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1 植物材料
本研究以毛建草(Dracocephalum rupestre Hance) 2种叶片为外植体。大田叶片采自山西农业大学林业站种植的毛建草植株。组培苗叶片取自毛建草带芽茎段在1/2MS培养基中培养30天、继代2次的组培苗, 以其顶部幼嫩叶片为外植体。
2 培养基成分与培养条件
2.1 外植体处理
用清水洗去叶片表面灰尘, 在含洗洁精的水溶液中浸泡15分钟, 流水冲洗30分钟后, 在超净工作台上进行表面消毒。先用75%乙醇浸泡30秒, 无菌水清洗3次, 然后用0.1% HgCl2浸泡4分钟, 无菌水冲洗5-6次。将处理后的叶片沿主脉切成0.5 cm2的小块, 接入含不同浓度植物生长调节剂的MS培养基中进行愈伤组织诱导。
2.2 不同植物生长调节剂组合对愈伤组织诱导的影响
在MS培养基中分别添加6-苄基腺嘌呤(6-BA)、噻苯隆(TDZ)和6-糠基氨基嘌呤(KT), 浓度分别为0.5、1.0和2.0 mg·L−1。取2种叶片沿主脉横切3次形成伤口, 切成0.5 cm2小块, 接种时叶面朝上。每处理接种20个叶片, 设3次重复。30天后统计并记录愈伤组织发生时间、诱导率及生长状态。
将6-BA (0.5、1.0和2.0 mg·L−1)与2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、吲哚-3-乙酸(IAA) (0、0.1、0.5和1.0 mg·L−1)进行组合。每处理接种20个叶片, 设3次重复。30天后统计并记录愈伤组织发生时间、诱导率及生长状态。
2.3 植物生长调节剂对愈伤组织分化的影响
将愈伤组织切成0.5 cm2小块后进行转接。MS培养基中分别添加6-BA (1.0、2.0和3.0 mg·L−1)、TDZ (0.5、1.0和2.0 mg·L−1)和IAA (0.05、0.5和1.0 mg·L−1)或NAA (萘乙酸) (0.05、0.5和1.0 mg·L−1)。每处理接种20块愈伤组织, 重复3次。30天后统计不定根及不定芽分化率。
2.4 植物生长调节剂对不定芽增殖的影响
将分化的不定芽切分成单芽, 接种至含6-BA (0.5、1.0和2.0 mg·L−1)与NAA (0.01、0.05和0.1 mg·L−1)组合的MS培养基中。每处理接种15个不定芽, 重复3次。30天后统计不定芽增殖率、增殖系数及株高。
2.5 植物生长调节剂对不定芽生根的影响
将增殖的不定芽切分成单芽, 分别转接至含有NAA (0、0.1、0.5和1.0 mg·L−1)和吲哚丁酸(IBA) (0、0.1、0.5和1.0 mg·L−1) 16种组合的1/2MS培养基中。每处理接种15个芽, 重复3次。30天后观察不定芽的生根情况, 统计生根率。
2.6 炼苗与移栽
当组培苗长至高3.0 cm、根长2.0 cm时, 开盖并倒入清水。室温下放置2天, 再转到室外培养3天, 取出苗用蒸馏水清洗, 将其移栽到装有已消毒基质(草炭土:蛭石=1:1, v/v)的花盆中。
2.7 培养条件
基础营养培养基为MS、1/2MS培养基中添加30 g∙L-1蔗糖和7 g∙L-1琼脂。培养条件: 温度(25±1)°C, 光照强度3 000 µmol∙m-2∙s-1, 光周期为16小时光照/8小时黑暗。
2.8 数据统计分析
愈伤组织诱导率=(产生愈伤组织的外植体数/接种外植体数)×100%;
分化率=(分化的愈伤组织数/接种愈伤组织数)×100%;
不定芽增殖率=(增殖芽数/接种芽数)×100%;
成活率=(成活苗数/接种数)×100%;
生根率=(生根苗数/成活苗数)×100%。
采用SPSS和Excel软件进行数据整理及统计分析。
3 结果与讨论
3.1 细胞分裂素对愈伤组织诱导的影响
将2种叶片切成0.5 cm2的小块, 叶面朝上分别接种于含不同浓度6-BA、TDZ和KT组合的愈伤组织诱导培养基中(表1)。接种时轻压叶片, 使其与培养基充分接触。
表1 细胞分裂素对叶片愈伤组织诱导的影响
Table 1
| Type | 6-BA (mg∙L-1) | TDZ (mg∙L-1) | KT (mg∙L-1) | Occurrence time (d) | Induction rate (%) | Callus growth state |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Leaves of field planted individual | 0.5 | - | - | 10.25±4.65 a | 40.36±3.17 b | Yellow with a firm and dense texture |
