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不同菊花品种的组培扩繁技术

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第31卷第2期 2013年4月 上海交通大学学报(农业科学版) J0URNAL OF SHANGHAI JIAOTONG UNIVERSITY(AGRICULTURAL SCIENCE) Vo1.31 No.2 Apr.2013 文章编号:1671—9964(2013)02—0019—05 DOI:10.3969/J.ISSN.1671 9964.2013.02.004 不同菊花品种的组培扩繁技术 汪晓沙,曾 丽,彭勇政,西村润,林登贵 (上海交通大学农业与生物学院,上海200240) 摘要:以盆栽菊花品种带芽茎段为外植体,以MS为基本培养基,探讨了不同的植物生长调节剂 及其组合对不定芽的诱导、增殖及生根的影响。结果表明:(1)在诱导培养基MS+6一BA 2.0 mg/ L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂7.0 g/L的诱导下,11份菊花品种的诱导效果显著不 同,‘Breeze Ivory’诱导效果最好,诱导率为91.7 ;(2)‘Breeze Ivory’适宜的增殖培养基为MS+ 6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂7.0 g/L,增殖系数达12.1;(3)‘Breeze Ivory’适宜的生根培养基为1/2 MS+NAA 0.1 mg/L+蔗糖3O g/L+琼脂7.0 g/L,生根率达 100 ,平均每株根数为12.6;(4)‘Breeze Ivory’适宜的移栽基质为河沙,成活率可达98 。 关键词:菊花;带芽茎段;植物生长调节剂;组织培养 中图分类号:¥682.11 文献标识码:A Studies on Rapid—MiCrOprOpagatiOn Technology of Different Chrysanthemum Cultivars WANG Xiao—sha,ZENG Li,PENG Yong—zheng,XI Cun—rt ̄rl,LJN Deng—gui (School of Agriculture and Biology,Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200240,China) Abstract:Taking the stems with buds of chrysanthemums as explants,using MS medium as the basic medium,the influences of plant growth regulators and their combinations on the adventitious bud induction,proliferation and rooting were studied.The results showed 3S following:(1)The induction effects of 1 1 chrysanthemum cultivars were significantly different in the same induction medium,and the ‘Breeze Ivory’was the best one with 91.7 induction rate;(2)The optimal proliferation medium of ‘Breeze Ivory’was MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+sucrose 30 g/L+agar 7.0 g/L,the multiplication coefficient was 1 2.1;(3)The most suitable rooting medium of‘Breeze Ivory’was 1/2 MS+ NAA 0.1 mg/L+sucrose 30 g/L+agar 7.0 g/L,and the rooting rate was 100 ,the average number of roots per plant was 12.6;(4)The most suitable transplanting medium of‘Breeze Ivory’was river sand with 98 survival rate. Key words:chrysanthemum;stems with bud;plant growth regulator;tissue culture 菊花(Chrysanthemum morifolium)为菊科菊 属的多年生宿根草本花卉,品种繁多,花期各异,花 收稿日期:2012一l1一O1 型美观,色彩明艳,是重要的园林及室内应用花卉。 菊花的研究主要集中在选育与栽培方面,有关抗性 基金项目:上海市科委自然基金(11ZR148600) 作者简介:汪晓沙(1987一),女,硕士生,研究方向:观赏植物种质资源创新,E-mail:sisi168168@163.com; 曾 ̄(1963一)为本文通讯作者,女,博士,副教授,硕士生导师,研究方向:观赏植物种质资源创新与遗传育种,E-mail:zljs@sjtu.edtL cn 上海交通大学学报(农业科学版) 第31卷 及土壤修复等方面的研究较少,戴思兰等_1]研究了 菊属系统学及菊花起源,认为毛华菊为主要起源种, 栽培菊花的形成是以菊属植物高度网状的系统进化 前菊花组培依然存在不同品种诱导培养基的差异 大,优良品种生根较难,内生菌和褐变现象难控制等 问题,因此不同品种的菊花组培仍需进一步探 式样为背景;刘思余等l2]发现二倍体菊花脑染色体 讨E9-1o]。