變異假酸漿嫩莖組織無性系建立的研究

遲金鳳 遲金雙 安凱 楊文新 姜長陽

摘要：為保存假酸漿有利變異的種質(zhì)，滿足栽培對種苗的需要，以變異植株嫩莖為材料，進行了嫩莖的愈傷組織誘導(dǎo)和分化培養(yǎng)、分化不定芽生根培養(yǎng)、試管苗生根繼代培養(yǎng)、試管苗的移栽和定植的研究，建立起變異植株的無性系。結(jié)果表明：MS+6-BA 0.2 mg·L-1+2,4-D 1.2 mg·L-1 培養(yǎng)基是變異假酸漿嫩莖愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)和繼代培養(yǎng)的理想培養(yǎng)基；MS+GA30.5 mg·L-1+6-BA 1.0 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1培養(yǎng)基是假酸漿嫩莖愈傷組織分化培養(yǎng)的理想培養(yǎng)基；White+IAA0.1 mg·L-1+IBA0.4 mg·L-1培養(yǎng)基是假酸漿不定芽生根培養(yǎng)的理想培養(yǎng)基；定植的試管苗生長旺盛，保持了假酸漿的所有生物學(xué)性狀和花期延長的有利觀賞變異性狀。

關(guān)鍵詞： 假酸漿；變異植株；無性系；快速繁殖

中圖分類號：S567 文獻標識碼：ADOI編碼：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

假酸漿（Nicandra physaloides）又稱水晶涼粉、藍花天仙子、田珠等，屬于茄科假酸漿屬一年生草本植物，我國多有栽培或逸為野生[1-2]。假酸漿葉含假酸漿稀酮等成分，種子含少量的曼陀羅甾內(nèi)酯等成分，根含古豆堿等成分，全草、種子和花均可入藥，具有清熱解毒、利尿、鎮(zhèn)靜、祛痰等功效，能治感冒發(fā)熱、鼻淵、熱淋、瘡癤等疾病[3-4]。由于假酸漿花冠鐘狀、藍色、美麗，近年來也多有觀賞栽培。但花期較短，一般僅為20 d左右。在觀賞栽培中，偶爾可發(fā)現(xiàn)花期延長15 d左右的變異植株，用種子對其進行繁殖，花期長的有利性狀無法保持。于是，當(dāng)栽培中再次發(fā)現(xiàn)這種花期延長、更有利于觀賞的變異植株時，為滿足人們觀賞栽培的需要，通過組織培養(yǎng)的方法，對其進行了無性系建立的研究，雖然目前已有假酸漿愈傷組織誘導(dǎo)和分化研究的報道[5]，但迄今未見假酸漿嫩莖無性系建立的研究報道。

1材料和方法

1.1材料及來源

將在花壇上發(fā)現(xiàn)的花期延長15 d左右的變異植株地上部采回實驗室，將嫩莖剪下作為試驗材料。

1.2材料滅菌

將嫩莖剪成長4 cm的莖段后，放到磨口廣口瓶中進行滅菌。具體滅菌方法參見張楠等[6]的研究。

1.3培養(yǎng)條件

參見馬依妮等[7]和趙靜等[8]的研究。

1.4試驗方法

1.4.1不同種類、不同濃度的生長素對愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)的影響把無菌嫩莖切成厚為0.2~0.3 cm的莖段后，接種到MS+6-BA 0.2 mg·L-1為基本培養(yǎng)基，附加濃度分別為0.6 mg·L-1和1.2 mg·L-1的IAA、IBA、2,4-D、NAA的愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，進行愈傷組織的誘導(dǎo)培養(yǎng)。每種培養(yǎng)基接種培養(yǎng)30塊試驗材料。

1.4.2愈傷組織分化培養(yǎng)把上述培養(yǎng)的愈傷組織分散為直徑0.2 cm左右的顆粒狀后，接種到MS+GA30.5 mg·L-1為基本培養(yǎng)基，附加不同濃度的6-BA和NAA培養(yǎng)基上，進行愈傷組織的分化培養(yǎng)。愈傷組織分化試驗重復(fù)2次，每種處理接種100個愈傷組織顆粒。

