植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)木薯組織培養(yǎng)再生的影響.pdf
湖 北 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2018 年 第57 卷 第16 期 2018 年8 月 湖 北 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) Hubei Agricultural Sciences Vol.57No.16 Aug.,2018 收 稿 日 期:2018-03-30 基 金 項(xiàng) 目: 百 色 學(xué) 院 校 級(jí) 科 研 項(xiàng) 目(2015KBN13); 廣 西 區(qū) 級(jí) 大 學(xué) 生 創(chuàng) 新 創(chuàng) 業(yè) 訓(xùn) 練 計(jì) 劃 項(xiàng) 目(201710609077) 作 者 簡(jiǎn) 介: 岑 湘 濤(1984-), 女, 廣 西 凌 云 人, 講 師, 碩 士, 從 事 植 物 生 物 學(xué) 教 學(xué) 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(guó) 最 大 的 木 薯 優(yōu) 勢(shì) 產(chǎn) 區(qū) 2 , 其 木 薯 產(chǎn) 業(yè) 已 進(jìn) 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(chǎn) 業(yè) 發(fā) 展 3 , 加 強(qiáng) 良 種 選 育 是 解 決 問(wèn) 題 的 關(guān) 鍵 之 一。 植 物 組 織 培 養(yǎng) 技 術(shù) 在 植 物 新 品 種 選 育 上 具 有 重 大 作 用 4 , 國(guó) 內(nèi) 有 不 少 以 快 繁 為 目 的 用 木 薯 帶 芽 莖 段 或 莖 尖 培 養(yǎng) 的 報(bào) 道 5,6 , 但 關(guān) 于 葉 片 再 生 的 報(bào) 道 較 少。 本 試 驗(yàn) 通 過(guò) 建 立 木 薯 無(wú) 性 繁 殖 體 系 進(jìn) 而 利 用 無(wú) 菌 苗 葉 片 進(jìn) 行 愈 傷 組 織 誘 導(dǎo) 及 植 株 再 生 研 究, 以 期 為 實(shí) 現(xiàn) 木 薯 人 工 快 速 繁 殖 及 品 種 改 良 奠 定 基 礎(chǔ)。 1 材 料 與 方 法 1.1 材 料 以 木 薯 品 種 華 南102 無(wú) 菌 苗 為 試 驗(yàn) 材 料。 1.2 方 法 1.2.1 繼 代 增 殖 初 代 培 養(yǎng) 獲 得 木 薯 無(wú) 菌 苗 后, 將 無(wú) 菌 苗 切 成 含 有1 個(gè) 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(zhǎng) 調(diào) 節(jié) 劑 的MS 培 養(yǎng) 基) 為 對(duì) 照, 培 養(yǎng)40d, 期 間 記 錄 芽 的 生 長(zhǎng) 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(wú) 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(zhǎng) 調(diào) 節(jié) 劑 對(duì) 木 薯 組 織 培 養(yǎng) 再 生 的 影 響 岑 湘 濤, 林 小 靜, 吳 詩(shī) 敏, 施 潔 紅, 韋 秀 青, 潘 明 鳳, 陳 秀 蘭, 沈 偉 ( 百 色 學(xué) 院 農(nóng) 業(yè) 與 食 品 工 程 學(xué) 院, 廣 西 百 色 533000) 摘 要: 以 木 薯(ManihotesculentaCrantz) 華 南102 無(wú) 菌 苗 為 試 驗(yàn) 材 料, 研 究 植 物 生 長(zhǎng) 調(diào) 節(jié) 劑 對(duì) 木 薯 組 織 培 養(yǎng) 再 生 的 影 響。 結(jié) 果 表 明, 當(dāng)MS 培 養(yǎng) 基 中 添 加0.4mgLKT 時(shí) 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(dú) 添 加2,4-D 可 誘 導(dǎo) 木 薯 無(wú) 菌 苗 葉 片 愈 傷 組 織, 同 時(shí) 添 加6-BA 可 改 善 愈 傷 組 織 質(zhì) 地。 