变异假酸浆嫩茎组织无性系建立的研究

2012-04-29迟金凤迟金双安凯杨文新姜长阳

天津农业科学 2012年1期

迟金凤迟金双安凯杨文新姜长阳

摘要：为保存假酸浆有利变异的种质，满足栽培对种苗的需要，以变异植株嫩茎为材料，进行了嫩茎的愈伤组织诱导和分化培养、分化不定芽生根培养、试管苗生根继代培养、试管苗的移栽和定植的研究，建立起变异植株的无性系。结果表明：MS+6-BA 0.2 mg·L-1+2,4-D 1.2 mg·L-1 培养基是变异假酸浆嫩茎愈伤组织诱导培养和继代培养的理想培养基；MS+GA30.5 mg·L-1+6-BA 1.0 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1培养基是假酸浆嫩茎愈伤组织分化培养的理想培养基；White+IAA0.1 mg·L-1+IBA0.4 mg·L-1培养基是假酸浆不定芽生根培养的理想培养基；定植的试管苗生长旺盛，保持了假酸浆的所有生物学性状和花期延长的有利观赏变异性状。

关键词：假酸浆；变异植株；无性系；快速繁殖

中图分类号：S567 文献标识码：ADOI编码：10.3969/j.issn.1006－6500.2012.01.005

Study on Establishment of the Clone of Nicandra physaloides Tender Stems

CHI Jin-feng 2, CHI Jin-shuang1, AN Kai1, YANG Wen-xin1, JIANG Chang-yang1

(1.College of Life Science, Liaoning Normal University, Dalian 116081, China; 2. College of Foreign Languages,Liaoning Normal University, Dalian 116029, China)

Ａｂｓｔｒａｃｔ:In order to preserve the favorable variations and to meet the needs of germchits for planting variation plants, tender stems of Nicandra physaloides variation plants were used as material to do the research on callus inducement and differentiation, rooting of adventitious buds and transplanting, the clone of variation plants was established. The results indicated that the ideal medium for callus induction and multiplication of tender stems was MS+6-BA 0.2 mg·L-1+2,4-D 1.2 mg·L-1; the best mediums for callus differentiation was MS+GA30.5 mg·L-1+6-BA 1.0 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1; White+IAA 0.1 mg·L-1+IBA 0.4 mg·L-1 was suitable for rooting of adventitious buds; the test tube seedlings transplanted with strong growth maintained all biological characteristics and the advantageous omamenta variation characteristic with florescence extended of Nicandra physaloides.

Key words: Nicandra physaloides; variation plants; clone; rapid propagation

假酸浆（Nicandra physaloides）又称水晶凉粉、蓝花天仙子、田珠等，属于茄科假酸浆属一年生草本植物，我国多有栽培或逸为野生[1-2]。假酸浆叶含假酸浆稀酮等成分，种子含少量的曼陀罗甾内酯等成分，根含古豆碱等成分，全草、种子和花均可入药，具有清热解毒、利尿、镇静、祛痰等功效，能治感冒发热、鼻渊、热淋、疮疖等疾病[3-4]。由于假酸浆花冠钟状、蓝色、美丽，近年来也多有观赏栽培。但花期较短，一般仅为20 d左右。在观赏栽培中，偶尔可发现花期延长15 d左右的变异植株，用种子对其进行繁殖，花期长的有利性状无法保持。于是，当栽培中再次发现这种花期延长、更有利于观赏的变异植株时，为满足人们观赏栽培的需要，通过组织培养的方法，对其进行了无性系建立的研究，虽然目前已有假酸浆愈伤组织诱导和分化研究的报道[5]，但迄今未见假酸浆嫩茎无性系建立的研究报道。

1材料和方法

1.1材料及来源

将在花坛上发现的花期延长15 d左右的变异植株地上部采回实验室，将嫩茎剪下作为试验材料。

1.2材料灭菌

将嫩茎剪成长4 cm的茎段后，放到磨口广口瓶中进行灭菌。具体灭菌方法参见张楠等[6]的研究。

1.3培养条件

参见马依妮等[7]和赵静等[8]的研究。

1.4试验方法

1.4.1不同种类、不同浓度的生长素对愈伤组织诱导培养的影响把无菌嫩茎切成厚为0.2~0.3 cm的茎段后，接种到MS+6-BA 0.2 mg·L-1为基本培养基，附加浓度分别为0.6 mg·L-1和1.2 mg·L-1的IAA、IBA、2,4-D、NAA的愈伤组织诱导培养基上，进行愈伤组织的诱导培养。每种培养基接种培养30块试验材料。

