青钱柳茎段离体培养研究

青钱柳茎段离体培养研究 青钱柳茎段离体培养研究 第48卷第6期 2009年6月 湖北农业科学 HubeiAgricuhuralSciences Vo1.48No.6 Jun.,2009 青钱柳茎段离体培养研究 胡冬南.,上官新晨,刘亮英.,谢风.,郭春兰 (江西农业大学a.江西省竹子种质资源与利用重点实验室;b.植物资源开发与利用研究室,南昌330045) 摘要:以青钱柳嫩枝茎段为外植体,研究了基本培养基,茎段部位,取样时间和植物生长调节荆对其分化 的影响当以青钱柳嫩枝茎段为外植体进行组织培养时,改良MS是适宜的基本培养基,5月份是最佳的 取样时期,预芽下1,2节的茎段分化效果较好;在培养基中添加0.5mg?L.反式玉米素(ZT)能有效地促 进分化,萌发率最高能达到90.9%,平均每茎段分化的芽数达到1.5个.所以,茎段离体培养是青钱柳快 速繁殖的有效途径 关键词:青钱柳;茎段;组织培养 中图分类号:Q949.735;Q943.1文献标识码:A文章编号:0439—8114(2009)06—1300—04 InVitroCultureofStemSegmentsofCyclocaryapaliurus HUDong-nan",SHANGGUANXin-chenb,LIULiang-yin~,XIEFeng~,GUOChun-lan (JiangxiAgriculturalUniversitya.JiangxiProvincialKeyLaboratoryforBambooGermplas mResourcesandUtilization b.PlantResourcesExploitationandUtilizationLaboratory,Nanchang330045,China) Abstract:Inthisstudy,theeffectsofbasicmedium,samplingposition,timeforsamplingexplantsandplantgrowthregu— latoroninvitrocultureofstemsegmentsofCyclocaryapaliurus(Bata1.)Iljinsk.werestudied.TheimprovedMSwasbetter whenthestemsegmentsofshootwascultivatedinvitro.Maywasthebesttimeforcollectingexplant.Thefirstandthesec— cudnodesfromthetopbadahigherdifferentiationrate.0.5mg?L, ZTcouldacceleratethestemsegmenttoflush,the highestdifferentiationratewas90.9%andthemeanofbudswas1.5perstemsegment.Invitrocuhureofstemsegments wasaneffectivemethod. Keywords:Cyclocaryapaliurus(Bata1.)Iljinsk.;stemsegment;tissueculture 收稿日期:2009—02—07 基金项目:教育部林木,花卉遗传育种重点实验室(北京林业大学)开放基金项目 (HX2006—3—12);江西省教育厅科研项目(JXJY2004—3—69) 作者简介:胡冬南(1971一),女,江西余干人,副教授,博士,主要从事植物遗传育种研 究,(电话)0791—3813243(电子信箱)dnhu98@163.con. ?—? 卜*—?卜一—卜"—卜一—-卜-—?卜一—卜*+"+"—卜"+"—卜一+"—卜"+"—卜 "+—卜一+——卜"+"十"—+r"+一+"+-+一+——卜一+一++一+"+一+-+-一卜一十 -+-+ 长2,3d后叶色由绿色变为红色.再将这类试管苗 置于弱光下或缩短光照时间.5,7d后叶色逐渐转 绿经过多次的试验结果表明,马缨杜鹃试管苗苗 期生长需要中弱光照.光照强度为1000,2000lx. 每天16h的光照,8h的黑暗是最适宜的.