本文收集了11份菊花品种为试验材料,研 究了不同激素种类、组合及浓度对其不定芽诱导及 增殖的影响,可为菊花工厂化生产提供理论数据,同 时也为菊花对重金属的植物修复的研究以及新品种 加倍途径可有效克服其与栽培菊花问的远缘杂交障 碍;管志勇等[3 研究表明小花型菊花品种‘金陵白 凤’在盐胁迫下表现出耐盐性;李庚飞和林单等[4 ] 报道了一些菊科植物对重金属具有耐性及吸收作 选育提供试验材料。 用,可对环境修复起着重要作用。在菊花组织培养 方面,前人做了很多工作,吕晋慧等_6]以7个不同菊 花品种的叶片为外植体进行研究,发现基因型是影 响不定芽再生的重要因素;毛洪玉等l7]发现地被菊 花瓣基部组织芽的分化率高于花瓣中部和上部组 织,且再生植株与原品种形态上出现差异;晨卉等_8 发现不同菊花品种的茎段增殖培养基各不相同。目 1材料与方法 1.1材料 从Fides公司引进11份盆栽菊花品种,种植于 上海交通大学农业与生物学院浦江基地,不同品种 主要形态特征见表1。 表1不同菊花品种主要形态特征 Tab.1 The main morphological characteristics of different chrysanthemum cultivars 注:相I司字母表示经最小显著极差法检测无显著差异(P≤O.05)。F I司。 Note:Values are means of 3 repeats,and the same letters indicate no significant difference at P≤O5 by LSD test.The same as below. 1.2方法 1.2.1诱导培养 诱导培养基A1:MS+2.0 mg/L 6-BA+0.1 1~2个节的茎段,接种在A1培养基中,每瓶4株, 重复3次。温度25±1℃,光照12 h/d,光照强度3 000 lx,3O d后统计芽诱导情况。 mg/L NAA;MS为基本培养基,加入琼脂7.0 g/L, 蔗糖3O g/L,pH值5.8;121℃条件下蒸汽高压灭 菌2O rain。 分别取11份菊花品种嫩茎段,自来水冲洗1O 1.2.2增殖培养 以‘Breeze Ivory’为试验材料,将不定芽剪下, 接种到不同增殖培养基中,筛选出适宜的增殖培养 基。MS为基本培养基,同1.2.1。 airn,置于超净工作台上,70 酒精浸泡3O S,冲洗3 ~1.2.2.1适宜激素种类筛选 参照梁称福和齐向英等试验,设置3种不同继 4次,再用0.1 升汞消毒10 min,无菌水冲洗5 ~6次,无菌滤纸吸于材料表面水分,将材料切成带 代培养基,分别为B1:MS+2.0 mg/L 6-BA+0.1 第2期 汪晓沙,等:不同菊花品种的组培扩繁技术 mg/L NAA,B2:MS+1.0 mg/L 6一BA+0.5 mg/L IBA+0.01 mg/L TDZ,B3:MS+0.2 rag/ 2表明,不同品种不定芽诱导情况不同,其中 ‘Breeze Ivory’的不定芽诱导率最大,为91.7 ,平 均不定芽数为5.25个,如图1所示;‘Splash Sunrise’、‘Breeze Yellow’和‘Breeze Summer’诱导 L 6-BA,每处理1O瓶,每瓶1株,重复3次,培养条 件与1.2.1同。观察其生长情况,30 d统计芽增殖 系数[11-12]。 1.2.2.2适宜6-BA和NAA组合筛选 6-BA浓度设置为0.5、1.0、1.5 mg/L,NAA浓 度设置为0.05、0.1、0.15 mg/L,共9个组合,编号 效果差,诱导率为0,其余品种诱导率介于其间。因 此不同品种在同一培养基中不定芽诱导效果显著不 同,‘Breeze Ivory’的不定芽诱导效果最好。 表2不同菊花品种的不定芽诱导情况 分别为B4 ̄B12。将诱导分化出的无菌芽切割接种 于不同培养基中,每处理1o瓶,每瓶1株,重复3 次,培养条件与1.2.1同,观察其生长情况,30 d统 计芽增殖系数。 1.2.3生根培养 设置2种生根培养基,分别为C1:1/2 MS+ 0.1 mg/L NAA,C2:1/2 MS+0.1 mg/L IBA。当 增殖培养的无菌苗长至2~3 cm时,转接到生根培 养基中进行培养。每处理1o瓶,每瓶1株,重复3 次,15 d观察。 1.2.4炼苗与移栽 经过15 d生根培养,即可进行炼苗移栽。打开 瓶盖放在25±1℃环境中2~3 d,然后取出试管苗, 清水洗去培养基,分别移栽到3种基质中,即D1:蛭 石;D2:泥炭:珍珠岩:蛭石一1:1:1:D3:河沙。前 1~2周覆盖薄膜,温度控制在18~2O℃,每2~3 天喷1次清水,28 d计算成活率。 1.2.5试验数据处理 污染率一污染外植体数/接种外植体总数× 100 ;褐化率一褐化外植体数/接种外植体总数x 100 ;诱导率一出芽外植体数/接种外植体总数× 100 ;增殖系数===不定芽总数/接种外植体总数× 100 ;生根率一生根无菌苗个数/接种无菌苗总 数×100 ;移栽成活率一成活植株个数/移栽植株 总数×100 。用SAS 9.3软件进行分析,采用最 小显著极差法进行数据差异显著性检测。 