| 1.0 | - | - | 7.58±1.29 b | 65.21±9.94 a | Pale yellow-green, loose, and a softer texture | |
| 2.0 | - | - | 6.92±1.17 b | 67.07±9.05 a | Pale yellow, loose and watery in appearance, with a soft texture | |
| - | 0.5 | - | 16.25±3.39 a | 37.98±5.73 b | Green, loose, and soft in texture, with a loose consistency | |
| - | 1.0 | - | 15.83±3.58 a | 40.17±7.53 b | Green, loose, with white spots, a soft texture | |
| - | 2.0 | - | 11.50±2.88 b | 62.53±6.66 a | Green, loose, with white spots, a soft texture | |
| - | - | 0.5 | 9.50±2.60 a | 35.19±6.73 b | Yellow, compact, with a somewhat hard texture | |
| - | - | 1.0 | 8.17±2.44 ab | 57.06±9.06 a | Brownish-yellow, compact, with a soft texture | |
| - | - | 2.0 | 6.67±1.45 b | 42.53±5.84 b | Brown, loose, resembling water stains, with a soft texture | |
| Leaves of tissue-cultured seedling | 0.5 | - | - | 11.08±2.69 a | 47.33±8.53 b | Yellow with a firm and dense texture |
| 1.0 | - | - | 10.33±1.48 a | 55.76±7.85 ab | Yellow-green, loose, with a relatively soft texture | |
| 2.0 | - | - | 8.17±1.27 b | 68.01±6.46 a | Yellow-green, loose, with a relatively soft texture | |
| - | 0.5 | - | 14.17±2.99 a | 33.63±5.79 b | Green, loose, with a soft texture | |
| - | 1.0 | - | 12.33±1.03 ab | 45.36±9.64 ab | Green, compact, with a hard texture | |
| - | 2.0 | - | 10.33±2.63 b | 55.61±9.07 a | Green, loose, with a relatively soft texture | |
| - | - | 0.5 | 12.92±3.62 a | 40.75±8.32 b | Pale yellow, loose, with a hard texture | |
| - | - | 1.0 | 11.25±2.65 a | 63.59±7.07 a | Pale yellow, loose, with a softer texture | |
| - | - | 2.0 | 8.83±1.58 b | 52.29±9.41 ab | Pale yellow, loose, and loosely resembling water stains in texture |
数值为3次重复的平均值±标准误; 同列不同小写字母表示各处理间差异显著(P<0.05)。-表示未添加6-BA、TDZ或KT。
The values are means±SE of 3 replicates; different lowercase letters in the same column indicate significant differences among different treatments (P<0.05). - indicate that 6-BA, TDZ, or KT are not added.
