珍稀植物跳舞草愈伤组织的诱导

2014-12-16 09:23柴丽花李非非龙月红邢朝斌
华北理工大学学报(医学版) 2014年1期
关键词:外植体酒精分化

周 秘 柴丽花 李非非 龙月红 邢朝斌

(河北联合大学生命科学学院 河北唐山 063000)

跳舞草(Codariocalyx motorius(Hout.t)Ohashi)为豆科舞草属的多年生小灌木[1],其叶可以伴随音乐翩翩起舞,时快时慢,时左时右,时上时下,周而复始,煞是壮观[2],故名跳舞草。另外,《本草纲目》记载,该草可全株入药,有舒筋活络、祛痰化瘀的作用,其鲜叶泡水洗面,可美容养颜。因此,跳舞草不仅是重要的景观植物,同时也具有很高的药用价值。目前市面上所用的跳舞草多是由种子繁殖而来,但是跳舞草形成的种子很少且其表面有一层蜡质层,水分难以浸入,种皮层含有抑制自身发芽的物质,致使发芽率低下[2]。加之跳舞草的实生苗对环境要求极高,如果生长环境过于阴湿,通风不良,叶片溶液产生炭疽病和黑斑病[3]。导致通过有性繁殖难以满足市场对跳舞草的需求。本文利用离体培养技术,初步建立了跳舞草快速繁殖的体系,分析了各种条件对跳舞草离体再生的影响,研究结果对缓解跳舞草的供需矛盾具有一定的观察意义。

1 材料与方法

1.1 材料 跳舞草种子购自中国林木种子公司。

1.2 方法

1.2.1 无菌材料的获得及外植体的消毒。种子在干净河沙中,25℃条件下萌发后获得实生小苗。取生长旺盛的跳舞草小苗的幼嫩叶片用75%的酒精消毒10~90s后,无菌水漂洗3次,用无菌滤纸吸干叶片上残留的水分。将叶片剪成0.25 cm2大小的外植体,放入愈伤组织诱导培养基(MS,2.00mg/LBA,0.10mg/LNAA,6.00g/L琼脂,30.0g/L 糖,pH=5.8~6.0)中培养 15d,统计染菌率=(染菌外植体/接种的外植体总数)×100%,并观察其生长状况得到最佳的消毒时间。

1.2.2 愈伤组织的诱导及分化。利用筛选出的最佳消毒条件进行消毒后,将无菌材料接种到含浓度激素分别为NAA:0.02mg/L,BA:2.00mg/L;NAA:0.02mg/L,BA:2.00mg/L,VC:1.00mg/L;IBA:0.02mg/L,BA:2.00mg/L;IBA:0.02mg/L,BA:2.00mg/L,VC:1.00mg/L的MS培养基中,进行30 d的愈伤组织诱导培养。期间,不断观察外植体的生长状况。30 d后将生长状况良好的愈伤组织接种到含不同浓度激素配比,即NAA:0.02mg/L,BA:2.00mg/L;NAA:0.02mg/L,BA:2.00mg/L,VC:1.00mg/L;NAA:0.02mg/L,KT:2.00mg/L;NAA:0.02mg/L,KT:2.00mg/L,VC:1.00mg/L;IBA:0.02mg/L,KT:2.00mg/L;IBA:0.02mg/L,KT:2.00mg/L,VC:1.00mg/L的MS培养基中在温度为(25±2)℃,光照条件为2500lx,12h/d的条件下进行愈伤组织的分化培养,并定期观察其生长状况。

2 结果

2.1 最佳消毒方案 见表1。本实验所用的跳舞草较幼嫩,所以实验过程中采取简易且对外植体的损伤作用最小的酒精作为消毒试剂。但酒精的消毒时间至关重要。从表1可以看出消毒时间越长,染菌率越低;但随着消毒时间的增加,愈伤组织的形成情况呈现先正价后降低的趋势,所以外植体的最佳消毒方案是75%的酒精消毒30s。

