Department of Horticulture , Southwest Agricultural University , Chongqing 400716 , China Abstract : The floral receptacles of 4 cultivars of Gerbera jamesonii Bolux were used as explant
Trang 1第 23 卷第 2 期 西 南 农 业 大 学 学 报 Vol 23, No 2
2001 年 4 月 Journal of Southwest Agricultural University Apr 2001
文章编号 : 1000 -2642(2001)02-0171 -03
郑秀芳1, 李名扬2 (1.甘肃张掖师范专科学校 生物系 , 甘肃 张掖 734000; 2 西南农业大学 园艺系 , 重庆 400716)
摘要: 建立了以非洲菊幼小花托为外植体的离体 快繁技术 , 繁殖系数可达 5 倍/ 20 天 ～ 7 倍/ 20 天左右 。 诱导培养基以
B 5 +10 mg/ L BA +0 1 mg/ L IAA 最佳 , 继代增殖以 MS+1 mg/ L BA +0 1 mg/ L IAA 为宜 , 生根培养以 1/ 2 MS +0 01 mg/
L IBA 效果最好 。 细胞学和形态学观察表明再生植株的形态和染色体无异常现象 , 遗传性稳定好 。
关 键 词 : 非洲菊 ;组织培养 ; 植株再生
中图分类号 : S 682 1+1 文献标识码 : A
FLORAL RECEPTACLE CULTURE IN VITRO AND PLANTLET REGENERATION
IN GERBERA JAMESONII BOLUS
ZHENG Xiu-fang 1 , LI Ming-yang 2
(1 Department of Biology , Zhangye Teachers' Junior College , Zhangye , Gansu 734000, China ; 2 Department of Horticulture , Southwest Agricultural University , Chongqing 400716 , China)
Abstract : The floral receptacles of 4 cultivars of Gerbera jamesonii Bolux were used as explants for rapid micropropagation A satisfactory procedure was established with a multiplication rate of 5 times/ 20d～ 7 times/ 20 d The optimum medium was B 5 +10 mg/ L BA +0.1 mg/ L IAA for shoot induction, MS+1 mg/ L BA +0 1 mg/ L IAA for subculture and 1/ 2MS +0 01mg/ L IBA for rooting The regenerated plantlets proved to be ge-netically stable with no abnormality when examined cytologically and morphologically
Key words:Gerbera jamesonii Bolus;tissue culture ;in vitro propagation
非洲菊(Gerbera jamesonii Bolus), 又名扶郎花 , 系
菊科扶郎花属的宿根草本花卉[ 1], 也是世界 6 大切花
之一, 在国际 、国内市场上非常畅销 , 生产规模也越来
越大。但其属异花授粉植物 , 种子后代多变 , 不能保
持良种特性, 而常规的分株繁殖速度又太慢 , 采用试
管繁殖法繁殖良种则 可以有效地解 决这一难题[ 2] 。
该试验旨在建立有效的快繁体系, 为试管苗的工厂化
生产提供更可靠、操作性更强的技术依据 , 以推动非
洲菊的生产。
1 材料与方法
1 1 材料