2 种叶片愈伤组织的发生时间随细胞分裂素浓度(0.5-2.0 mg·L−1)的增加而缩短(表1)。诱导大田叶片愈伤组织发生时间的先后顺序依次是KT>6-BA>TDZ; 诱导组培苗叶片愈伤组织发生时间的先后顺序依次是6-BA>KT>TDZ。
2 种叶片的愈伤组织诱导率均随6-BA和TDZ浓度的升高而增加, 随KT浓度的升高呈先增后降趋势。三者比较, 6-BA诱导2种叶片愈伤组织诱导率最高。
图1
图1
叶片愈伤组织诱导及植株再生
(A) 大田叶片; (B) 组培苗; (C) 叶片膨大; (D) 愈伤组织诱导; (E) 大田叶片愈伤组织分化不定芽; (F) 组培苗叶片愈伤组织分化不定芽; (G) 不定芽增殖; (H) 根系状态; (I) 移栽。Bars=2 cm
Figure 1
Callus induction and plant regeneration from leaves
(A) Field planted leaves; (B) Tissue culture seedling; (C) Leaf blade expansion; (D) Induction of callus; (E) Adventitious bud differentiation of leaves of field planted individual; (F) Adventitious bud differentiation of leaves of tissue-cultured seedling; (G) Adventitious bud proliferation; (H) Root system status; (I) Transplanting. Bars=2 cm
图2
图2
愈伤组织诱导及分化
(A) 6-BA诱导的大田叶片愈伤组织; (B) TDZ诱导的大田叶片愈伤组织; (C) KT诱导的大田叶片愈伤组织; (D) 6-BA诱导的组培苗叶片愈伤组织; (E) TDZ诱导的组培苗叶片愈伤组织; (F) KT诱导的组培苗叶片愈伤组织; (G) 不定芽畸形; (H) 同时分化不定芽和不定根; (I) 不定根分化。Bars=2 cm
Figure 2
Induction and differentiation of callus tissue
(A) Callus from leaves of field planted individual incorporating 6-BA; (B) Callus from leaves of field planted individual incorporating TDZ; (C) Callus from leaves of field planted individual incorporating KT; (D) Callus from leaves of tissue-cultured seedling incorporating 6-BA; (E) Callus from leaves of tissue-cultured seedling incorporating TDZ; (F) Callus from leaves of tissue-cultured seedling incorporating KT; (G) Adventitious bud malformation; (H) Concurrent differentiation of adventitious buds and roots; (I) Adventitious root differentiation. Bars=2 cm
3.2 6-BA与IAA组合对叶片愈伤组织诱导的影响
大田叶片在培养6-15天时形成愈伤组织。当6-BA浓度为0.5或1.0 mg·L−1时, 大田叶片愈伤组织的发生时间随IAA浓度的增加呈先升后降趋势, 6-BA浓度为2.0 mg·L−1时, 愈伤组织的发生时间随IAA浓度的增加呈推迟趋势。组培苗叶片在培养8-18天时形成愈伤组织。当6-BA浓度为0.5-2.0 mg·L−1时, 愈伤组织的发生时间随IAA浓度的增加呈推迟趋势(表2)。
表2 6-BA与IAA组合对叶片愈伤组织诱导的影响
Table 2
| Type | 6-BA (mg∙L-1) | IAA (mg∙L-1) | Occurrence time (d) | Induction rate (%) | Callus growth state |
|---|---|---|---|---|---|
| Leaves of field planted individual | 0.5 | 0 | 10.25±4.60 b | 40.37±6.89 b | Yellow, compact, and with a hard texture |
| 0.5 | 0.1 | 15.25±3.72 c | 39.09±8.97 bc | Green, loose, with a softer texture | |
| 0.5 | 0.5 | 9.58±1.40 ab | 33.28±7.29 bc | Pale yellow, loose, with a harder texture | |
| 0.5 | 1.0 | 8.08±1.96 a | 26.72±5.74 c | Yellow, resembling water stains, soft texture | |
| 1.0 | 0 | 7.58±2.29 a | 65.33±6.56 a | Pale yellow, loose, softer texture | |
