植物生長調節(jié)劑對木薯組織培養(yǎng)再生的影響.pdf
<p>湖 北 農 業(yè) 科 學 2018 年 第57 卷 第16 期 2018 年8 月 湖 北 農 業(yè) 科 學 Hubei Agricultural Sciences Vol.57No.16 Aug.,2018 收 稿 日 期:2018-03-30 基 金 項 目: 百 色 學 院 校 級 科 研 項 目(2015KBN13); 廣 西 區(qū) 級 大 學 生 創(chuàng) 新 創(chuàng) 業(yè) 訓 練 計 劃 項 目(201710609077) 作 者 簡 介: 岑 湘 濤(1984-), 女, 廣 西 凌 云 人, 講 師, 碩 士, 從 事 植 物 生 物 學 教 學 及 科 研 工 作,( 電 話)18707767556( 電 子 信 箱)18379905qq.com; 通 信 作 者, 沈 偉,( 電 話)18777601385( 電 子 信 箱)464731249qq.com。 木 薯(Manihot esculentaCrantz) 屬 大 戟 科 木 薯 屬 植 物, 是 熱 帶 及 亞 熱 帶 地 區(qū) 重 要 的 糧 食 及 能 源 作 物 1 。 廣 西 壯 族 自 治 區(qū) 作 為 全 國 最 大 的 木 薯 優(yōu) 勢 產 區(qū) 2 , 其 木 薯 產 業(yè) 已 進 入 快 速 發(fā) 展 階 段。 但 品 種 老 化, 缺 乏 作 為 生 物 能 源 的 木 薯 品 種 在 一 定 程 度 上 制 約 著 廣 西 壯 族 自 治 區(qū) 木 薯 產 業(yè) 發(fā) 展 3 , 加 強 良 種 選 育 是 解 決 問 題 的 關 鍵 之 一。 植 物 組 織 培 養(yǎng) 技 術 在 植 物 新 品 種 選 育 上 具 有 重 大 作 用 4 , 國 內 有 不 少 以 快 繁 為 目 的 用 木 薯 帶 芽 莖 段 或 莖 尖 培 養(yǎng) 的 報 道 5,6 , 但 關 于 葉 片 再 生 的 報 道 較 少。 本 試 驗 通 過 建 立 木 薯 無 性 繁 殖 體 系 進 而 利 用 無 菌 苗 葉 片 進 行 愈 傷 組 織 誘 導 及 植 株 再 生 研 究, 以 期 為 實 現(xiàn) 木 薯 人 工 快 速 繁 殖 及 品 種 改 良 奠 定 基 礎。 1 材 料 與 方 法 1.1 材 料 以 木 薯 品 種 華 南102 無 菌 苗 為 試 驗 材 料。 1.2 方 法 1.2.1 繼 代 增 殖 初 代 培 養(yǎng) 獲 得 木 薯 無 菌 苗 后, 將 無 菌 苗 切 成 含 有1 個 芽 的 莖 段, 再 接 種 于 添 加 不 同 濃 度6-BA 或KT 的 增 殖 培 養(yǎng) 基 中, 以 基 本 培 養(yǎng) 基 ( 即 不 含 植 物 生 長 調 節(jié) 劑 的MS 培 養(yǎng) 基) 為 對 照, 培 養(yǎng)40d, 期 間 記 錄 芽 的 生 長 情 況 以 及 增 殖 系 數(shù)。 1.2.2 生 根 培 養(yǎng) 將 繼 代 增 殖 獲 得 的 木 薯 無 菌 苗 切 成 高 度 約 為1cm 的 單 株, 接 種 于 添 加 不 同 濃 度 MET 的12 MS 培 養(yǎng) 基 中, 以 不 添 加MET 的12 植 物 生 長 調 節(jié) 劑 對 木 薯 組 織 培 養(yǎng) 再 生 的 影 響 岑 湘 濤, 林 小 靜, 吳 詩 敏, 施 潔 紅, 韋 秀 青, 潘 明 鳳, 陳 秀 蘭, 沈 偉 ( 百 色 學 院 農 業(yè) 與 食 品 工 程 學 院, 廣 西 百 色 533000) 摘 要: 以 木 薯(ManihotesculentaCrantz) 華 南102 無 菌 苗 為 試 驗 材 料, 研 究 植 物 生 長 調 節(jié) 劑 對 木 薯 組 織 培 養(yǎng) 再 生 的 影 響。 