此,在 马缨杜鹃组培苗移栽的初期.本试验采取了遮荫的 管理措施 参考文献: [1]张长芹.杜鹃花EM].北京:中国建筑工业出版社,2003.28—103 [2]程雪梅,赵明旭,何承忠,等.马缨杜鹃的组织培养和快速繁殖 [J].植物生理学通讯,2008,44(2):297—298. [3]程雪梅,何承忠,周敏,等.不同浸种方式对马缨杜鹃种子发 芽率的影响EJ1.北方罔艺.2008(10):106—109. [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10 张芹,冯宝钧,赵革英,等.杜鹃花的种子繁殖[J].云南植物研 究,1992,14(1):87—91. 段旭,陈训,赵洋毅.马缨杜鹃种子萌发研究[J].安徽农业 科学,2007,35(29):9199—9200. 段旭,陈训,赵洋毅.马缨杜鹃播种苗的生长规律研究[J]. 种子,2007,26(10):82—84. 张长芹,冯宝钧,几种高山常绿杜鹃的扦插繁殖试验[J].园艺 ,1994,21(3):307—308. 王慧娟,盂月娥,赵秀山,等.樱花组培苗的移栽技术研究[J]. 河南农业科学,2006(11):99—101. 黄少伟,谢维辉.实用SAS编程与林业试验数据分析[M].广 州:华南理l丁大学出版社.2001.36—58. 尹淑莲,郭伟珍,林艳.等.基质理化性质对组培苗生根状况 的影响[J].辽宁林业科技,20O5(5):18—20. (责任编辑王珞) 第6期胡冬南等:青钱柳茎段离体培养研究1301 青钱柳『Cyclocaryapaliurus(Bata1.)Iliinsk.]为 胡桃科青钱柳属植物.是我国重点保护的珍稀濒危 植物之一….据《中国中药志要》记载,青钱柳的树 皮,树叶具有清热解毒,止痛功能,可用于治疗顽 癣.民间用其叶片制成保健茶饮用已有约200年的 历史现代医药学研究表明.青钱柳还具有降低血 糖和血脂,抗肿瘤及抗衰老等多种功能,是很好的 天然保健食品资源].具有很高的开发利用价值 但是现有的青钱柳资源十分匮乏.滥采滥挖的后果 使得野生资源濒临灭绝.野生驯化的数量屈指可 数.而医学上的需求日趋增多:研究其人T繁殖技 术已成为开发利用青钱柳的当务之急组织培养是 植物人工繁殖中的一条高效途径.本文开展的青钱 柳的茎段离体培养研究.希望为青钱柳的快速无性 繁殖及优良品种的保存打下一定的基础 1材料与方法 1.1外植体初代培养 取青钱柳当年生嫩枝茎段.洗净后按单节分 段.流水冲洗2,4h.冲洗好的材料在无菌条件下用 75%的乙醇消毒30S.无菌水冲洗2次.再用0.1% 的HgC1,溶液处理4,8min.无菌水冲洗5次以上. 将茎段切出新面后接种于培养基中.每瓶一个茎 段.25?下每天14h/10h光暗交替培养 1-2试验方法 1.2.1基本培养基的筛选 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 MS,1/2MS,改良 MS,DKW,1/2DKW和改良DKW共6种基本培养 基,均附加0.5mg?L『-反式玉米素(ZT)和0.1mg?L NAA.pH=5.8,30g.L一糖每处理接种30个外植 体.设置3次重复接种30d后统计萌发率及平均 芽数.萌发率=萌发茎段数/存活的茎段数.平均芽 数:萌发芽数/存活的茎段数 1.2.2外植体取样部位和取样时期将嫩枝按单 节分成顶芽(上段),顶芽下1,2节的茎段(中段)和 顶芽下3,4节的茎段(下段)3种类型,分别接种于 分化培养基中.每种类型接种30个茎段,30d时统 计各类型的褐化率,污染率及萌发率,褐化率=褐化 茎段数/总茎段数.污染率=污染茎段数/总茎段数. 时间从4月份开始,每月上旬取嫩枝中段为外植 体.到l0月份为止.每次取样都在培养30d时统计 各类型的褐化率,污染率及萌发率. 1.2.3培养基的优化采用,.(3)正交设计对供 试培养基组合进行优化.将影响植物组织培养的培 养基类型,分裂素及生长素等主要因素进行组合试 验.各因素水平没计见表1 表1各因素水平设计 2结果与分析 2.1培养基类型对茎段萌发的影响 预备试验中,我们曾采用MS,N6,B5,H,WPM, White和DKW等培养基.