| 1.0 | 0.1 | 14.67±3.08 c | 55.46±5.64 ab | Green, compact, harder texture | |
| 1.0 | 0.5 | 10.83±3.33 b | 47.51±6.74 b | Pale yellow, loose, soft texture | |
| 1.0 | 1.0 | 9.58±2.39 ab | 33.72±9.32 bc | Green loose, soft texture | |
| 2.0 | 0 | 6.92±2.17 a | 67.55±6.54 a | Pale yellow, loose, watery appearance, soft texture | |
| 2.0 | 0.1 | 11.67±1.20 b | 63.29±7.96 a | Pale green, loose, soft texture | |
| 2.0 | 0.5 | 12.16±2.46 bc | 54.29±8.57 ab | Yellow-green, loose, softer texture | |
| 2.0 | 1.0 | 14.00±3.43 c | 41.31±9.03 b | Green, loose, softer texture | |
| Leaves of tissue- cultured seedling | 0.5 | 0 | 11.08±2.69 b | 47.81±5.75 b | Yellow, compact, hard texture |
| 0.5 | 0.1 | 12.00±3.38 bc | 34.52±6.34 bc | Yellow-green, loose, soft texture | |
| 0.5 | 0.5 | 13.00±3.43 bc | 31.96±4.75 bc | Yellow-green, compact, softer texture | |
| 0.5 | 1.0 | 18.08±4.17 c | 24.07±7.22 c | Yellow-green, loose, soft texture | |
| 1.0 | 0 | 10.33±2.48 b | 55.67±4.21 ab | Yellow-green, loose, softer texture | |
| 1.0 | 0.1 | 10.33±2.58 b | 51.34±1.99 ab | Yellow-green, loose, soft texture | |
| 1.0 | 0.5 | 11.33±3.42 b | 46.21±11.23 b | Yellow-green, loose, softer texture | |
| 1.0 | 1.0 | 15.42±3.22 c | 39.14±9.41 bc | Yellow-green, loose, soft texture | |
| 2.0 | 0 | 8.17±1.27 a | 68.73±13.47 a | Yellow-green, loose, softer texture | |
| 2.0 | 0.1 | 9.67±2.30 ab | 55.24±6.91 ab | Yellow-green, loose, soft texture | |
| 2.0 | 0.5 | 9.88±2.65 ab | 51.33±13.54 ab | Green, loose, softer texture | |
| 2.0 | 1.0 | 10.33±2.79 b | 46.61±14.26 b | Yellow-green, loose, softer texture |
数值为3次重复的平均值±标准误; 同列不同小写字母表示各处理间差异显著(P<0.05)。
The values are means±SE of 3 replicates; different lowercase letters in the same column indicate significant differences among different treatments (P<0.05).
大田叶片的愈伤组织诱导率介于26.72%-67.55%之间, 组培苗叶片的愈伤组织诱导率在24.07%- 68.73%之间。相同条件下, 大田叶片的愈伤组织诱导率显著高于组培苗叶片(P<0.05)。不添加IAA时, 2种叶片的愈伤组织诱导率均较高, 但愈伤组织质量较差, 添加0.1 mg·L−1 IAA后可改善愈伤组织的生长状态。
3.3 6-BA与2,4-D组合对叶片愈伤组织诱导的影响
当6-BA浓度为0.5或1.0 mg·L−1时, 大田叶片愈伤组织的发生时间随2,4-D浓度的增加呈先升后降趋势,6-BA浓度为2.0 mg·L−1时, 愈伤组织的发生时间随2,4-D浓度的增加而推迟。当6-BA浓度为0.5 mg·L−1时, 0.1 mg·L−1 2,4-D延缓了组培苗叶片愈伤组织的发生时间。
大田叶片愈伤组织诱导率为25.77%-67.52%, 组培苗叶片愈伤组织诱导率为19.03%-68.23%。当6-BA浓度为0.5-2.0 mg·L−1时, 组培苗叶片愈伤组织的诱导率随2,4-D浓度的升高而降低。在添加2,4D时, 大田叶片愈伤组织诱导率较高, 但添加0.1 mg·L−1 2,4-D诱导的愈伤组织质量较好(表3)。
表3 6-BA与2,4-D组合对叶片愈伤组织诱导的影响
Table 3