結 果 表 明, 當MS 培 養(yǎng) 基 中 添 加0.4mgLKT 時 木 薯 腋 芽 增 殖 效 果 最 好;12 MS 培 養(yǎng) 基 中 添 加MET 能 使 木 薯 組 培 苗 根 變 粗 壯, 添 加 濃 度 以0.4mgL 為 宜; 單 獨 添 加2,4-D 可 誘 導 木 薯 無 菌 苗 葉 片 愈 傷 組 織, 同 時 添 加6-BA 可 改 善 愈 傷 組 織 質 地。 關 鍵 詞: 木 薯(ManihotesculentaCrantz); 植 物 生 長 調 節(jié) 劑; 外 植 體; 再 生 體 系 中 圖 分 類 號:S533 文 獻 標 識 碼:A 文 章 編 號:0439-8114(2018)16-0102-03 DOI:10.14088j.cnhi.issn0439-8114.2018.16.024 開 放 科 學( 資 源 服 務) 標 識 碼(OSID): EffectsofPlantGrowthRegulatorsoninVitroPlantRegenerationof Cassava CENXiang-tao,LINXiao-jing,WUShi-min,SHIJie-hong,WEIXiu-qing,PANMing-feng,CHENXiu-lan,SHENWei (Collegeof Agricultural andFoodEngineering,BaiseUniversity,Baise533000,Guangxi,China) Abstract: The effects of plant growth regulators on in vitro plant regeneration of cassava were investigated through tissue culture methods using seedlings derived from sterile germination of cassava varieties of huanan 102 as material. Experiment resultsshowedthatthe proliferation of cassava axillary bud turned out best while added the 0.4mgLKTinto the MS culture medium. The roots of cassava tissue cultured seedlings grew stout while added the 0.4mgL MET into the 12 MS Medium. 2,4-D could induced callus of the leaves of cassava without vaccine,Meanwhile added 6-BA could improved the texture of callus. Key words: cassava(ManihotesculentaCrantz);plantgrowth regulator;explants;regeneration system 岑 湘 濤, 林 小 靜, 吳 詩 敏, 等. 植 物 生 長 調 節(jié) 劑 對 木 薯 組 織 培 養(yǎng) 再 生 的 影 響J. 湖 北 農 業(yè) 科 學,2018,57(16):102-104. 第16 期 MS 培 養(yǎng) 基 為 對 照,30d 后 記 錄 生 根 情 況。 1.2.3 愈 傷 組 織 誘 導 將 木 薯 無 菌 苗 葉 片 切 成 0.40.6cm 2 大 小 的 小 塊 接 種 于 添 加 不 同 濃 度2,4-D 和6-BA 組 合 的MS 培 養(yǎng) 基 中, 選 取 最 適 宜 的 愈 傷 組 織 誘 導 培 養(yǎng) 基。 1.2.4 愈 傷 組 織 分 化 將 生 長 良 好 的 愈 傷 組 織 切 成 大 小 適 中 的 小 塊 接 種 到 添 加 不 同 細 胞 分 裂 素 和 生 長 素 組 合 的 分 化 培 養(yǎng) 基 中, 以MS 為 基 本 培 養(yǎng) 基,40d 后 開 始 統(tǒng) 計 分 化 率。 1.2.5 培 養(yǎng) 條 件 室 溫 為(25±2) , 光 周 期 為( 光 暗)10h14h, 光 照 度16002000lx。 