1.4.3不定芽的生根培養(yǎng)把上述分化培養(yǎng)的有效不定芽從基部切下后，接種到以White+AA 0.1 mg·L-1為基本培養(yǎng)基，附加濃度為0.2 ，0.4，0.6，0.8，1.0 mg·L-1的IBA、NAA的培養(yǎng)基上，進行不定芽生根培養(yǎng)。生根培養(yǎng)試驗重復(fù)2次，每種培養(yǎng)基接種100個不定芽。

1.4.4試管苗生根繼代增殖培養(yǎng)把以上由不定芽生根培養(yǎng)的試管苗剪成具有至少2個葉片的莖段后，接種到相同的培養(yǎng)基上，進行試管苗的生根繼代增殖培養(yǎng)。生根繼代增殖培養(yǎng)試驗重復(fù)2次，每次繼代培養(yǎng)7代。

1.4.5試管苗移栽與定植把生長著繼代培養(yǎng)試管苗的培養(yǎng)瓶去掉瓶塞，移到溫室中，煉苗2 d后，移栽到上半層為爐灰渣的溫室營養(yǎng)缽中，移栽后10 d內(nèi)保持濕度90%左右、沒有直射光的環(huán)境條件，10 d后按照溫室內(nèi)正常的環(huán)境進行管理。移栽試驗重復(fù)2次，移栽試管苗700株和800株。

把在溫室中移栽成活的試管苗于5月中旬定植到花壇上。定植試驗重復(fù)2次，定植的株數(shù)為650株和700株。定植后按照假酸漿觀賞栽培的正常條件管理。

2結(jié)果與分析

2.1愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)

觀察表明，接種后10 d有的培養(yǎng)基上的培養(yǎng)材料邊緣開始生長出淡黃色的愈傷組織。培養(yǎng)到50 d統(tǒng)計，結(jié)果見表1。由表可見，附加濃度為1.2 mg·L-1 2,4-D的培養(yǎng)基上不僅愈傷組織的誘導(dǎo)率為100%，而且誘導(dǎo)培養(yǎng)的愈傷組織長勢好。觀察還發(fā)現(xiàn)，在這種培養(yǎng)基上誘導(dǎo)的愈傷組織直徑為1.4 cm左右的半球狀，表面由許多大小不等的嫩綠色顆粒組成。把這種愈傷組織分散成直徑為0.3 cm左右的顆粒狀后，接種到相同的培養(yǎng)基上，進行愈傷組織的繼代培養(yǎng)，經(jīng)過4代繼代培養(yǎng)證明：每次繼代經(jīng)過45 d的培養(yǎng)，就會培養(yǎng)出一代與50 d誘導(dǎo)培養(yǎng)出的完全相同的愈傷組織。這說明MS+6-BA 0.2 mg·L-1+2,4-D 1.2 mg·L-1 培養(yǎng)基是變異假酸漿嫩莖愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)和繼代培養(yǎng)的理想培養(yǎng)基。

2.2不同濃度的6-BA、NAA對愈傷組織分化培養(yǎng)的影響

觀察表明，培養(yǎng)到16 d時，在有的培養(yǎng)基上培養(yǎng)的愈傷組織開始分化出綠色的芽點。培養(yǎng)到50 d時統(tǒng)計證明（表2）：不加6-BA和NAA、6-BA的濃度為1.5 mg·L-1、NAA的濃度為0.7 mg·L-1

3類培養(yǎng)基上愈傷組織不能分化；而在6-BA的濃度為0.5 mg·L-1和1.0 mg·L-1與濃度分別為0.1，0.3 ，0.5 mg·L-1的NAA配合使用的培養(yǎng)基上愈傷組織均能分化。其中在6-BA的濃度為1.0 mg·L-1與NAA濃度為0.1 mg·L-1配合使用的培養(yǎng)基上愈傷組織分化的效果最好，不僅分化率為96%，有效分化不定芽數(shù)為2.2，而且分化的不定芽長勢好。并且2次重復(fù)試驗的結(jié)果基本一致。這說明MS+GA3 0.5 mg·L-1+6-BA 1.0 mg·L-1+NAA0.1 mg·L-1培養(yǎng)基是假酸漿嫩莖愈傷組織分化培養(yǎng)的理想培養(yǎng)基。