關(guān) 鍵 詞: 木 薯(ManihotesculentaCrantz); 植 物 生 長(zhǎng) 調(diào) 節(jié) 劑; 外 植 體; 再 生 體 系 中 圖 分 類 號(hào):S533 文 獻(xiàn) 標(biāo) 識(shí) 碼:A 文 章 編 號(hào):0439-8114(2018)16-0102-03 DOI:10.14088j.cnhi.issn0439-8114.2018.16.024 開(kāi) 放 科 學(xué)( 資 源 服 務(wù)) 標(biāo) 識(shí) 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(shī) 敏, 等. 植 物 生 長(zhǎng) 調(diào) 節(jié) 劑 對(duì) 木 薯 組 織 培 養(yǎng) 再 生 的 影 響J. 湖 北 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué),2018,57(16):102-104. 第16 期 MS 培 養(yǎng) 基 為 對(duì) 照,30d 后 記 錄 生 根 情 況。 1.2.3 愈 傷 組 織 誘 導(dǎo) 將 木 薯 無(wú) 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(dǎo) 培 養(yǎng) 基。 1.2.4 愈 傷 組 織 分 化 將 生 長(zhǎng) 良 好 的 愈 傷 組 織 切 成 大 小 適 中 的 小 塊 接 種 到 添 加 不 同 細(xì) 胞 分 裂 素 和 生 長(zhǎng) 素 組 合 的 分 化 培 養(yǎng) 基 中, 以MS 為 基 本 培 養(yǎng) 基,40d 后 開(kāi) 始 統(tǒng) 計(jì) 分 化 率。 1.2.5 培 養(yǎng) 條 件 室 溫 為(252) , 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(dǎo) 率 計(jì) 算 公 式 參 照 周 珊 7 的 方 法: 增 殖 系 數(shù) 初 代 培 養(yǎng) 后 新 長(zhǎng) 出 的 單 芽 節(jié) 數(shù) 接 種 時(shí) 總 的 腋 芽 數(shù); 愈 傷 組 織 誘 導(dǎo) 率( 誘 導(dǎo) 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(zhǎng) 量 參 照 文 獻(xiàn)8 分 為5 個(gè) 等 級(jí)。 2 結(jié) 果 與 分 析 2.1 木 薯 無(wú) 菌 芽 的 繼 代 增 殖 從 表1 可 以 看 出, 將 木 薯 無(wú) 菌 莖 段 培 養(yǎng) 在 添 加 不 同 濃 度 植 物 生 長(zhǎng) 調(diào) 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(dāng)MS 培 養(yǎng) 基 中 添 加 0.6mgL 6-BA 和0.4mgL KT 的 時(shí) 候, 莖 段 長(zhǎng) 勢(shì) 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(wú) 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(dāng)6-BA 和KT 濃 度 增 加 到0.8mgL 時(shí), 增 殖 系 數(shù) 與 對(duì) 照 無(wú) 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(wú) 菌 苗 生 長(zhǎng) 情 況, 最 適 增 殖 培 養(yǎng) 基 為MS 0.4mgLKT。 2.2 木 薯 無(wú) 菌 芽 生 根 培 養(yǎng) 多 效 唑 對(duì) 活 體 植 物 具 有 控 長(zhǎng) 矮 化, 促 進(jìn) 生 根 的 生 理 效 應(yīng) 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(wú) 菌 芽 接 種 到 含 有 不 同 多 效 唑 的 培 養(yǎng) 基 中 進(jìn) 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(zhǎng) 調(diào) 節(jié) 劑 的 12MS 培 養(yǎng) 基 為 對(duì) 照, 結(jié) 果 如 表2 所 示。 