2.2 愈伤组织的诱导和分化 见图1,表2。将无菌材料放在含不同的培养基中培养10 d后,外植体的切口处开始出现明显膨大,随后形成愈伤组织(图1-a)。25 d后,逐渐形成翠绿色致密颗粒状物质且在顶端形成白色小颗粒(图1-b),但也有部分出现局部褐化的现象。由表2可以看出,不同激素对愈伤组织的诱导作用具有有显著差异。其中,当激素为NAA:0.02 mg/L,BA:2.00 mg/L时,不仅诱导率较高,并且愈伤组织的长势好。所以,愈伤组织的最佳诱导培养基为:MS,0.02 mg/L NAA,2.00 mg/L BA,糖:30.0 mg/L,琼脂:6.00 mg/L。

表1 消毒时间对跳舞草组培的影响

表2 不同激素对愈伤组织诱导的影响

图1 叶片分化出愈伤组织

把上述长势较好的愈伤组织接种到含不同激素的MS培养基中继续培养25 d后。均未分化出小芽,大部分愈伤组织都呈翠绿色,外观粗糙,结构致密且在愈伤组织的顶端都出现白色晶状小颗粒。之后笔者还在培养基中添加了不同浓度的椰汁和土豆汁后将愈伤组织进行培养,但均未出现具有分化能力的愈伤组织即愈伤组织呈鲜绿色,较大颗粒状且整个外植体呈哑铃状。

3 讨论

外植体消毒方案的选择对跳舞草组织培养起着至关重要的作用。植物组织培养过程中外植体的消毒通常采用升汞或75%的酒精。而升汞本身是一种有毒物质且易残留,对外植体产生的毒害作用甚大[2]。因此,本实验采用75%的酒精。但若消毒时间过短,则导致外植体消毒不彻底,染菌率增加;过长,则会使外植体失水死亡或发生褐化,不利于培养。最终导致后续实验无法进行。本实验通过对外植体的消毒时间进行探讨得出最佳消毒方案为:75%的酒精消毒30 s,这与毛艳萍[2]等的结论一致。

植物在组织培养过程中,失去了协调生长的物质,打破了植物自身的调节机制,需要外加生物调节物质来特异性诱导器官和组织等的发生[4]。因此,激素是影响愈伤组织的诱导和分化的重要因素。不同物种植物在愈伤组织诱导和分化时所用的激素不同,但多采用不同浓度的生长素NAA和细胞分裂素6-BA。赵静[5]等诱导跳舞草嫩茎愈伤组织生长的理想培养基是MS+0.50 mg/LBA。在本实验中,以跳舞草叶片为材料,对愈伤组织诱导的最佳培养基为:MS+2.00 mg/L,BA+0.02 mg/LNAA。这说明跳舞草叶片中的内源生长素含量相比嫩茎较低[5]。而对于不同植物中愈伤组织的分化,查帅兵[6]在繁殖安徽羽叶报春时发现叶片需在0.1mg/L2,4-D+1.5mg/LTDZ的培养基中才能分化;而本实验中所用的激素均不能使愈伤组织分化出小芽。这可能是由于不同植物的生长激素的种类、浓度及其配比影响了植物组培过程中所形成的中间繁殖体的种类[7]或者所用激素未能促进组织中内源腺嘌呤型细胞分裂素的积累和合成来促进组织分化[6]。

[1]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志 (第四十一卷)[M].北京:科学出版社,1997.59

[2]毛艳萍,苏智先,邹利娟.珍稀植物跳舞草的组织培养与快速繁殖[J].植物研究,2010,30(1):106

[3]杨俊杰,付红梅.跳舞草日光温室栽培管理技术[J].农业工程技术·温室园艺,2009,(7):61

[4]赵 鑫,詹立平,邹学忠.牡丹组织培养研究进展[J].核农学报,2007,21(2):156

[5]赵 静,马微娜,马鑫鑫,等.跳舞草愈伤组织的诱导及无性系建立[J].陕西农业科学,2007,(6):86

[6]查帅兵.安徽羽叶报春愈伤组织的诱导和培养[J].生物学杂志,2003,23(5):43

[7]游晓会,马玉磊,李小远.报春花属植物组织培养研究进展(综述)[J].亚热带植物科学,2012,41(1):73

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