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【摘要】在含MS与6-BA、NAA的培养基中进行元宝槭幼苗的组织培养。元宝槭顶芽培养中:顶芽生长在含6-BA(1mg/L)和NAA(0.5mg/L)的培养基中,在顶芽上端发生率高、平均生长1厘米;不定根在含NAA(0.1mg/L)的培养基中,在顶芽下端发生率高、生长粗长;愈伤在同时含有6-BA(1mg/L)和NAA(1mg/L)的培养基中,在顶芽下端发生颗粒状聚集。元宝槭茎培养中:茎无顶芽产生;茎的不定根与愈伤的发生状况与顶芽培养中的相同。
【关键词】元宝槭,茎,顶芽,不定根,愈伤
A Study on Tissue Culture of Acer Truncatum in Vitro
Cheng Lixia
【Abstract】The seed of Acer Truncatum was cultured in MS basic culture medium adding 6-BA and NAA.Among the buds culturing:the tip buds which grew average 1cm occurred in the culture medium adding 6-BA(1mg/L),so did in the culture medium adding NAA(0.5mg/L),the occurrence rate of it is high;The adventitious roots which long and coarseness occurrred in the culture medium adding NAA(0.1mg/L) at the bottom of the buds,and the occurrence rate of it is high;callus appeared cohere of granule in the culture medium adding both NAA(1mg/L)and 6-BA(1mg/L)at the bottom of the buds.Among the embryonal axis culturing:there is no occurrence of the tip buds,the occurrence situation of callus and adventitious roots is as same as in the buds culturing.
【Key words】Embryonal axis,Tip buds,Adventitious roots,Callus
元宝槭(Acer truncatum)是槭树科、槭树属植物,因其翅果形状很象中国古代“金锭”而得名。我国历来将其作为观赏绿化和行道树在长江以北等地广为种植。其种子富含油脂(48%)和蛋白质(27%),而不含淀粉和特殊化学组成。木材细密可制造各种特殊用具,并可做建筑材料。[1]
1.培养材料、条件与方法
1.1培养材料:元宝槭种子
1.2培养条件:培养基:MS[2]+水解酪蛋白(200mg/L)
调节激素:NAA、6-BA(均0.1mg/mL)
酸碱度:PH=5.8
温度:25℃
光照:1500-2000lx
蔗糖:30g
琼脂:8g
1.3培养方法。
培养基中激素的添加见表1。
材料的灭菌、切分、接种。
灭菌:把萌发的幼苗从子叶以上部分剪下。首先用75%的酒精对材料进行灭菌10～15秒,再用0.1%的HgCl灭菌7～8分钟,最后用无菌水冲洗5次。
切分:用刀把子叶上半部的茎与顶芽分开,将茎和顶芽分别培养。
接种:将切下的材料(茎及顶芽)[3]形态学的下方插进培养基中,每瓶放4～6个外植体。
2.培养结果
2.1元宝槭种子的组织培养。
对未剥种皮的元宝槭种子进行无菌萌发。把元宝槭种子在温水中浸泡两天后,对其进行灭菌消毒处理,在无菌操作下接种。12d后观察统计,萌发率为5%。对剥去种皮的元宝槭种子进行无菌萌发。20d后观察统计,种皮颜色未变,胚无任何萌动生长现象。
2.2元宝槭幼苗的组织培养。
将浸水的种子(剥去果皮,但未剥种皮)平铺在有筛网的培养盘中,保持种子湿润,8天后,有50%以上萌发。用剪刀从幼苗子叶上部剪断,对顶芽及茎进行培养。
在各种培养基中,顶芽萌动及顶芽、茎的愈伤、不定根发生情况见表2。
注释:在连续日期内对元宝槭外植体进行了四批初代培养,总共移植在0到12号培养基中的外植体如上表中①外植体Ⅰ;在初代培养第20～30天内,再对这些外植体进行统计,除了作继代培养的和因感菌死亡的外植体外,最后剩余外植体数如表中②外植体Ⅱ;其中顶芽数目如表中③顶芽;同时,也对顶芽、茎所发生的愈伤、顶芽、不定根也进行了统计,并计算出发生百分率,如表中④顶芽发生百分率、⑤不定根发生百分率、⑥愈伤发生百分率。
