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大花银莲花愈伤组织诱导及再生体系的建立

逯锦春, 曹丽娜, 佟冠杰, 王鑫颖, 张利英, 喻锌, 李荟芳, 李彦慧

植物学报 2022, 57 (2): 217-226. DOI: 10.11983/CBB21200

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为建立野生大花银莲花(Anemone silvestris)组培再生体系, 分别以无菌苗上、下胚轴、叶片和叶柄为外植体, 探讨不同浓度植物生长调节剂对不同外植体的愈伤组织诱导、不定芽分化、增殖与生根的影响。结果表明, 4种外植体均可诱导出不定芽, 其中上胚轴诱导效果最佳, 其在1/2MS+2.0 mg∙L^-16-BA+0.1 mg∙L^-1NAA培养基中诱导率最高, 为86.67%; 最适增殖培养基为1/2MS+1.0 mg∙L^-16-BA+0.05 mg∙L^-1NAA, 增殖系数为3.67; 最佳生根培养基为1/2MS+0.3 mg∙L^-1IBA, 生根率为100%; 在草炭:蛭石=2:1 (v/v)的栽培基质中, 组培苗的移栽成活率最高, 为98.33%。该研究有效解决了野生大花银莲花在园林及药用生产上的种质资源紧缺难题, 为工厂化育苗提供了技术支撑。

No.	6-BA (mg∙L^-1)	NAA (mg∙L^-1)	Callus induction rate (%)	Growth condition
1	0	0	0.00±0.00 f	-
2	0.5	0.1	56.67±7.26 c	++
3	0.5	0.2	60.00±8.66 bc	++
4	0.5	0.5	23.33±3.33 def	+
5	0.5	1.0	0.00±0.00 f	-
6	1.0	0.1	86.67±7.26 ab	+++++
7	1.0	0.2	55.00±5.77 c	+++
8	1.0	0.5	20.00±2.89 ef	++
9	1.0	1.0	0.00±0.00 f	-
10	2.0	0.1	96.67±1.67 a	++++
11	2.0	0.2	51.67±8.82 cd	+++
12	2.0	0.5	41.67±8.82 cde	+++
13	2.0	1.0	33.33±4.41 cde	++

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表1 不同植物生长调节剂处理对大花银莲花上胚轴不定芽诱导的影响

正文中引用本图/表的段落

打开瓶盖, 将生长健壮且根系发达的幼苗, 在组培室内炼苗3天, 之后置于外界环境炼苗2天。取出苗, 洗净表面附着的培养基, 移栽至纯草炭、草炭:珍珠岩:蛭石=1:1:1 (v/v)、草炭:珍珠岩=3:1 (v/v)、草炭:沙子= 2:1 (v/v)和草炭:蛭石=2:1 (v/v) 5种不同基质中, 在22-25°C的温室中培养。每个处理移栽90株苗, 3次重复。30天后对移栽成活率及幼苗的生长状况进行统计。

在添加激素的各处理中, 上胚轴均先直接分化出不定芽, 之后在基部产生愈伤组织(图1B)。与CK (1/2MS)相比, 不同激素处理对大花银莲花上胚轴不定芽诱导的影响显著(表1)。当添加6-BA浓度一定时, 随着NAA浓度的升高, 不定芽的诱导率呈整体下降的趋势。当NAA浓度为0.1和0.2 mg∙L-1时, 诱导率较高, 且在2.0 mg∙L-1 6-BA+0.1 mg∙L-1 NAA处理下达到最高, 为96.67%, 但此时芽长势较为细弱; 在1.0 mg∙L-1 6-BA+0.1 mg∙L-1 NAA处理下, 不定芽的诱导率为86.67%, 且比其它处理生长速度快。诱导1周后, 上胚轴两端切口处开始膨大凸起。2周后, 不定芽基本分化整齐且生长健壮。综合考虑诱导率与不定芽长势, 上胚轴不定芽诱导的最佳培养基为1/2MS+1.0 mg∙L-1 6-BA+0.1 mg∙L-1 NAA。

此外, 与CK相比, 不同处理对下胚轴愈伤组织诱导的影响显著(表2)。当6-BA浓度为0.5以及1.0 mg∙L-1时, 随着NAA浓度的升高, 愈伤组织的诱导率呈先上升后下降; 当6-BA浓度为2.0 mg∙L-1时, NAA浓度为0.1、0.2以及1.0 mg∙L-1时, 愈伤组织的诱导率均为100%, 但是在0.2 mg∙L-1 NAA处理下, 愈伤组织多为黄白色, 并且表面的芽点较少, 而在1.0 mg∙L-1 NAA处理下, 愈伤组织的水渍化较为严重。因此, 下胚轴愈伤组织诱导的最佳培养基为1/2MS+2.0 mg∙L-1 6-BA+0.1 mg∙L-1 NAA, 此时愈伤组织多呈黄绿色, 且生长较为致密, 有颗粒感(图1C)。

激素种类及浓度对大花银莲花叶片和叶柄愈伤组织的诱导皆有一定影响, 添加不同激素的培养基中, 叶片受伤处均可诱导出愈伤组织(表3)。当6-BA浓度一定时, 随着NAA浓度的增加, 愈伤组织的诱导率呈先降低后上升; 当NAA浓度为0.1和0.3 mg∙L-1时, 随着6-BA浓度的升高, 愈伤组织的诱导率呈先上升后下降。在2.0 mg∙L-1 6-BA+0.1 mg∙L-1 NAA或4.0 mg∙L-1 6-BA+0.5 mg∙L-1 NAA处理下的愈伤组织诱导率最高, 均为100%, 但是前者处理下的愈伤组织生长速度较快, 培养的第1周叶片开始出现卷曲, 第2周伤口处开始膨大产生凸起, 第18天开始脱分化产生细小颗粒状的黄绿色愈伤组织, 1个月后表面出现质地紧密且具有芽点分布的愈伤组织。因此, 叶片愈伤组织的最佳诱导培养基为1/2MS+2.0 mg∙L-1 6-BA+0.1 mg∙L-1 NAA (图1D)。

未添加激素处理的叶柄均未诱导出愈伤组织。当6-BA浓度为0.5、1.0和2.0 mg∙L-1时, 随着NAA浓度的升高, 叶柄愈伤组织的诱导率呈整体降低的趋势; 在添加2.0 mg∙L-1 6-BA+0.1 mg∙L-1 NAA的培养基中, 叶柄愈伤组织的生长状态最好并且诱导率最高(为100%)。在此处理下, 叶柄先从两端切口处膨大, 第15天整个叶柄表面形成紧密状且质地较为硬实的黄绿色愈伤组织。因此, 叶柄愈伤组织的最佳诱导培养基为1/2MS+2.0 mg∙L-1 6-BA+0.1 mg∙L-1 NAA (图1F)。

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