1.2.6 數(shù) 據(jù) 分 析 增 殖 系 數(shù) 和 愈 傷 組 織 誘 導 率 計 算 公 式 參 照 周 珊 7 的 方 法: 增 殖 系 數(shù) 初 代 培 養(yǎng) 后 新 長 出 的 單 芽 節(jié) 數(shù) 接 種 時 總 的 腋 芽 數(shù); 愈 傷 組 織 誘 導 率( 誘 導 出 愈 傷 組 織 的 外 植 體 數(shù) 接 入 外 植 體 數(shù))×100。 愈 傷 組 織 生 長 量 參 照 文 獻8 分 為5 個 等 級。 2 結 果 與 分 析 2.1 木 薯 無 菌 芽 的 繼 代 增 殖 從 表1 可 以 看 出, 將 木 薯 無 菌 莖 段 培 養(yǎng) 在 添 加 不 同 濃 度 植 物 生 長 調 節(jié) 劑 的MS 基 本 培 養(yǎng) 基 上, 培 養(yǎng)40d 后 各 種 處 理 已 經(jīng) 萌 芽, 當MS 培 養(yǎng) 基 中 添 加 0.6mgL 6-BA 和0.4mgL KT 的 時 候, 莖 段 長 勢 快, 植 株 較 壯, 節(jié) 間 稍 短, 增 殖 系 數(shù) 最 大, 但 在 添 加 0.6mgL6-BA 的 培 養(yǎng) 基 中 無 菌 苗 莖 段 基 部 愈 傷 組 織 較 接 種 于 添 加0.4mgLKT 的 培 養(yǎng) 基 多。 當6-BA 和KT 濃 度 增 加 到0.8mgL 時, 增 殖 系 數(shù) 與 對 照 無 差 異, 且 接 觸 培 養(yǎng) 基 的 莖 段 基 部 有 明 顯 的 愈 傷 組 織。 綜 合 考 慮 無 菌 苗 生 長 情 況, 最 適 增 殖 培 養(yǎng) 基 為MS 0.4mgLKT。 2.2 木 薯 無 菌 芽 生 根 培 養(yǎng) 多 效 唑 對 活 體 植 物 具 有 控 長 矮 化, 促 進 生 根 的 生 理 效 應 9 。 由 于 木 薯 組 培 苗 普 遍 較 弱 小, 移 栽 成 活 率 不 高, 將 木 薯 品 種 華 南102 的 無 菌 芽 接 種 到 含 有 不 同 多 效 唑 的 培 養(yǎng) 基 中 進 行 培 養(yǎng)。 多 效 唑 濃 度 分 別 為0.1、0.2、0.4、0.8mgL, 以 不 含 植 物 生 長 調 節(jié) 劑 的 12MS 培 養(yǎng) 基 為 對 照, 結 果 如 表2 所 示。 由 表2 可 知, 多 效 唑 具 有 壯 苗 的 效 果, 濃 度 過 高, 會 抑 制 苗 的 伸 長 生 長, 導 致 苗 的 生 長 發(fā) 生 畸 形, 最 適 生 根 培 養(yǎng) 基 為12MS0.4mgL 多 效 唑。 2.3 植 物 生 長 調 節(jié) 劑 組 合 對 木 薯 葉 片 愈 傷 組 織 誘 導 的 影 響 由 表3 可 知, 華 南102 木 薯 無 菌 苗 葉 片 在 未 添 加 任 何 植 物 生 長 調 節(jié) 劑 的 基 本 培 養(yǎng) 基 中, 愈 傷 組 織 誘 導 率 為0, 不 同 濃 度2,4-D 處 理 主 要 影 響 木 薯 無 菌 苗 葉 片 愈 傷 組 織 的 發(fā) 生 時 間, 而 對 其 出 愈 率 和 愈 傷 組 織 顏 色 質 地 影 響 并 不 大。 當2,4-D 和6-BA 配 合 使 用 時, 添 加0.5mgL 的6-BA 使 葉 片 愈 傷 組 織 的 質 地 緊 密, 出 愈 率 降 低 到63.3。 結 果 表 明, 未 添 加 植 物 生 長 調 節(jié) 劑 的 培 養(yǎng) 基 不 適 合 木 薯 無 菌 苗 葉 片 愈 傷 組 織 誘 導, 添 加1.0mgL2,4-D 就 能 使 出 愈 率 達 到100, 添 加6-BA 在 改 善 愈 傷 組 織 質 地 的 同 時 會 降 低 出 愈 率。 