3.结果讨论与分析
3.1元宝槭种子的组织培养。
对未剥种皮的元宝槭种子进行培养,结果萌发率为5%,其萌发率很低的原因是种皮中有机物较多,可能不适于种子萌发;对剥去种皮的元宝槭种子进行培养,胚未萌动,可能是浸种过程中,细菌随水进入种子内部,对种子造成伤害。
3.2元宝槭幼苗的组织培养。
观察顶芽、茎的顶芽、不定根及愈伤在20～30天内的发生情况,结合表中统计结果分析:
0号培养基中的情况:外植体不产生愈伤;均有可能产生顶芽与不定根,但机率小(图1)。
顶芽发生情况:顶芽和茎中,只有顶芽发生顶芽生长现象。顶芽生长在3号(图3)和5号培养基中在顶芽顶端发生率高,顶芽长到1～2cm。在单独含有6-BA和NAA的培养基中顶芽均有顶芽生长现象,但顶芽发生率在含NAA的培养基中比含6-BA的培养基中高,生长较长,且明显。在7～12号同时含有6-BA与NAA的培养基中顶芽顶端不发生顶芽,原顶芽甚至枯萎。
不定根的发生情况:顶芽与茎的不定根发生状况一致,在外植体下端发生。不定根在(4～6)号培养基中发生率高于在其他标号中的发生率,不定根很粗壮,发生的数量多(图4-6)。
愈伤的发生状况:茎与顶芽的愈伤发生状况一致,在外植体下端产生。顶芽与茎的愈伤在1～12号培养基中均有发生,且随序号升高,发生率升高,生长状况也由较小的块状发展到颗粒状聚集。在11号培养基中,外植体的愈伤呈现颗粒状聚集(图2)。
图1
显示0号培养基中,不添加任何激素,即自然生长状况下,植株叶片浓绿,无顶芽、愈伤及不定根的产生。
图2
在11号培养基中愈伤呈颗粒状,顶芽枯萎。
图3
显示3号培养基中,顶芽萌动生长,长1cm左右;愈伤明显。
图4
在6号培养基中,顶芽萌动,不定根、愈伤组织发生。不定根粗长,发生数量多,愈伤呈块状,顶芽生长明显。
图5
在6号培养基中,顶芽萌动,不定根、愈伤组织发生。不定根纤长,发生数目多,顶芽生长2～3cm。
图6
在6号培养基中,顶芽萌动,不定根、愈伤组织发生。显示在6号培养基中顶芽生长,不定根发生,形成完整植株。
4.元宝槭顶芽和茎离体培养研究意义
元宝槭的顶芽和茎作为植物体的器官,进行离体组织培养,不仅是研究器官生长、营养代谢、生理分化、组织分化和形态建成的最好材料和方法,而且在生产实践上有重要的应用价值,如利用茎、叶培养建立的试管苗,可在短时间内提高繁殖速率,进行名贵产品的快速繁殖[4]。
参考文献
[1]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志(第四十六卷)[M].北京:科学出版社,1981.94.
[2]潘瑞炽,董愚得.植物生理学(第三版)[M].北京:高等教育出版社,1995.250.
[3]陆时万,徐祥生,沈敏建.植物学(第二版)上册[M].北京:高等教育出版社,1991.75-81.
[4]颜昌敬.植物生理学(第一版)[M].上海;上海科学技术出版社,1989.53.
【关键词】元宝槭,茎,顶芽,不定根,愈伤
A Study on Tissue Culture of Acer Truncatum in Vitro
Cheng Lixia
【Abstract】The seed of Acer Truncatum was cultured in MS basic culture medium adding 6-BA and NAA.Among the buds culturing:the tip buds which grew average 1cm occurred in the culture medium adding 6-BA(1mg/L),so did in the culture medium adding NAA(0.5mg/L),the occurrence rate of it is high;The adventitious roots which long and coarseness occurrred in the culture medium adding NAA(0.1mg/L) at the bottom of the buds,and the occurrence rate of it is high;callus appeared cohere of granule in the culture medium adding both NAA(1mg/L)and 6-BA(1mg/L)at the bottom of the buds.Among the embryonal axis culturing:there is no occurrence of the tip buds,the occurrence situation of callus and adventitious roots is as same as in the buds culturing.