结果表明.茎段在MS和 DKW培养基中生长较好因此本试验选取了MS和 DKW两种培养基.并分别将其成分进行调整.设计 成MS,1/2MS,改良MS,DKW,1/2DKW和改良 DKW共6种培养基类型从表2,表3,表4可以看 出.不同培养基类型对茎段萌发的影响差异极显 着.其中以改良MS和改良DKW效果较好,萌发率 分别为52.6%和59.4%.且改良MS中平均芽数达 到1.36个.明显多于其他5种培养基因此.综合萌 发率及芽数量.我们认为茎段培养的适宜培养基类 型为改良MS 表2培养基对茎段萌发的影响 注:同列英文大小写字分别表示在0.Ol,O.05水平上的差异 显着性.下同. 表3萌发率方差分析 1302湖北农业科学2009在 2.2茎段取样部位对其生长和萌发的影响 考虑到外植体上,中,下段的幼嫩程度不一样, 用0.1%的HgCl,灭菌时间分别为4min,6min,8 min从图1可知.取样部位南上至下污染率逐渐升 高.特别是下段.污染率高达68%,且其褐化率也不 低为14%;上段污染最轻,然而有很大一部分材料 褐化;中段有部分污染(24%).少数出现褐化现象, 外植体存活率较上段和下段要高.由此认为.在青 钱柳的茎段培养中.当年生嫩枝顶芽下1,2节段是 最适宜的外植体 JIl;L 一褐化率 囹污染率 口萌发率 上中下 取样部位 图1茎段取样部位对茎段生长和萌发的影响 2.3取样时期对茎段生长及萌发的影响 从4月份开始.每月上旬取嫩枝中段接种于萌 发培养基中.到10月份嫩枝不再生长为止从试验 结果可以看}{J(图2).茎段生长及萌发状况随取样 时间的不同而有差异.其中.9,10月份采取的茎段 萌发率较低.4,8月份的萌发率都能超过50%.尤以 5月份的褐化率和污染率最低,且此时大部分的新 梢都已抽.可供取样的材料较多.因此.当以嫩枝 茎段为外植体进行青钱柳离体培养时.取样时间以 5月份为最佳 静 蛊 蛊 蛊 45678910 取样时间/月份 图2茎段取样时期对茎段生长与萌发的影响 2.4茎段萌发培养基的优化 按照.(3)正交设计,将ZT,NAA和培养基类 型的不同水平组合出9个不同的处理.各处理接种 同一类型的茎段(中段),30d后统计萌发率和萌发 芽数.结果见表5从表5可以看出,各处理因培养 基类型,激素浓度及组合不同分化效果不同,其中 以7号培养基最优,分化率较高.分化的芽数最多. 参与试验的3个因素中,ZT对茎段萌发的影响最 大.其次为NAA.培养基类型也有一定地影响,而 ZT和NAA的交互作用很小方差分析结果表明(表 6,表7),ZT的不同浓度间萌发效果差异明显,其中 以0.5mg.L一这一浓度最好.而NAA的添加不利于 青钱柳茎段腋芽的形成:培养基类型对茎段萌发率 的影响达到了显着水平.对萌芽数量也有一定地影 响.其中以改良的MS分化效果最好.这与前面所得 结论相一致由此.可优化茎段培养最佳组合为 A2B1D2,即改良MS+ZT0.5mg?L-. 3小结与讨论 以茎段为外植体进行组织培养.经短时间直接 表5ZT,NAA及培养基类型对茎段萌发的影响 处理 素 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 均K, 值K2 y 2.5b 5.2a 4.7a 27 l l I 627a5.5a 32.1b3,Ob 38.1(3.9b 30.62.5 D 平均萌发率/% arcsin,厂 1 l 1 43.44.2 4443.9 45.14.3 1.7O.4 】 1 43.8b4.1 49.9a5.0 39.2b33 lO.71.7 ?加???如加m0 舳加?如??加m0 一一一,,一一一,,*牙一a—y一舶m川—OO0001O0CkeabadC肌舭讹卯卯 勰? 53^l984O05? ??222333 kh田 第6期胡冬南等:青钱柳茎段离体培养研究1303 表6萌发率正交试验方差分析表 表7萌芽数正交试验方差分析表 分化出芽.是一条快速繁殖的有效途径.培养过程 中.茎段的取样部位及取样时间会影响着其分化的 效果试验表明.以青钱柳茎段为外植体进行组织 培养时.