趙紅巖

【摘要】本實驗分別以綠蘿的莖、腋芽為外植體在含有不同激素種類及濃度的培養基上誘導愈傷組織的形成,并誘導不定芽的分化,建立綠蘿的快繁體系。結果顯示:(1)以莖段為外植體,在培養基MS+6-BA 3.0mg/L+NAA 0.4mg/L+2,4-D 1.0mg/L上愈傷誘導率最高;(2)以腋芽(帶節的莖段)為外植體,在兩種培養基MS+6-BA 3.0mg/L+NAA 0.2mg/L和MS+6-BA 5.0mg/L+NAA 0.2mg/L上初代培養即可誘導不定芽長分化。上述誘導獲得的愈傷組織和不定芽進一步繼代培養,分別采用黑暗和光照處理,發現光照可以顯著促進愈傷組織和不定芽的轉綠、增殖和分化。
【關鍵詞】組織培養;快速繁殖體系;外植體;綠蘿
1 前言
綠蘿(Scindapsus aureus)為多年生常綠蔓性草本植物,單葉互生,葉廣橢圓形,蠟質,暗綠色有光澤,有的鑲可附著它物向上攀援,莖節間有溝槽,莖枝萌發力強。枝條懸掛下垂,常用作柱式嵌著金黃色不規則斑點或條紋[1],全緣,心形,秀雅壯觀。隨生長年齡的增加,莖增粗,葉片亦越來越大。蔓長數米,上有氣生根,或掛壁式栽培。
2 材料與方法
2.1 實驗材料
本實驗使用的綠蘿(Scindapsusaureus)組培材料是在生長旺盛的盆栽植株上切取的。取綠蘿的莖段、腋芽為外植體,進行綠蘿的組織培養。
2.2 實驗方法
2.2.1 愈傷組織的誘導
將剪取的新鮮的綠蘿材料用流水沖洗1h,再用0.1%升汞消毒10min。最后用無菌水沖洗5次,每次5min。
將消毒處理過的綠蘿莖段切成0.5cm小段接種于表1[2]所列配方的培養基中,;腋芽(帶節的莖段)的形態學上端朝上插于培養基中,不要插得太深,只要能立住不倒即可[3]。
以上接種好的外植體于25℃條件下暗培養,45d后統計愈傷組織(不定芽)的誘導率,比較不同外植體愈傷組織(不定芽)的誘導狀況,以及相同外植體在不同PGR配比的培養基中的誘導狀況。如表1所示。
2.2.2 繼代培養基的選擇及條件優化
經過45d的暗培養,根據培養基中愈傷組織(不定芽)的誘導情況,選出用于繼代培養的兩種配方的培養基為:1.MS+6-BA(3.0mg/L)+NAA(0.2mg/L);2.MS+TDZ(0.2mg/L)。將長出愈傷組織(不定芽)的外植體轉接到這兩種培養基中。接種好的愈傷組織(不定芽)置于暗處培養1周,之后分別采用黑暗和光照處理,25d后觀察記錄實驗結果,比較經黑暗處理和光照處理的愈傷組織(不定芽)的生長情況有何異同。
3 結果分析
3.1 不同外植體愈傷組織的誘導狀況
將消毒處理過的莖段和腋芽分別接種到含不同激素配比的MS培養基中,暗培養45d后,各種類型的外植體都部分長出愈傷組織,只是出愈(不定芽)率不同,外植體長出愈傷組織(不定芽)的部位也不相同。莖段在與培養基接觸的切割面的邊緣長愈傷,并且有膨大現象,有的也在上切割面的邊緣長出愈傷;腋芽(帶節的莖段)從節處長出不定芽,由莖段包裹著。
據統計,腋芽作為外植體長出不定芽率最高,可以達到100%,同時褐化率最低為零。莖段作為外植體出愈率也較高,所以用莖段作外植體效果也較好。
3.2 外植體的繼代培養結果觀察
經過25d的培養,愈傷組織(不定芽)在暗處和光照下表現出了不同的變化。莖段在兩種培養基中能正常生長,相比之下還是在光照下增殖、分化較為顯著。同時在光照下長出的芽點為綠色的,而在暗處雖然也有芽點長出,但為白色。不定芽在這兩種培養基中能生長,但在光照下可以轉綠,而且長勢很好,在暗處培養不定芽則仍為白色。
4 討論