| Type | 6-BA (mg∙L-1) | 2,4-D (mg∙L-1) | Occurrence time (d) | Induction rate (%) | Callus growth state |
|---|---|---|---|---|---|
| Leaves of field planted individual | 0.5 | 0 | 10.25±2.46 b | 40.38±8.73 b | Yellow, compact, hard texture |
| 0.5 | 0.1 | 11.42±1.79 bc | 25.77±6.33 c | Pale yellow, loose, soft texture | |
| 0.5 | 0.5 | 10.67±2.65 b | 41.83±6.86 bc | Brownish-yellow, compact, somewhat hard texture | |
| 0.5 | 1.0 | 15.00±4.66 c | 44.08±9.91 bc | Brownish-yellow, resembling water stains, soft texture | |
| 1.0 | 0 | 7.58±2.29 a | 65.38±13.16 a | Pale yellow, loose, softer texture | |
| 1.0 | 0.1 | 10.08±3.20 b | 43.33±12.02 b | Pale yellow, dense, softer texture | |
| 1.0 | 0.5 | 12.92±3.71 bc | 51.16±15.02 ab | Pale yellow, loose, softer texture | |
| 1.0 | 1.0 | 12.00±2.76 bc | 56.32±9.31 ab | Yellow, compact, somewhat hard texture | |
| 2.0 | 0 | 6.92±2.17 a | 67.52±13.25 a | Pale yellow, loose, resembling water stains, soft texture | |
| 2.0 | 0.1 | 7.91±2.22 a | 60.83±11.02 a | Yellow, resembling water stains, soft texture | |
| 2.0 | 0.5 | 10.33±1.45 b | 57.12±13.37 ab | Yellow, compact, softer texture | |
| 2.0 | 1.0 | 13.67±2.05 bc | 48.53±8.04 b | Pale yellow, loose, softer texture | |
| Leaves of tissue-cultured seedling | 0.5 | 0 | 11.08±3.69 b | 47.51±11.05 b | Yellow, compact, hard texture |
| 0.5 | 0.1 | 16.42±3.08 c | 44.17±9.31 b | Pale yellow, loose, soft texture | |
| 0.5 | 0.5 | 11.08±2.44 b | 39.98±8.74 bc | Pale yellow, loose, hard texture | |
| 0.5 | 1.0 | 16.33±5.30 c | 19.03±6.33 c | Yellow, loose, soft texture | |
| 1.0 | 0 | 10.33±3.48 ab | 55.62±10.15 ab | Yellow-green, loose, softer texture | |
| 1.0 | 0.1 | 15.17±3.17 c | 49.71±10.63 b | Green loose, softer texture | |
| 1.0 | 0.5 | 10.42±3.44 ab | 44.54±9.63 b | Yellow, compact, hard texture | |
| 1.0 | 1.0 | 10.92±2.51 ab | 38.05±8.94 bc | Pale yellow, loose, softer texture | |
| 2.0 | 0 | 8.17±2.27 a | 68.23±14.06 a | Yellow-green, loose, softer texture | |
| 2.0 | 0.1 | 11.67±2.54 b | 66.11±11.82 a | Green, loose, softer texture | |
| 2.0 | 0.5 | 9.42±3.33 a | 53.42±11.44 ab | Pale yellow, loose, softer texture | |
| 2.0 | 1.0 | 9.83±3.44 a | 50.76±14.13 b | Pale yellow, loose, softer texture |
数值为3次重复的平均值±标准误; 同列不同小写字母表示各处理间差异显著(P<0.05)。
The values are means±SE of 3 replicates; different lowercase letters in the same column indicate significant differences among different treatments (P<0.05).