2结果与分析 2.1 不同菊花品种不定芽诱导情况 不同品种腋芽萌动时间不同,2 d萌动的品种 为‘Breeze Ivory’,2~3 d后萌动的品种有‘Breeze Sweet’和‘Breeze Cardinal’,其余品种均在4~5 d 后萌动;第7天‘Breeze Ivory’和‘Breeze Sweet’外 植体切口处出现愈伤组织,其他品种8 d后相继出 现愈伤组织,15 d后愈伤组织开始形成不定芽。表 Tab.2 Adventitious bud induction of different chrysanthemum cultivars 图1诱导培养基A1中的‘Breeze Ivory’的不定芽诱导 Fig.1 Adventitious bud induction of‘Breeze Ivory’ in culture medium A1 2.2不同激素组合对‘Breeze Ivory’增殖的影响 表3表明不同激素组合‘Breeze Ivory’芽增殖 效果不同,B1培养基中诱导的不定芽增殖系数为 14.1,芽较多紧凑;B2诱导的不定芽较小较弱,增殖 系数为2.5;B3诱导的不定芽枯黄弱小,增殖系数 为4.4。因此适合‘Breeze Ivory 增殖的激素组合为 6一BA和NAA组合。 第2期 汪晓沙,等:不同菊花品种的组培扩繁技术 98 ,长势也最好,如图4所示;在D1和D2中成活 为MS+1.5 mg/L 6-BA+0.3 mg/L NAA,增值 率分别为89%和83 ,因此‘Breeze Ivory’试管苗 适宜的移栽基质为河沙。 l   系数为7.58;陈龙清等[" 以日本早小菊的茎尖、嫩 茎段和未完全开放的花蕾为外植体,适宜的增殖培 养基为MS+1.0 mg/L 6一BA+0.1 mg/L NAA, 表6不同移栽基质对‘Breeze Ivory’移栽 成活率的影响 1l增值系数达15以上;本文的增殖数为12.1,高于张 红和梅忠的研究结果,但是比陈龙清的研究结果低。 Tlab.6 Effect of different transplantation mediums Oil ‰ ‰ survival rate of‘Breeze Ivory’ D1 蛭石 长势一般,叶浓绿 D2泥炭:珍珠岩:蛭石 长势一般,叶浓绿 D3 河沙 长势健壮,叶浓绿 图4‘Breeze Ivory’在河沙中的生长情况 Fig.4 Growth status of‘Breeze Ivory’in river sand 3讨论与结论 植物生长调剂对植物组培的影响比较复杂,在 组培快繁时,要根据植物的品种和目的来选择合适 的植物生长调剂种类和浓度L1引。 在菊花诱导培养中,以11份菊花品种为试验材 料,菊花茎段为外植体,培养基为MS+2.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA,结果表明不同菊花品种 的不定芽诱导显著不同。该结果与前人的研究相 似,高亦珂等[143认为不同品种对相同激素水平的反 应不同,‘金背大红’的愈伤诱导率和分化率都远远 低于两种地被菊品种‘矮黄’和‘玉龙’。 在菊花增殖培养中,以初代诱导效果较好的 ‘Breeze Ivory’为材料,当激素组合为6-BA 1.0 mg/L,NAA 0.1 mg/L,不定芽增殖系数为12.1,长 势较好。张红L1 ]以菊花珍品‘绿牡丹’的茎段为外 植体进行组织培养研究,最佳增殖培养基MS+0.2 mg/L 6一BA+0.1 mg/L NAA,增殖系数为3.8; 梅忠_1 ]以亚菊茎段侧芽为外植体,最佳增殖培养基 表明不同菊花品种的最佳增殖培养基不同,增值系 数也不同,这可能与外植体的取材时间、取材部位有 关,具体原因尚待进一步研究。 在生根培养中,以1/2MS为基本培养基,分别 添加0.1 mg/L的NAA和1BA,2种生根培养基中 的生根率均为100 ,但在1/2 MS+0.1 mg/L NAA中组培苗的平均根长、单株根数及株高均优 于培养基1/2 MS+0.1 mg/L IBA。建德锋与周洲 等[1¨9]的研究也认为较适合生根的培养基为1/2 MS+0.1 mg/L NAA,NAA的诱导生根效果好于 IBA;但该结果与丁世民等和李秋杰等[zo-213的研究 结果不同,丁世民等是以花蕾做为外植体,李秋杰等 是以叶片为外植体,发现IBA的诱导生根效果优于 NAA,而本文是以菊花茎段为外植体,因此适宜激 素种类不同可能与品种及取材部位有关。 在菊花炼苗移栽试验中,通过不同基质对移栽 的影响发现,菊花‘Breeze Ivory’在河沙中的移栽成 活率最高,为98 ,这与周惠芬l2z]的研究一致,而蛭 石和泥炭:珍珠岩:蛭石一1:l:1移栽效果不好,可 能与其保水性和通气性有关。 本试验的结论如下:(1)在诱导培养基MS+ 2.0 mg/L 6-BA+O.1 mg/L NAA的诱导下,11份 菊花品种的诱导效果显著不同,其中以菊花‘Breeze Ivory’的诱导效果最好;(2)菊花‘Breeze Ivory’适 宜的增殖培养基为MS+1.0 mg/L 6一BA+0.1 mg/L NAA;(3)‘Breeze Ivory’适宜的生根培养为 1/2 MS+0.1 mg/L NAA;(4)‘Breeze Ivory’适宜 的移栽基质为河沙。 参考文献: [1]戴思兰,王文奎,黄家平.菊属系统学及菊花起源的研 究进展[J].北京林业大学学报,2002,24(5/6): 230—234. 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