以“Clementine” , “Terramix” ,
“Terracalypso”和“Ter-ravisa”4 个非洲菊重瓣切花品种为材料 , 进行不同部 位的培养。 预试结果表明 , 以直径小于 1cm 的幼花托 为外植体最为适宜。用其他部位培养 , 如幼叶 、幼叶 柄及花梗仅诱导产生愈伤组织而难以分化成苗, 培养 茎尖时可得到腋芽分化, 但取材受到极大限制 , 同时 也不易灭菌。
1 2 方法 剪取直径 0 5cm ～ 1cm 的头状花序 , 经自来水冲 洗干净后 用 75 %酒精消毒 30s ～ 60s , 无菌 水冲洗 3
次。再置于 0 1 %HgCl2(加吐温数滴)中处理 15min , 无菌水冲洗 4 ～ 6 次 。在无菌条件下剥去花蕾的外层
苞片, 切取花托并分割成宽约 2mm ～ 3mm 的 小块接
种于 附加 各 种激 素 及 其 不 同浓 度 配 比 的 B5, MS ,
① 收稿日期:2000 -01 -04
作者简介: 郑秀芳(1965 -), 女 , 甘肃天水人 , 甘肃张掖师范专科学校讲师 , 理学硕士 , 从事生物学科研及教学工作 。
DO I : 10 13718/j cnki xdzk 2001 02 023
Trang 21/2 MS培养基上 , 培养基以 0 7 %的琼脂固化 , pH =
5 8 , 培养温度 25 ℃±1 ℃, 光照强度 1500Lx ～ 2000Lx ,
光照时间 12 ±1h/d 。
继代 培 养 在 MS 培 养 基 上 进 行 , 生 根 培 养 在
1/2 MS ,MS , 1/4 MS 培养基上进行 , 其他条件与初代
培养一致。
遗传稳定性考察, 采用形态学比较观察和再生植
株根尖染色体计数。
2 结果与分析
2 1 芽的诱导
2 1 1 植物激素种类和浓度对芽分化的影响 外植
体接种到含不同浓度 BA , KT , NAA , IAA 组合的 MS 培
养基上, 7 天左右可见其明显增大 , 14 天后显著膨大 ,
基部形成坚硬的绿色和黄绿色愈伤组织(图 1)。 在
适当激素种类及其浓度组合的培养基上, 培养 45 天
后开始有芽长出(图 2)。
从培养 60 天的结果(表 1 、表 2)来看 , 当培养基
中不含任何激素时, 无愈伤组织和芽的产生 ;在有激
素的培养基上均能形成愈伤组织, 但并不都能分化出
芽。表 1 结果显示 :低浓度的 BA(0 mg/ L ～ 5 mg/ L)
不能诱导芽的分化, 而且愈伤 组织褐化严重 。 随着
BA 浓度的升高 , 褐化程度减轻 , 继而有芽长出 , 当 BA
达到 10 mg/ L 时 , 出芽效果最好 , 这与鲁雪华[ 2]的结
果一致;而相同浓度的 KT 未能诱导出芽 。
表 1 细胞分裂素对花托外植体分化芽的影响
细胞分裂素
种类 浓度 (mg/ L) 外植体数 出芽外植体数 分化率(%)
BA
KT
注 : 基本培 养基 为 MS , 培养 基 中 IAA 为 0 1 mg/ L, 非洲 菊 品种
“Clementine” 培养 60 天时的统计结果 。
表 2 结果显示 , 低浓度(0 1 mg/ L)的生长素有利
于芽的分化, 随着生长素浓度的增高 , 愈伤组织生长
量也有所增加, 但芽的分化受到抑制 。 由此可见 , 一 定量生长素的存在对于诱导非洲菊花托上愈伤组织 的形成和芽的分化是必需的, 而就其种类而言 , NAA 对愈伤的诱导作用优于 IAA , 但其诱导芽的效果并不
比 IAA 强 , 这可能是由于愈伤组织的过度生长抑制了 芽的分化。
表 2 生长素对花托外植体分化芽的影响
品种
生长素
(mg/L)
外植 体系
出芽外 植体数
分化率 (%)
愈伤 状况
Clementine IAA 0 43 0 0
-0 1 56 3 5 4 +
0 5 53 1 1 9 +坚硬 , 绿
1 0 56 1 1 8 ++
-0 1 55 2 3 6 ++坚硬 , 绿
0 5 55 1 1 8 +++
1 0 52 1 1 9 ++++ Terramix IAA 0 1 9 3 33 3 +
NAA 0 1 34 8 23 5 ++
注 : 基本培养基为 MS , 培养基中 BA 浓度为 10 mg/L 。