顶芽下1,2节的茎段分化效果较好.这与 其发育程度是相一致的.顶芽下1,2节的茎段处于 半木质化状态.萌发率高,芽体发育较好,组织带菌 少.是适宜的接种材料.由于受温度,湿度及植物生 长季节的影响.取样时期以5月份为最佳.植物组 织培养中因植物不同其适宜培养基可能不一样.青 钱柳茎段在改良MS培养基和改良DKW培养基上 分化的效果较好.茎段在改良DKW培养基上的分 化率高芽长得快.在改良MS培养基上的分化率稍 低.分化所需的时间稍长,但分化的芽数较多.所以 在青钱柳诱导分化和增殖培养阶段.宜采用改良 MS为基本培养基.而壮苗则可考虑采用改良DKW 培养基.分裂素和生长素对细胞分裂有直接的调节 作用,由于外植体本身内源激素水平的差异.在添 加外源调节剂的种类和浓度时.要加以选择和优化 处理.试验中,7号培养基(改良MS+ZT1.0mg?L) 的分化效果最好.但经寻优得到的理论最佳组合并 不是此处理,而是改良MS+zT0.5mg.L,,这一组合 在9个处理中都没有出现.其实际效果还有待作进 一 步的验证 参考文献: 11中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志21卷fM1.北 京:科学出版社.1979. 『2]易醒,谢明勇.辜清,等.青钱柳对胆固醇调节作用的初步 研究J].中国商办工业,2000(4):5l一53. 『3]上官新晨,陈锦屏,吴少福,等.青钱柳提取物对家兔实验性糖 尿病模型降血糖作用的研究J].西北农林科技大学,2003 (6):117—120. [4]KURIHARAH,ASAMIS,SHIBATAH,eta1.HYPolipemic effectofCyelocar)vtpaliurus(Bata1)Iljinskajainlipid—load- edmice[J].BiolPharmBull,2003,26(3):383—385. [5]KURIHARAH,FUKAMIH,KUSUMOTOA,eta1.Hypo- glycemicactionofCyclocaryapaliurus(Bata1.)Iljinskajain normalanddiabeticmiceJ].BiosciBiotechnolBiochem, 2003,67(4):877—880. 『6]徐明生,沈勇根,吴海龙,等.青钱柳水提物降糖作用的研究 fJ].营养,2004,26(3):230—234. 『7]洪伟.吴承祯.试验没计与分析一原理.操作.案例『M].北 京:中国林业出版社,2004. f8]韩碧文.植物生长与分化『M.北京:中国农业大学出版社, 2003 大麦新品种——荆黑大麦1号 品种来源:荆州农业科学院用赣黑1号作母本,鄂啤2 号作父本杂交.经系谱法选择育成的大麦品种.2008年通过 湖北省农作物品种审定委员会审(认)定,品种审定编号为鄂 审麦2008003. 品质产量:品质经农业部食品质量监督检验测试中心对 送样测定.蛋白质含量9.70%,粗纤维含量5.20%.2003,2005 年度参加大麦品种比较试验.两年平均公顷产量6566.4kg. 比对照鄂啤2号增产2.79%.增产极显着 特征特性:属半冬性二棱皮大麦品种幼苗生长半匍匐, 分蘖力中等.成穗率较高植株较高.叶片中长,下披.穗层较 整齐.穗长方形.长芒.芒绿色.成熟时叶片,稃壳,颖壳,芒均 呈黑色抗倒性较差..品比试验中株高93.6cnl,每公顷有效 (责任编辑王珞) 穗638.70万.穗粒数27.8粒.丁粒重39.13g.容重645.4g-L-. 生育期l89.1d.比鄂啤2号早熟O.4d赤霉病接种鉴定结果 为中感:田问纹枯病中度发生. 栽培技术:?适时播种鄂北麦区1O月下旬播种,江汉 平原麦区l0月下旬至l1月初播种.每公顷播种革120kg左 右.每公顷基本苗180万,210万播前注意药剂拌种.?科 学施肥施足底肥.轻施苗肥,慎施拔节肥,一般每公顷施纯 氮120kg左右,注意氮,磷,钾肥配合施用.?加强田问管理, 搞好健身栽培五叶期适量喷施多效唑;及时清沟防渍.?注 意防治纹枯病,白粉病,赤霉病和条纹病等病虫害. 适宜范围:适宜鄂北和汀汉平原大麦产区种植.