表1 不 同 濃 度6-BA 和KT 對 木 薯 無 菌 芽 增 殖 效 果 的 影 響 植 物 生 長 調 節(jié) 劑 0 0.2mgL6-BA 0.4mgL6-BA 0.6mgL6-BA 0.8mgL6-BA 0.2mgLKT 0.4mgLKT 0.6mgLKT 0.8mgLKT 接 種 芽 數(shù) 個 40 30 36 42 42 40 40 41 40 增 殖 芽 數(shù) 個 160 145 165 228 177 168 212 182 170 增 殖 系 數(shù) 4.00 4.83 4.58 5.42 4.21 4.20 5.30 4.44 4.25 無 菌 苗 生 長 情 況 苗 細 長, 莖 段 節(jié) 間 較 長 苗 較 細, 莖 段 節(jié) 間 較 長 苗 較 粗, 莖 段 節(jié) 間 較 短 苗 較 粗, 莖 段 節(jié) 間 較 短, 莖 段 基 部 有 少 量 愈 傷 組 織 苗 短 粗, 莖 段 節(jié) 間 短, 莖 段 基 部 有 愈 傷 組 織 苗 細 長, 莖 段 節(jié) 間 較 長 苗 短 粗, 莖 段 節(jié) 間 小 苗 短 粗, 莖 段 節(jié) 間 大, 莖 段 基 部 有 少 量 愈 傷 組 織 苗 短 粗, 莖 段 節(jié) 間 大, 莖 段 基 部 有 愈 傷 組 織 表2 不 同 濃 度 多 效 唑 對 木 薯 組 培 苗 誘 導 生 根 的 影 響 多 效 唑mgL 0 0.1 0.2 0.4 0.8 接 種 芽 數(shù) 個 40 40 40 40 40 平 均 苗 高cm 0.53 0.37 0.35 0.30 0.27 平 均 根 長cm 0.45 0.23 0.16 0.12 0.07 苗 生 長 情 況 47d 生 根, 苗 細 弱, 根 細 長 810d 生 根, 苗 稍 弱, 根 短 粗 810d 生 根, 苗 較 壯, 根 短 粗 810d 生 根, 苗 強 壯, 根 短 粗 810d 生 根, 苗 矮 壯, 根 短 粗 誘 導 率 100 100 100 100 100 平 均 根 數(shù) 條 5.0 7.2 6.8 6.8 6.5 岑 湘 濤 等: 植 物 生 長 調 節(jié) 劑 對 木 薯 組 織 培 養(yǎng) 再 生 的 影 響 103 湖 北 農 業(yè) 科 學 2018 年 2.4 葉 片 愈 傷 組 織 的 分 化 從 表4 可 以 看 出, 不 同 濃 度 的 細 胞 分 裂 素 和 生 長 素 組 合 的 分 化 培 養(yǎng) 基 都 不 能 誘 導 華 南102 的 愈 傷 組 織 分 化 出 芽, 但 在MS6-BA 3.0mgLIBA 0.2 mgL 培 養(yǎng) 基 中 愈 傷 組 織 長 出 葉 片, 在MS6-BA 1.0mgLIAA 0.2mgL 培 養(yǎng) 基 中 有 不 定 根 產 生。 3 討 論 與 結 論 植 物 生 長 調 節(jié) 劑 具 有 植 物 內 源 激 素 作 用 的 人 工 合 成 藥 劑, 是 植 物 組 織 培 養(yǎng) 的 關 鍵 物 質, 在 增 殖 階 段 常 用 的 植 物 生 長 調 節(jié) 劑 有6-BA、KT、NAA 和GA 3 等, 用 于 生 根 培 養(yǎng) 的 植 物 生 長 調 節(jié) 劑 主 要 有IAA、 IBA、NAA, 愈 傷 組 織 誘 導 效 果 較 佳 的 植 物 生 長 調 節(jié) 劑 為2,4-D。 培 養(yǎng) 基 中 細 胞 分 裂 素 和 生 長 素 的 比 例 決 定 愈 傷 組 織 根 和 芽 的 分 化 10 。 本 試 驗 中6-BA 和KT 對 芽 增 殖 系 數(shù) 有 顯 著 影 響, 但KT 對 無 菌 苗 的 生 長 更 有 利, 莖 段 基 部 產 生 愈 傷 組 織 較 少。 隨 著 多 效 唑 濃 度 的 增 加 苗 越 矮 壯, 根 長 越 短。 單 獨 添 加2,4-D 就 能 使 木 薯 離 體 葉 片 誘 導 出 愈 傷 組 織,2,4-D 和6-BA 配 合 使 用 能 改 善 愈 傷 組 織 質 地 但 降 低 出 愈 率。 不 同 濃 度6-BA 和IBA、NAA 組 合 的 分 化 培 養(yǎng) 基 都 不 能 誘 導 華 南 木 薯102 的 愈 傷 組 織 分 化 出 芽, 需 要 在 這 方 面 進 一 步 完 善。 參 考 文 獻: 1 歐 文 軍, 韋 卓 文, 梁 海 波. 推 動 中 非 木 薯 科 技 合 作 服 務 國 家“ 一 帶 一 路” 戰(zhàn) 略J. 