由 表2 可 知, 多 效 唑 具 有 壯 苗 的 效 果, 濃 度 過(guò) 高, 會(huì) 抑 制 苗 的 伸 長(zhǎng) 生 長(zhǎng), 導(dǎo) 致 苗 的 生 長(zhǎng) 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(zhǎng) 調(diào) 節(jié) 劑 組 合 對(duì) 木 薯 葉 片 愈 傷 組 織 誘 導(dǎo) 的 影 響 由 表3 可 知, 華 南102 木 薯 無(wú) 菌 苗 葉 片 在 未 添 加 任 何 植 物 生 長(zhǎng) 調(diào) 節(jié) 劑 的 基 本 培 養(yǎng) 基 中, 愈 傷 組 織 誘 導(dǎo) 率 為0, 不 同 濃 度2,4-D 處 理 主 要 影 響 木 薯 無(wú) 菌 苗 葉 片 愈 傷 組 織 的 發(fā) 生 時(shí) 間, 而 對(duì) 其 出 愈 率 和 愈 傷 組 織 顏 色 質(zhì) 地 影 響 并 不 大。 當(dāng)2,4-D 和6-BA 配 合 使 用 時(shí), 添 加0.5mgL 的6-BA 使 葉 片 愈 傷 組 織 的 質(zhì) 地 緊 密, 出 愈 率 降 低 到63.3。 結(jié) 果 表 明, 未 添 加 植 物 生 長(zhǎng) 調(diào) 節(jié) 劑 的 培 養(yǎng) 基 不 適 合 木 薯 無(wú) 菌 苗 葉 片 愈 傷 組 織 誘 導(dǎo), 添 加1.0mgL2,4-D 就 能 使 出 愈 率 達(dá) 到100, 添 加6-BA 在 改 善 愈 傷 組 織 質(zhì) 地 的 同 時(shí) 會(huì) 降 低 出 愈 率。 表1 不 同 濃 度6-BA 和KT 對(duì) 木 薯 無(wú) 菌 芽 增 殖 效 果 的 影 響 植 物 生 長(zhǎng) 調(diào) 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(gè) 40 30 36 42 42 40 40 41 40 增 殖 芽 數(shù) 個(gè) 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(wú) 菌 苗 生 長(zhǎng) 情 況 苗 細(xì) 長(zhǎng), 莖 段 節(jié) 間 較 長(zhǎng) 苗 較 細(xì), 莖 段 節(jié) 間 較 長(zhǎng) 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(xì) 長(zhǎng), 莖 段 節(jié) 間 較 長(zhǎng) 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(duì) 木 薯 組 培 苗 誘 導(dǎo) 生 根 的 影 響 多 效 唑mgL 0 0.1 0.2 0.4 0.8 接 種 芽 數(shù) 個(gè) 40 40 40 40 40 平 均 苗 高cm 0.53 0.37 0.35 0.30 0.27 平 均 根 長(zhǎng)cm 0.45 0.23 0.16 0.12 0.07 苗 生 長(zhǎng) 情 況 47d 生 根, 苗 細(xì) 弱, 根 細(xì) 長(zhǎng) 810d 生 根, 苗 稍 弱, 根 短 粗 810d 生 根, 苗 較 壯, 根 短 粗 810d 生 根, 苗 強(qiáng) 壯, 根 短 粗 810d 生 根, 苗 矮 壯, 根 短 粗 誘 導(dǎo) 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(zhǎng) 調(diào) 節(jié) 劑 對(duì) 木 薯 組 織 培 養(yǎng) 再 生 的 影 響 103 湖 北 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 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(xì) 胞 分 裂 素 和 生 長(zhǎng) 素 組 合 的 分 化 培 養(yǎng) 基 都 不 能 誘 導(dǎo) 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(zhǎng) 出 葉 片, 在MS6-BA 1.0mgLIAA 0.2mgL 培 養(yǎng) 基 中 有 不 定 根 產(chǎn) 生。 3 討 論 與 結(jié) 論 植 物 生 長(zhǎng) 調(diào) 節(jié) 劑 具 有 植 物 內(nèi) 源 激 素 作 用 的 人 工 合 成 藥 劑, 是 植 物 組 織 培 養(yǎng) 的 關(guān) 鍵 物 質(zhì), 在 增 殖 階 段 常 用 的 植 物 生 長(zhǎng) 調(diào) 節(jié) 劑 有6-BA、KT、NAA 和GA 3 等, 用 于 生 根 培 養(yǎng) 的 植 物 生 長(zhǎng) 調(diào) 節(jié) 劑 主 要 有IAA、 IBA、NAA, 愈 傷 組 織 誘 導(dǎo) 效 果 較 佳 的 植 物 生 長(zhǎng) 調(diào) 節(jié) 劑 為2,4-D。 