1.4.2愈伤组织分化培养把上述培养的愈伤组织分散为直径0.2 cm左右的颗粒状后，接种到MS+GA30.5 mg·L-1为基本培养基，附加不同浓度的6-BA和NAA培养基上，进行愈伤组织的分化培养。愈伤组织分化试验重复2次，每种处理接种100个愈伤组织颗粒。

1.4.3不定芽的生根培养把上述分化培养的有效不定芽从基部切下后，接种到以White+AA 0.1 mg·L-1为基本培养基，附加浓度为0.2 ，0.4，0.6，0.8，1.0 mg·L-1的IBA、NAA的培养基上，进行不定芽生根培养。生根培养试验重复2次，每种培养基接种100个不定芽。

1.4.4试管苗生根继代增殖培养把以上由不定芽生根培养的试管苗剪成具有至少2个叶片的茎段后，接种到相同的培养基上，进行试管苗的生根继代增殖培养。生根继代增殖培养试验重复2次，每次继代培养7代。

1.4.5试管苗移栽与定植把生长着继代培养试管苗的培养瓶去掉瓶塞，移到温室中，炼苗2 d后，移栽到上半层为炉灰渣的温室营养钵中，移栽后10 d内保持湿度90%左右、没有直射光的环境条件，10 d后按照温室内正常的环境进行管理。移栽试验重复2次，移栽试管苗700株和800株。

把在温室中移栽成活的试管苗于5月中旬定植到花坛上。定植试验重复2次，定植的株数为650株和700株。定植后按照假酸浆观赏栽培的正常条件管理。

2结果与分析

2.1愈伤组织诱导培养

观察表明，接种后10 d有的培养基上的培养材料边缘开始生长出淡黄色的愈伤组织。培养到50 d统计，结果见表1。由表可见，附加浓度为1.2 mg·L-1 2,4-D的培养基上不仅愈伤组织的诱导率为100%，而且诱导培养的愈伤组织长势好。观察还发现，在这种培养基上诱导的愈伤组织直径为1.4 cm左右的半球状，表面由许多大小不等的嫩绿色颗粒组成。把这种愈伤组织分散成直径为0.3 cm左右的颗粒状后，接种到相同的培养基上，进行愈伤组织的继代培养，经过4代继代培养证明：每次继代经过45 d的培养，就会培养出一代与50 d诱导培养出的完全相同的愈伤组织。这说明MS+6-BA 0.2 mg·L-1+2,4-D 1.2 mg·L-1 培养基是变异假酸浆嫩茎愈伤组织诱导培养和继代培养的理想培养基。

2.2不同浓度的6-BA、NAA对愈伤组织分化培养的影响

观察表明，培养到16 d时，在有的培养基上培养的愈伤组织开始分化出绿色的芽点。培养到50 d时统计证明（表2）：不加6-BA和NAA、6-BA的浓度为1.5 mg·L-1、NAA的浓度为0.7 mg·L-1

3类培养基上愈伤组织不能分化；而在6-BA的浓度为0.5 mg·L-1和1.0 mg·L-1与浓度分别为0.1，0.3 ，0.5 mg·L-1的NAA配合使用的培养基上愈伤组织均能分化。其中在6-BA的浓度为1.0 mg·L-1与NAA浓度为0.1 mg·L-1配合使用的培养基上愈伤组织分化的效果最好，不仅分化率为96%，有效分化不定芽数为2.2，而且分化的不定芽长势好。并且2次重复试验的结果基本一致。这说明MS+GA3 0.5 mg·L-1+6-BA 1.0 mg·L-1+NAA0.1 mg·L-1培养基是假酸浆嫩茎愈伤组织分化培养的理想培养基。

2. 3不同生长素对不定芽生根培养的影响

生根培养到25 d进行统计，2次重复试验的统计表明，在White+IAA0.1mg·L-1+IBA0.4 mg·L-1的培养基上不定芽生根的效果最好，不仅平均生根率为96%、每株试管苗平均生根6.5条、生长5.9个叶片、株高4.6 cm，而且外观上试管苗生长非常旺盛。这说明White+IAA0.1 mg·L-1+IBA0.4 mg·L-1培养基是假酸浆不定芽生根培养的理想培养基。

