αlinolenic acid-rich perilla oil lowers plasma triacylglycerollevel in rats[J].Life Sciences,2005,77:1293-1306.

[5]蒋林,黄青春,张晚风,等.五指毛桃组织培养研究[J].中药材,2004(8):547-549.

[6]刘弘.植物组织培养技术[M].机械工业出版社,北京,2012,27.

[7]肖燕,张博,范永刚,等.6-BA,NAA对苜蓿不同外植体愈伤组织培养的影响[J].新疆农业科学,2007,44(5):658-662.

[8]李文静,李学强,贾毛毛,等.6-BA,NAA和2,4-D不同配比对荠菜愈伤组织诱导、生长及植株再生的影响[J].植物生理学报,2012,48(2):141-146.

[9]南桂仙,金光德.不同培养基对月见草种子发芽和愈伤组织诱导的影响[J].安徽农业科学,2010,38(30):16772-16774.

[10]秦译炜,郭志坚,罗庆群,等.广东白云山五指毛桃叶型变异情况调查[J].科技创新导报,2008(34):83-84.

(责任编辑 戚佳妮)

表4 参试品种产量比较

(2)品种Hg-6在试验中整体性状表现较好,株型直立,株高53.0 cm,正常片叶数12片,抗白粉病,肉质根表皮光滑,心部红色,髓心条纹明显,圆柱根形,根长22 cm,根头部直径4.2 cm,根尾部直径2.7 cm,单根重222 g,折合商品产量为52 566.0 kg/hm2,商品产量比对照助农大恨品种增产率为2.5%。建议推荐继续参加下一年度品比试验,进一步观察比较。

(3)其他品种的植物学性状虽表现不错,但商品产量均比对照减产,建议下年挑选其中较优的1~2个品种继续进行比较试验,进一步观察筛选。

参考文献

[1]薛玉花,孙爱芹,孙旭霞,等.廊坊地区胡萝卜品种比较试验[J].北方园艺,2013(17):40-42.

[2]洪丽萍,张文惠.胡萝卜新品种比较试验[J].亚热带植物科学,2012(4):51-56.

[3]胡喜来,王娜.胡萝卜新品种比较试验[J].长江蔬菜,2010(2):31-32.

[4]穆正祥,曹新民.乌兰察布地区胡萝卜品种比较试验及最隹种植密度初探[J].集宁师专学报,2010(4):57-59.

[5]叶明鑫.厦门市翔安区胡萝卜新品种引种试验[J].亚热带农业研究,2010(2):10-12.

[6]胡喜来,张惠梅.中原地区荷兰胡萝卜新品种比较试验[J].河南农业科学,2009(10):108-110.

[7]庄文彬,蔡金月.中早熟胡萝卜新品种引种观察[J].福建农业科技,2009(5):29-31.

[8]王永志,曹春莉.西宁市春播胡萝卜品种比较试验[J].种子世界,2008(10):28-30.

(责任编辑 张杨林)

Effect of Different Explants and Phytohormone Combinations on Callus Induction of Radix Fici Hirtae.

Liang Chun-hui et al.(Guangdong Agriculture Industry Business Polytechnic College,Guangzhou 510507, China)

[Objective]The aim was to find the tissue culture system of different explants and phytohormone combinations on callus induction of Radix Fici Hirtae.[Method]Leaf,petiole and stem were inoculated on 1/2 MS medium with different phytohormone combinations to study the effect of different explants and phytohormone combinations on callus induction of Radix Fici Hirtae.[Result]Results show that leaf was the best explants for callus induction,while on 1/2 MS medium with phytohormones of 3.0 mg/L 6-BA+1.0 mg/L NAA.Petiole,second to leaf,proper circumstance is 1/2 MS medium with phytohormones of 1.0 mg/L 6-BA+ 1.0 mg/L NAA.Stem is not a suitable explant for tissue culture of Radix Fici Hirtae.[Conclusion]It was proved by comparing examination,that leaf was the best chioce for callus induction,and further subculture,this conclusion can provide material and technical references for future establishment of breeding system and scale seedling.

Radix Fici Hirtae.;Explants;Phytohormone;Callus

S662.1

A

2095-0896(2014)10-003-03

梁春辉(1985-),女,山东济宁,硕士,主要从事植物组织培养教学与研究工作。

2014-09-15

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