培 養(yǎng) 基 中 細(xì) 胞 分 裂 素 和 生 長(zhǎng) 素 的 比 例 決 定 愈 傷 組 織 根 和 芽 的 分 化 10 。 本 試 驗(yàn) 中6-BA 和KT 對(duì) 芽 增 殖 系 數(shù) 有 顯 著 影 響, 但KT 對(duì) 無(wú) 菌 苗 的 生 長(zhǎng) 更 有 利, 莖 段 基 部 產(chǎn) 生 愈 傷 組 織 較 少。 隨 著 多 效 唑 濃 度 的 增 加 苗 越 矮 壯, 根 長(zhǎng) 越 短。 單 獨(dú) 添 加2,4-D 就 能 使 木 薯 離 體 葉 片 誘 導(dǎo) 出 愈 傷 組 織,2,4-D 和6-BA 配 合 使 用 能 改 善 愈 傷 組 織 質(zhì) 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(dǎo) 華 南 木 薯102 的 愈 傷 組 織 分 化 出 芽, 需 要 在 這 方 面 進(jìn) 一 步 完 善。 參 考 文 獻(xiàn): 1 歐 文 軍, 韋 卓 文, 梁 海 波. 推 動(dòng) 中 非 木 薯 科 技 合 作 服 務(wù) 國(guó) 家“ 一 帶 一 路” 戰(zhàn) 略J. 中 國(guó) 熱 帶 農(nóng) 業(yè),2016(4):9-12. 2 張 慧 堅(jiān), 劉 恩 平, 劉 海 清, 等. 廣 西 木 薯 產(chǎn) 業(yè) 發(fā) 展 狀 況 與 對(duì) 策J. 廣 東 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué),2012,5(6):161-164. 3 何 晶. 廣 西 木 薯 產(chǎn) 業(yè) 發(fā) 展 研 究D. 南 寧: 廣 西 大 學(xué),2012. 4 黃 強(qiáng), 李 軍. 廣 西 木 薯 種 質(zhì) 資 源 的 收 集 利 用 和 品 種 選 育J. 廣 西 熱 帶 農(nóng) 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(jìn) 展J. 安 徽 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué),2017,45(8):156-158. 6 曾 文 丹, 陸 柳 英, 謝 向 譽(yù), 等. 優(yōu) 良 木 薯 品 種 新 選048 離 體 快 繁 技 術(shù)J. 南 方 農(nóng) 業(yè) 學(xué) 報(bào),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(xué),2012. 8 李 琰, 張 朝 紅, 崔 宏 安, 等. 杜 仲 愈 傷 組 織 誘 導(dǎo) 的 研 究J. 西 北 農(nóng) 林 科 技 大 學(xué) 學(xué) 報(bào)( 自 然 科 學(xué) 版),2003,31(5):153-157. 9 龔 玉 蓮, 陳 堅(jiān) 毅, 曾 碧 健. 多 效 唑 在 植 物 組 織 培 養(yǎng) 中 應(yīng) 用 前 景 的 探 討J. 廣 東 教 育 學(xué) 院 學(xué) 報(bào),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(duì) 誘 導(dǎo) 木 薯 無(wú) 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(zhǎng) 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(zhǎng) 調(diào) 節(jié) 劑 組 合 誘 導(dǎo) 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(shí) 間 無(wú) 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(zhì) 地 無(wú) 色 澤 青 白, 質(zhì) 地 稀 軟 色 澤 青 白, 質(zhì) 地 稀 軟 色 澤 青 白, 質(zhì) 地 稀 軟 色 澤 青 白, 質(zhì) 地 致 密 顏 色 由 青 白 色 漸 漸 變 淡 黃 色, 質(zhì) 地 由 稀 軟 逐 漸 變 緊 致 顏 色 黃 褐 色, 質(zhì) 地 致 密 色 澤 青 白, 質(zhì) 地 致 密 顏 色 由 青 白 色 漸 漸 變 淡 黃 色, 質(zhì) 地 由 稀 軟 逐 漸 變 緊 致 顏 色 黃 褐 色, 質(zhì) 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