中 國 熱 帶 農 業(yè),2016(4):9-12. 2 張 慧 堅, 劉 恩 平, 劉 海 清, 等. 廣 西 木 薯 產 業(yè) 發(fā) 展 狀 況 與 對 策J. 廣 東 農 業(yè) 科 學,2012,5(6):161-164. 3 何 晶. 廣 西 木 薯 產 業(yè) 發(fā) 展 研 究D. 南 寧: 廣 西 大 學,2012. 4 黃 強, 李 軍. 廣 西 木 薯 種 質 資 源 的 收 集 利 用 和 品 種 選 育J. 廣 西 熱 帶 農 業(yè),2007(1):35-37. 5 文 峰, 蘇 文 潘, 黃 建 祺, 等. 木 薯 再 生 體 系 建 立 的 研 究 進 展J. 安 徽 農 業(yè) 科 學,2017,45(8):156-158. 6 曾 文 丹, 陸 柳 英, 謝 向 譽, 等. 優(yōu) 良 木 薯 品 種 新 選048 離 體 快 繁 技 術J. 南 方 農 業(yè) 學 報,2014,45(6):950-954. 7 周 珊. 紫 心 馬 鈴 薯“ 黑 美 人” 品 種 的 組 織 培 養(yǎng)D. 南 寧: 廣 西 大 學,2012. 8 李 琰, 張 朝 紅, 崔 宏 安, 等. 杜 仲 愈 傷 組 織 誘 導 的 研 究J. 西 北 農 林 科 技 大 學 學 報( 自 然 科 學 版),2003,31(5):153-157. 9 龔 玉 蓮, 陳 堅 毅, 曾 碧 健. 多 效 唑 在 植 物 組 織 培 養(yǎng) 中 應 用 前 景 的 探 討J. 廣 東 教 育 學 院 學 報,2000,20(3):103-106. 10 潘 瑞 熾. 植 物 組 織 培 養(yǎng)M. 第 七 版. 北 京: 高 等 教 育 出 版 社, 2012. 表4 不 同 培 養(yǎng) 基 對 誘 導 木 薯 無 菌 葉 片 愈 傷 組 織 分 化 的 影 響 6-BAmgL 1.0 1.0 2.0 2.0 3.0 3.0 1.0 1.0 2.0 2.0 3.0 3.0 IBAmgL 0.1 0.2 0.1 0.2 0.1 0.2 0 0 0 0 0 0 IAAmgL 0 0 0 0 0 0 0.1 0.2 0.1 0.2 0.1 0.2 接 種 數(shù) 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 愈 傷 組 織 分 化 情 況 未 出 芽 未 出 芽 未 出 芽 未 出 芽 未 出 芽 未 出 芽, 愈 傷 組 織 長 出 葉 片 未 出 芽 未 出 芽, 愈 傷 組 織 生 根 未 出 芽 未 出 芽 未 出 芽 未 出 芽 表3 不 同 植 物 生 長 調 節(jié) 劑 組 合 誘 導 葉 片 愈 傷 組 織 的 效 果 2,4-DmgL 0 0.5 1.0 2.0 1.0 1.0 1.0 2.0 2.0 2.0 6-BAmgL 0 0 0 0 0.05 0.1 0.5 0.05 0.1 0.5 愈 傷 組 織 數(shù) 塊 0 54 60 60 60 60 40 60 60 38 愈 傷 出 現(xiàn) 時 間 無 培 養(yǎng) 后10d 培 養(yǎng) 后7d 培 養(yǎng) 后7d 培 養(yǎng) 后10d 培 養(yǎng) 后7d 培 養(yǎng) 后7d 培 養(yǎng) 后7d 培 養(yǎng) 后7d 培 養(yǎng) 后7d 愈 傷 組 織 顏 色 和 質 地 無 色 澤 青 白, 質 地 稀 軟 色 澤 青 白, 質 地 稀 軟 色 澤 青 白, 質 地 稀 軟 色 澤 青 白, 質 地 致 密 顏 色 由 青 白 色 漸 漸 變 淡 黃 色, 質 地 由 稀 軟 逐 漸 變 緊 致 顏 色 黃 褐 色, 質 地 致 密 色 澤 青 白, 質 地 致 密 顏 色 由 青 白 色 漸 漸 變 淡 黃 色, 質 地 由 稀 軟 逐 漸 變 緊 致 顏 色 黃 褐 色, 質 地 致 密 接 種 數(shù) 塊 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 出 愈 率 0 90.0 100 100 100 100 66.7 100 100 63.3 104</p>