3.4 6-BA与2,4-D、IAA组合对叶片愈伤组织诱导的影响
当6-BA浓度为0.5-2.0 mg·L−1时, 添加0.1-1.0 mg·L−1 2,4-D或IAA对2种叶片愈伤组织的形成时间影响不显著。
当6-BA浓度为0.5 mg·L−1时, 添加0.1 mg·L−1 2,4-D或IAA, 大田叶片愈伤组织诱导率显著高于其它2种组合。当6-BA浓度为1.0 mg·L−1时, 添加0.1或1.0 mg·L−1 2,4-D和IAA, 愈伤组织诱导率显著高于0.5 mg·L−1 6-BA处理; 大田叶片在MS+1.0 mg·L−1 6-BA+0.1 mg·L−1 2,4-D+1.0 mg·L−1 IAA培养基中愈伤组织诱导效果最好。
当6-BA浓度为2.0 mg·L−1时, 添加0.1或0.5 mg·L−1 2,4-D和IAA有助于缩短组培苗叶片愈伤组织的发生时间。当6-BA浓度为2.0 mg·L−1时, 分别添加0.1 mg·L−1 2,4-D和0.5 mg·L−1 IAA, 组培苗叶片愈伤组织诱导率显著高于其它2种处理, 以MS+2.0 mg·L−1 6-BA+0.1 mg·L−1 2,4-D+0.5 mg·L−1 IAA培养基上愈伤组织的诱导率最高, 为86.73% (表4)。
表4 6-BA与2,4-D和IAA组合对叶片愈伤组织诱导的影响
Table 4
| Type | 6-BA (mg∙L-1) | 2,4-D (mg∙L-1) | IAA (mg∙L-1) | Occurrence time (d) | Induction rate (%) | Callus growth state |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Leaves of field planted indivi- dual | 0.5 | 0.1 | 0.1 | 9.17±3.67 ab | 60.33±13.05 b | Yellow-green, loose, soft texture |
| 0.5 | 0.5 | 1.0 | 12.32±3.63 bc | 44.87±10.33 c | Brown, loose, soft texture | |
| 0.5 | 1.0 | 0.5 | 12.58±2.42 bc | 41.24±11.13 c | Brown, loose, soft texture | |
| 1.0 | 0.1 | 1.0 | 10.16±2.21 b | 84.51±14.22 a | Yellow-green, loose, softer texture | |
| 1.0 | 0.5 | 0.5 | 11.00±2.52 b | 61.39±12.65 b | Yellow, loose, soft texture | |
| 1.0 | 1.0 | 0.1 | 7.69±2.44 a | 77.59±14.25 a | Yellow, loose, softer texture | |
| 2.0 | 0.1 | 0.5 | 7.42±1.09 a | 79.08±17.24 a | Yellow, resembling water stains, soft texture | |
| 2.0 | 0.5 | 0.1 | 8.38±3.87 ab | 71.22±12.13 ab | Yellow with water stain, soft texture | |
| 2.0 | 1.0 | 1.0 | 11.33±2.21 b | 63.49±13.41 b | Pale yellow, loose, soft texture | |
| Leaves of tissue-cultured seedling | 0.5 | 0.1 | 0.1 | 13.08±2.42 bc | 47.62±9.43 c | Green, compact, hard texture |
| 0.5 | 0.5 | 1.0 | 14.41±4.38 bc | 53.41±13.22 bc | Green, compact, hard texture | |
| 0.5 | 1.0 | 0.5 | 16.11±6.38 c | 55.76±10.16 bc | Green, compact, somewhat hard texture | |
| 1.0 | 0.1 | 1.0 | 9.33±2.46 ab | 42.57±9.25 c | Yellow-green, loose, softer texture | |
| 1.0 | 0.5 | 0.5 | 11.67±3.50 b | 50.91±13.22 c | Pale yellow, loose, softer texture | |
| 1.0 | 1.0 | 0.1 | 13.67±2.50 bc | 44.59±11.17 c | Pale yellow, loose, softer texture | |
| 2.0 | 0.1 | 0.5 | 8.58±2.12 a | 86.73±11.29 a | Yellow-green, loose, softer texture | |
| 2.0 | 0.5 | 0.1 | 7.32±3.31 a | 70.23±17.05 b | Yellow, loose, soft texture | |
| 2.0 | 1.0 | 1.0 | 11.33±2.22 b | 67.15±13.21 b | Green, compact, hard texture |
数值为3次重复的平均值±标准误; 同列不同小写字母表示各处理间差异显著(P<0.05)。
The values are means±SE of 3 replicates; different lowercase letters in the same column indicate significant differences among different treatments (P<0.05).
