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6-BA与IBA双因子对杉木组培苗芽增殖的影响研究

2012-11-16苏家有

绿色科技 2012年9期
关键词:细胞分裂生长素外植体

苏家有

(福建省三明市沙县森林资源管理站,福建 三明365500)

1 引言

杉木是植物组织培养的模式植物。生长调节物质是杉木组织培养中不可缺少的一类物质,虽然用量极少,但它们对外植体愈伤组织诱导起着重要的调节作用,其中以生长素类和细胞分裂素最为常用。常用的生长素类有2,4- D、NAA、IAA、IBA,而细胞分裂素类主要有KT、6-BA、ZT、2-iP、4-PU和TDZ。

本研究以杉木为材料,结合本小组和其他2组的实验结果,探讨IBA对愈伤组织形成与分化的作用,以及它和不同浓度6-BA共同使用的效果。

2 材料与方法

2.1 材料

杉木,取自于福建省三明市水南国有林场母树林。

2.2 方法

(1)配制MS培养基母液和植物生长调节物质母液[1]。

(2)配制培养基和灭菌[1]。培养基的配方为:①MS+6-BA0.5mg/L+IBA 0.5mg/L(笔者所在的第2实验小组所做),②MS+IBA 0.5mg/L(由第1实验小组所做),③MS+6-BA2.0mg/L+IBA 0.5mg/L(由第3实验小组所做)。

(3)外植体的消毒与接种[1]。观察记录各组的愈伤组织生长情况和污染情况。

(4)愈伤组织的继代培养。将愈伤组织转入配方为MS+6-BA1.0mg/L+IBA 0.5mg/L的培养基上进行继代培养,观察记录生长情况。

3 结果分析

3.1 愈伤组织的形成

培养开始的3d内,外植体在形态上并无明显变化,只是其体积比接种时稍微大了一些。5d后,外植体从切口处开始膨大并出现黄色小颗粒,形成愈伤组织,外植体隆起且边缘有卷曲现象。而污染方面,第2组一共接种16瓶培养基,有5瓶出现了霉菌污染,污染率为31.25%。

对比3个实验组的愈伤组织,可以发现,第2组的愈伤组织生长情况与第3组的差不多,而第1组则较差一些(见图1、图2)。

图1 愈伤组织的生长情况(培养基配方为MS+6-BA0.5mg/L+IBA 0.5mg/L)

图2 愈伤组织的生长情况(培养基配方为MS+IBA 0.5mg/L)

3.2 愈伤组织的分化

第2组进行继代培养的愈伤组织在继代培养1周后愈伤组织变紧,有芽形成,但在培养的3周内没有形成根(见图3)。

图3 愈伤组织的分化(培养基配方为MS+6-BA0.5mg/L+IBA 0.5mg/L)

而第1组的愈伤组织形成了根,但未形成芽(见图4);第3组的情况与第2组类似,但出芽率比第2组要高(见图5)。

图4 愈伤组织的分化(培养基配方为MS+IBA 0.5mg/L)

图5 愈伤组织的分化(培养基配方为MS+6-BA2.0mg/L+IBA 0.5mg/L)

3.3 生根率结果

根据观察记录,并进行列表统计,从表1可知,不同处理之间组培苗的生根率差异比较大,处理3的生根率最高为81.0%,处理1生根率最低,为27.9%;不同处理之间的生根时间、平均根数和平均根长存在一定的差异,生根时间基本都在30d左右,平均根条数都在2根左右,平均根长1.9cm左右。

表1 三种方案试验设计统计表

4 讨论

通过实验,可以得出,6-BA与IBA配合使用,可以更有效地诱导愈伤组织的形成。单独使用IBA可促进愈伤组织根的分化,而6-BA则可以有效地诱导愈伤组织芽的分化,且6-BA浓度为2.0mg/L时的效果比浓度为0.5mg/L时要好。

IBA属于生长素类物质,其主要作用是诱导愈伤组织的形成、胚状体的产生以及试管苗的生根。6-BA(6-苄基腺嘌呤)属于细胞分裂素类物质,它可以促进细胞分裂,诱导芽分化,促进侧芽萌发生长,抑制器官衰老,延缓叶片老化,还能显著改变生长调节物的作用[2]。IBA虽然提高了愈伤组织诱导率,但是可能由于较高浓度的IBA对种胚具有一定的毒害作用,因此会抑制植物的形态发生[3]。而附加低浓度的6-BA是不能有效诱导愈伤组织的分化[4],加入过高浓度的6-BA则会增进多酚氧化酶活性的作用,从而在培养基内产生并积累了酚、醌类深褐色色素物质,这类物质常因抑制愈伤组织的生长而导致毒害,严重时愈伤组织完全褐化而死亡[5]。

通过对不同无性系在同一培养条件下的生根实验研究表明:不同无性系的生根率在同一培养条件下存在较大的差异,变化范围为16.9%~90.3%。不同重复之间的差异没有达到显著水平,生根能力强的无性系在不同重复试验中生根率都很高,说明各无性系的生根能力受本身基因型的影响。生根率最高的无性系为YL243,达90.3%,而 YL020的生根率也达到了90.2%,这2个无性系在生根率指标方面已达到了进行规模化生产的要求。由此可见,杉木组培苗生根受本身遗传因素即基因型的制约,在杉木组织培养过程中应尽量筛选生根比较容易的基因型,配合以上的培养基配方进行研究,建立杉木优良无性系组培快繁技术体系。

当然,愈伤组织的形成和分化,不仅与激素的绝对含量、细胞分裂素和生长素的比例有关,而且还和培养温度、光照强度等有关。在笔者进行培养时,温度都较低,这对于愈伤组织的形成以及根茎的分化都是有影响的。

[1]潘瑞炽.植物细胞工程[M].广州:广东高等教育出版社,2008.

[2]吴丽芳,陆伟东,丁 伟,等.不同激素配比对红掌叶片愈伤组织诱导的影响[J].贵州农业科学,2010,38(8):17~18.

[3]杜雪玲,张振霞,刘 萍,等.2,4-D和6-BA对多年生黑麦草愈伤组织诱导影响的研究[J].草原与草坪,2005(3):49~51.

[4]张同庆,姚根怀,吴中心.激素对烟草愈伤组织分化影响的研究[J].烟草科技,1992(6):33~36.

[5]王 荔,杨艳琼,杨 德,等.不同激素浓度及培养基对烟草愈伤组织分化的影响[J].云南农业大学学报,1999,14(4):372~375.

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