2 1 2 基本培养基诱导芽分化的效果 将“Terrav-isa” 的花 托切块 分别 接种 到含 BA 0 1mg/ L 和 IAA
0 1mg/ L的 MS , B5, 1/ 2 MS 和培养基上 , 从培养 60 天 的结果(表 3)可以看出 , 3 种培养基均能诱导芽分化 , 但是效果不同, 其作用是 B5>1/ 2 MS >MS 。
表 3 基本培养基对芽分化的影响
注 : 激素组合为 BA 10 mg/ L+IAA 0 5 mg/ L, 品种“ Terravisa” 培养
60 天后统计结果 。
表 4 不同品种诱导芽分化的比较
植体数
出芽时间 (d)
出芽外 植体数
分化率 (%)
注 : 培养基为 B 5 +BA10 mg/ L+IAA 0 1mg/L , 培养 60 天 后统计结
果 。
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Trang 32 1 3 基因型对芽分化的影响 从表 4 结果可以看
出, 培养在 B5+BA10 mg/ L +IAA 0 1mg/ L 培养基上
的 4 种材料 , 对培养基的最初反应基本一致 , 但当培
养到 30 天左右 , “Clementine”开始在材料没有变褐的
边缘部分出现不定芽, “Terracalypso” , “Terravisa”培养
到 40 天左右出现芽 , 而“Terramix” 要到 50 天后方可
见有芽分化。同时 , 不同基因型的材料分化能力明显
不同。其中“Terramix”最高(66 7 %),“Terracalypso”次
之(50 %), “Clementine” 和“Terravisa” 分 别 为 36 %和
26 1 %。品种之间分化频率和分化速度的不同可能
与不同基因材料的内源激素含量不同有关。
2 2 继代增殖
幼芽长到 1cm 高时从愈伤组织上切下转入新鲜
培养基使其增殖。 试验发 现 :基本 培养基 MS 与 B5
差别不大, 但激素对芽增殖影响很大 , 特别是细胞分
裂素。 若连续使用高浓度 BA 会造成芽丛细弱 , 叶片
细长及深缺刻的不正常现象, 使有效苗降低 。 同时影
响遗传稳定性的保持。多次增殖试验表明 , 低浓度的
BA(1mg/ L)与少量 IAA(0 1mg/ L)的配合可连续获得
形态正常而健壮的试管苗, 繁殖系数达到 5 7 倍/20
天左右。
2 3 生根诱导
将继代增殖过程中产 生的形态完整 小芽(高于
1cm)从基部切下(不带愈伤组织)进行生根 , 结果表
明:基 本 培 养 基 1/2 MS 优 于 MS 和 1/4 MS ;在
0 01mg/ L ～ 0 1mg/ L 范围内 , 使用 NAA 和 IAA 均能 取得较好的生根效果, 而当其用量超过 0 1mg/ L 时 , 芽苗基部产生较多的愈伤组织。 而从促进生根的效 果来看, IBA 好于 NAA , 表现在生根快 , 比较粗壮 。 在 IBA 的不同浓度水平中 , 尤其以 0 01/ L 最好 , 不仅使 用浓度最低, 同时产生的根量适中 , 有利于苗的生长 。 在1/2 MS +0 01/ IBA 上 4 个品种均在 15 天内 达到
100 %生根率 。
2 4 遗传稳定性 经以上培养程序产生的再生植株根尖采用去壁 低渗法制片观察, 10 代以内其中期染色体数 目基本
稳定, 在所观 察的 153 个再生植株 上的 765 个细 胞
中, 仅有 15 个细胞(2 04 %)的染色体数目有所减少 (缺失 1 ～ 2 条染色体),这很可能与制片过程中所造 成的染色体丢失有关。苗期形态学观察也表明 , 经过 连续扩繁后的再生植株在主要观赏性状上与原品种 基本一致的特性, 还没有发现有明显变异的类型 。
参考文献:
[ 1] 费砚良 , 张金政 宿根花 卉 [ M] 北京 : 科学出版社 , 1987 [ 2] 颜昌敬 植物组织培养手册[ M] 上海 :上海科技出版社 ,
1989 [ 3] 鲁 雪 华 , 林 勇 , 郭文 杰 , 等 非 洲 菊 小花 托 的 组 织培 养 [ J] 亚热带植物通讯 , 1996, 25(2): 21-24.
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第 23 卷第 2 期 郑秀芳等 非洲菊花托培养和植株再生