2. 3不同生長素對不定芽生根培養(yǎng)的影響

生根培養(yǎng)到25 d進行統(tǒng)計，2次重復(fù)試驗的統(tǒng)計表明，在White+IAA0.1mg·L-1+IBA0.4 mg·L-1的培養(yǎng)基上不定芽生根的效果最好，不僅平均生根率為96%、每株試管苗平均生根6.5條、生長5.9個葉片、株高4.6 cm，而且外觀上試管苗生長非常旺盛。這說明White+IAA0.1 mg·L-1+IBA0.4 mg·L-1培養(yǎng)基是假酸漿不定芽生根培養(yǎng)的理想培養(yǎng)基。

2. 4試管苗生根繼代培養(yǎng)及快速繁殖

生根繼代增殖培養(yǎng)2次重復(fù)試驗，每次重復(fù)試驗繼代培養(yǎng)7代的統(tǒng)計結(jié)果證明：經(jīng)過24 d的培養(yǎng)，所培養(yǎng)的試管苗生根率為98.2%、平均每株試管苗生根6.8條、生長7.3個葉片、株高5.1 cm、莖粗0.22 cm，外觀上生長非常旺盛，且每代的繁殖系數(shù)為2.8。按這個速度，理論上一株試管苗每年能繁殖約500萬株試管苗。除掉各種不利因素，一年內(nèi)繁殖三四百萬株試管苗是可能的。這證明本研究通過生根繼代的方法可以達到快速繁殖的目的，還說明White+IAA0.1 mg·L-1+IBA0.4 mg·L-1培養(yǎng)基也是假酸漿試管苗生根繼代培養(yǎng)和快速繁殖的理想培養(yǎng)基。

2. 5試管苗移栽與定植的效果

觀察表明，移栽后9 d可見成活，并開始生長新葉。30 d統(tǒng)計證明：2次移栽的成活率分別為93.6%和94.4%。這說明，在溫室中假酸漿的試管苗較易移栽成活。

定植后30 d統(tǒng)計證明：2次定植的平均成活率為98.8%。這說明試管苗容易定植成活。

定植后觀察表明，與同期定植的實生苗相比，定植成活的試管苗具有以下特點：定植后前40 d生長緩慢，植株較小，隨后生長速度加快，且根系發(fā)達（相當(dāng)于實生苗的1.5倍），植株生長旺盛整齊。同時，試管苗保持了假酸漿所有的生物學(xué)性狀，且花期延長15 d左右的有利觀賞變異性狀也保持不變，但開花時間延遲10 d左右。

3討 論

一般認為，由愈傷組織分化所獲得的試管苗變異性較大[9-10]，而本研究通過嫩莖誘導(dǎo)的愈傷組織所獲得的試管苗不僅保持了假酸漿的所有生物學(xué)性狀，而且花期延長15 d左右的有利觀賞變異性狀也保持不變。這說明通過愈傷組織快速繁殖的觀賞植物試管苗，也能使有利觀賞變異性狀的種質(zhì)得到保存和應(yīng)用。

假酸漿試管苗定植后期卻又出現(xiàn)了生長速度快、根系發(fā)達（相當(dāng)于實生苗的1.5倍），并且植株生長旺盛整齊的現(xiàn)象。產(chǎn)生著這種現(xiàn)象是由于以下原因引起的：在試管苗培養(yǎng)的培養(yǎng)基中添加了較高濃度的IAA和IBA。定植于花壇上的試管苗體內(nèi)殘留著一些生長素，產(chǎn)生了后效作用，從而促進試管苗形成了發(fā)達的根系，有利于其吸收較多的營養(yǎng)，進而促進了營養(yǎng)生長，抑制了生殖生長。因此，也使定植的試管苗開花時間延遲了10 d左右。

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收稿日期：2011-12-19；修訂日期：2012-01-20

基金項目：遼寧省高等教育教學(xué)改革資助項目（20090304）；遼寧師范大學(xué)教學(xué)改革資助項目（LSJG：20090108）

作者簡介：遲金鳳（1