【Key words】Embryonal axis,Tip buds,Adventitious roots,Callus
元宝槭(Acer truncatum)是槭树科、槭树属植物,因其翅果形状很象中国古代“金锭”而得名。我国历来将其作为观赏绿化和行道树在长江以北等地广为种植。其种子富含油脂(48%)和蛋白质(27%),而不含淀粉和特殊化学组成。木材细密可制造各种特殊用具,并可做建筑材料。[1]
1.培养材料、条件与方法
1.1培养材料:元宝槭种子
1.2培养条件:培养基:MS[2]+水解酪蛋白(200mg/L)
调节激素:NAA、6-BA(均0.1mg/mL)
酸碱度:PH=5.8
温度:25℃
光照:1500-2000lx
蔗糖:30g
琼脂:8g
1.3培养方法。
培养基中激素的添加见表1。
材料的灭菌、切分、接种。
灭菌:把萌发的幼苗从子叶以上部分剪下。首先用75%的酒精对材料进行灭菌10～15秒,再用0.1%的HgCl灭菌7～8分钟,最后用无菌水冲洗5次。
切分:用刀把子叶上半部的茎与顶芽分开,将茎和顶芽分别培养。
接种:将切下的材料(茎及顶芽)[3]形态学的下方插进培养基中,每瓶放4～6个外植体。
2.培养结果
2.1元宝槭种子的组织培养。
对未剥种皮的元宝槭种子进行无菌萌发。把元宝槭种子在温水中浸泡两天后,对其进行灭菌消毒处理,在无菌操作下接种。12d后观察统计,萌发率为5%。对剥去种皮的元宝槭种子进行无菌萌发。20d后观察统计,种皮颜色未变,胚无任何萌动生长现象。
2.2元宝槭幼苗的组织培养。
将浸水的种子(剥去果皮,但未剥种皮)平铺在有筛网的培养盘中,保持种子湿润,8天后,有50%以上萌发。用剪刀从幼苗子叶上部剪断,对顶芽及茎进行培养。
在各种培养基中,顶芽萌动及顶芽、茎的愈伤、不定根发生情况见表2。
注释:在连续日期内对元宝槭外植体进行了四批初代培养,总共移植在0到12号培养基中的外植体如上表中①外植体Ⅰ;在初代培养第20～30天内,再对这些外植体进行统计,除了作继代培养的和因感菌死亡的外植体外,最后剩余外植体数如表中②外植体Ⅱ;其中顶芽数目如表中③顶芽;同时,也对顶芽、茎所发生的愈伤、顶芽、不定根也进行了统计,并计算出发生百分率,如表中④顶芽发生百分率、⑤不定根发生百分率、⑥愈伤发生百分率。
3.结果讨论与分析
3.1元宝槭种子的组织培养。
对未剥种皮的元宝槭种子进行培养,结果萌发率为5%,其萌发率很低的原因是种皮中有机物较多,可能不适于种子萌发;对剥去种皮的元宝槭种子进行培养,胚未萌动,可能是浸种过程中,细菌随水进入种子内部,对种子造成伤害。
3.2元宝槭幼苗的组织培养。
观察顶芽、茎的顶芽、不定根及愈伤在20～30天内的发生情况,结合表中统计结果分析:
0号培养基中的情况:外植体不产生愈伤;均有可能产生顶芽与不定根,但机率小(图1)。
顶芽发生情况:顶芽和茎中,只有顶芽发生顶芽生长现象。顶芽生长在3号(图3)和5号培养基中在顶芽顶端发生率高,顶芽长到1～2cm。在单独含有6-BA和NAA的培养基中顶芽均有顶芽生长现象,但顶芽发生率在含NAA的培养基中比含6-BA的培养基中高,生长较长,且明显。在7～12号同时含有6-BA与NAA的培养基中顶芽顶端不发生顶芽,原顶芽甚至枯萎。
不定根的发生情况:顶芽与茎的不定根发生状况一致,在外植体下端发生。不定根在(4～6)号培养基中发生率高于在其他标号中的发生率,不定根很粗壮,发生的数量多(图4-6)。
愈伤的发生状况:茎与顶芽的愈伤发生状况一致,在外植体下端产生。顶芽与茎的愈伤在1～12号培养基中均有发生,且随序号升高,发生率升高,生长状况也由较小的块状发展到颗粒状聚集。在11号培养基中,外植体的愈伤呈现颗粒状聚集(图2)。
图1
显示0号培养基中,不添加任何激素,即自然生长状况下,植株叶片浓绿,无顶芽、愈伤及不定根的产生。
图2
在11号培养基中愈伤呈颗粒状,顶芽枯萎。
图3
显示3号培养基中,顶芽萌动生长,长1cm左右;愈伤明显。
图4
在6号培养基中,顶芽萌动,不定根、愈伤组织发生。不定根粗长,发生数量多,愈伤呈块状,顶芽生长明显。
图5
在6号培养基中,顶芽萌动,不定根、愈伤组织发生。不定根纤长,发生数目多,顶芽生长2～3cm。
图6
在6号培养基中,顶芽萌动,不定根、愈伤组织发生。显示在6号培养基中顶芽生长,不定根发生,形成完整植株。
4.元宝槭顶芽和茎离体培养研究意义
元宝槭的顶芽和茎作为植物体的器官,进行离体组织培养,不仅是研究器官生长、营养代谢、生理分化、组织分化和形态建成的最好材料和方法,而且在生产实践上有重要的应用价值,如利用茎、叶培养建立的试管苗,可在短时间内提高繁殖速率,进行名贵产品的快速繁殖[4]。
参考文献
[1]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志(第四十六卷)[M].北京:科学出版社,1981.94.
[2]潘瑞炽,董愚得.植物生理学(第三版)[M].北京:高等教育出版社,1995.250.
[3]陆时万,徐祥生,沈敏建.植物学(第二版)上册[M].北京:高等教育出版社,1991.75-81.
[4]颜昌敬.植物生理学(第一版)[M].上海;上海科学技术出版社,1989.53.