4.1 不同PGR配比對外植體誘導率的影響
在實驗過程中,相同的外植體分別接種在了不同配方的培養基中,其激素種類和含量不同,結果表明:相同的外植體在不同的培養基中的誘導率不同。莖段作為外植體,兩種配方的培養基中外植體的誘導率都不低,其中,第一種配方的培養基中誘導率較高。因此,6-BA和NAA在以莖段作為外植體進行組織培養的培養基中,對于誘導出愈傷組織具有重要作用。最后,腋芽(帶節的莖段)作為外植體,兩種配方的培養基中都有愈傷形成,即都長出了芽,由此可見,腋芽是較為理想的外植體。
另外,實驗時相同的外植體材料在設計的幾個配方的培養基中要盡量分配均勻、平行,即一段莖段或一節腋芽要盡量接種到設計的相應的幾個配方的培養基中,這樣才好說明問題,也就是說,45d后如果這幾個配方的培養基中外植體的變化有什么差異,只能是培養基中激素的種類和含量不同引起的,排除了材料因素的可能。
4.2 組織培養中的揭化現象及其與外植體選擇的關系
褐化是指外植體在培養過程中,自身組織從表面培養基釋放褐色物質,以致培養基逐漸變成褐色,外植體也隨之進一步變褐而死亡的現象。目前認為植物組織培養中的褐化主要是由酶促褐化引起的[4]。外植體的部位及生理狀態不同其褐化程度不同,不同時期和不同年齡的外植體在培養中褐化的程度也不同。所以,在進行組織培養時應選擇適當的外植體。本實驗表明,莖段和腋芽均容易誘導出愈傷組織,而且褐化程度較低。
通過對較易褐化的外植體材料的預處理能減輕醌類物質的毒害作用。處理方法如下[5]:外植體經流水沖洗后,在2-5℃的低溫下處理12-24h,再用升汞或70%酒精消毒,然后接種于只含有蔗糖的瓊脂培養基中培養5-7d,使組織中的酚類物質部分滲入培養基中。取出外植體用0.1漂白粉溶液浸泡10min,再接種到合適的培養基中,這樣可使外植體褐化減輕或完全被抑制。
5 結論
在對綠蘿進行組織培養時,植株的莖段、腋芽都可以作為外植體,通過實驗我們可以得出這樣的結論:莖段和腋芽在合適的培養基中進行組織培養誘導率都很高,而且褐化率相對較低;所以,我們在進行綠蘿的組織培養時,選擇莖段和腋芽作為外植體比較好。
由相同外植體在不同PGR配比的培養基中的誘導狀況我們可以得出這樣的結論:以莖段作為外植體進行組織培養,最合適的培養基配方為:MS+6-BA(3.0mg/L)+NAA(0.4mg/L)+2,4-D(1.0mg/L);以腋芽作為外植體的兩種配方的培養基中,都有愈傷組織形成,即都有芽長出來,說明兩種配方的培養基都適合于腋芽誘導愈傷形成。同時,光照可以顯著促進愈傷組織和不定芽的轉綠、增殖和分化。
參考文獻
[1]陳俊愉,程緒坷.中國花經[M].上海文化出版社出版發行,1990,8:577.
[2]王梓清,劉愛萍,胡曉媛,王家福.荔枝胚性愈傷組織誘導和離體保存條件的篩選.植物資源與環境學報,2009,18(01):80-86.
[3]Le Van T H,Takamura T,TanakaM.Callus formation and plantregeneration from callus throughsomatic embryo structuresin cymbidium orchid.PlantScience,2004,166:1443-1449.
[4]肖關麗,楊清輝,李富生等.甘蔗愈傷組織分化綠苗內源激素變化規律研究[J].西南農業大學學報,2002,24(04):337-338.
[5]高山林.草毒分生組織培養脫毒技術及應用[J].山西果樹,2000(03):6-7.