2. 4试管苗生根继代培养及快速繁殖

生根继代增殖培养2次重复试验，每次重复试验继代培养7代的统计结果证明：经过24 d的培养，所培养的试管苗生根率为98.2%、平均每株试管苗生根6.8条、生长7.3个叶片、株高5.1 cm、茎粗0.22 cm，外观上生长非常旺盛，且每代的繁殖系数为2.8。按这个速度，理论上一株试管苗每年能繁殖约500万株试管苗。除掉各种不利因素，一年内繁殖三四百万株试管苗是可能的。这证明本研究通过生根继代的方法可以达到快速繁殖的目的，还说明White+IAA0.1 mg·L-1+IBA0.4 mg·L-1培养基也是假酸浆试管苗生根继代培养和快速繁殖的理想培养基。

2. 5试管苗移栽与定植的效果

观察表明，移栽后9 d可见成活，并开始生长新叶。30 d统计证明：2次移栽的成活率分别为93.6%和94.4%。这说明，在温室中假酸浆的试管苗较易移栽成活。

定植后30 d统计证明：2次定植的平均成活率为98.8%。这说明试管苗容易定植成活。

定植后观察表明，与同期定植的实生苗相比，定植成活的试管苗具有以下特点：定植后前40 d生长缓慢，植株较小，随后生长速度加快，且根系发达（相当于实生苗的1.5倍），植株生长旺盛整齐。同时，试管苗保持了假酸浆所有的生物学性状，且花期延长15 d左右的有利观赏变异性状也保持不变，但开花时间延迟10 d左右。

3讨论

一般认为，由愈伤组织分化所获得的试管苗变异性较大[9-10]，而本研究通过嫩茎诱导的愈伤组织所获得的试管苗不仅保持了假酸浆的所有生物学性状，而且花期延长15 d左右的有利观赏变异性状也保持不变。这说明通过愈伤组织快速繁殖的观赏植物试管苗，也能使有利观赏变异性状的种质得到保存和应用。

假酸浆试管苗定植后期却又出现了生长速度快、根系发达（相当于实生苗的1.5倍），并且植株生长旺盛整齐的现象。产生着这种现象是由于以下原因引起的：在试管苗培养的培养基中添加了较高浓度的IAA和IBA。定植于花坛上的试管苗体内残留着一些生长素，产生了后效作用，从而促进试管苗形成了发达的根系，有利于其吸收较多的营养，进而促进了营养生长，抑制了生殖生长。因此，也使定植的试管苗开花时间延迟了10 d左右。

参考文献：

[1] 李书心.辽宁植物志(下册) [M].沈阳:辽宁科学技术出版社，1991:250.

[2] 中国科学院植物研究所.中国高等植物图鉴(第三卷)[M].北京:科学出版社,1973:707.

[3] 南京中医药大学.中药大辞典(上册) [M].上海:上海科学技术出版社，2008:3046-3047.

[4] 冉先德.中华药海[M].哈尔滨:哈尔滨出版社，1993:1753-1754.

[5] 樊振宇,张丽琼,李连华.不同培养基对假酸浆愈伤组织诱导和分化的影响[J].安康学院学报, 2008,2 (5):83-84.

[6] 张楠,朱姝婉,袁静,等.野生豆瓣菜嫩茎无性系建立的研究[J].天津农业科学, 2008,14(1):7-9.

[7] 马依妮,刘玮,刘洋,等.小花扁担木的组织培养及无性系建立研究[J].辽宁林业科技,2008(2):25-27.

[8] 赵静,马微娜,马鑫鑫,等.跳舞草愈伤组织诱导及无性系的建立[J].陕西农业科学,20107(6):486-488.

[9] 安利佳,姜长阳.植物组织培养导论 [M].大连:辽宁师范大学出版社，1996:55-56.

[10] 张俊莲,张志豪,魏瑛.当归愈伤组织低温保存试验[J].甘肃农业大学学报,1996,31(2):175-177.

收稿日期：2011-12-19；修订日期：2012-01-20