3.5 6-BA与TDZ组合对愈伤组织分化的影响
大田叶片愈伤组织在3.0 mg·L−1 6-BA+0.5 mg·L−1 TDZ培养基中不定芽分化率较高, 为16.71%; 组培苗叶片愈伤组织在3.0 mg·L−1 6-BA+2.0 mg·L−1 TDZ培养基中不定芽分化率为7.66%。
当TDZ浓度为0或0.5 mg·L−1时, 随着6-BA浓度的增加大田叶片愈伤组织的不定芽分化率增高, 生根率降低; 当TDZ浓度为1.0或2.0 mg·L−1时, 愈伤组织生根率随6-BA浓度的增加先升后降。不添加TDZ时, 组培苗叶片愈伤组织生根率随着6-BA浓度的增加而降低, 当TDZ浓度为0.5-2.0 mg·L−1时, 生根率随6-BA浓度的增加先升后降(表5)。
表5 6-BA与TDZ组合对愈伤组织分化的影响
Table 5
| Type | No. | 6-BA (mg∙L-1) | TDZ (mg∙L-1) | Adventitious buds differentiation rate (%) | Adventitious roots differentiation rate (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| Callus from leaves of field planted individual | F1 | 0 | 0.5 | - | 12.43±3.26 ab |
| F2 | 0 | 1.0 | - | 7.41±2.12 c | |
| F3 | 0 | 2.0 | - | 3.94±1.12 d | |
| F4 | 1.0 | 0 | - | 15.61±4.36 a | |
| F5 | 1.0 | 0.5 | 3.07±1.04 b | - | |
| F6 | 1.0 | 1.0 | - | 3.41±1.27 d | |
| F7 | 1.0 | 2.0 | - | 12.37±3.75 ab | |
| F8 | 2.0 | 0 | - | 10.91±3.12 b | |
| F9 | 2.0 | 0.5 | 3.95±0.92 b | - | |
| F10 | 2.0 | 1.0 | 4.53±0.87 b | 8.76±2.21 bc | |
| F11 | 2.0 | 2.0 | - | 7.55±1.32 c | |
| F12 | 3.0 | 0 | 4.66±1.41 b | 6.38±2.63 c | |
| F13 | 3.0 | 0.5 | 16.71±5.22 a | - | |
| F14 | 3.0 | 1.0 | - | 4.21±1.21 c | |
| F15 | 3.0 | 2.0 | 4.39±1.21 b | - | |
| Callus from leaves of tissue-cultured seedling | F1 | 0 | 0.5 | - | - |
| F2 | 0 | 1.0 | - | 4.52±0.95 bc | |
| F3 | 0 | 2.0 | - | 4.74±1.39 c | |
| F4 | 1.0 | 0 | - | 4.58±1.51 bc | |
| F5 | 1.0 | 0.5 | - | 1.92±0.82 c | |
| F6 | 1.0 | 1.0 | - | 9.17±2.42 a | |
| F7 | 1.0 | 2.0 | - | 6.11±2.21 b | |
| F8 | 2.0 | 0 | - | 3.43±1.02 c | |
| F9 | 2.0 | 0.5 | 3.44±1.32 b | 8.32±2.31 a | |
| F10 | 2.0 | 1.0 | - | 6.41±2.13 b | |
| F11 | 2.0 | 2.0 | 2.91±0.71 bc | 3.59±1.33 c | |
| F12 | 3.0 | 0 | - | 2.33±0.93 c | |
| F13 | 3.0 | 0.5 | 2.37±0.69 bc | 7.15±1.12 ab | |
| F14 | 3.0 | 1.0 | 3.17±1.21 b | - | |
| F15 | 3.0 | 2.0 | 7.66±2.12 a | - |
数值为3次重复的平均值±标准误; 同列不同小写字母表示各处理间差异显著(P<0.05)。-表示愈伤组织未分化出不定芽或不定根。
The values are means±SE of 3 replicates; different lowercase letters in the same column indicate significant differences among different treatments (P<0.05). - indicate that the callus has not differentiated into adventitious buds or roots.
3.6 6-BA、TDZ和NAA组合对愈伤组织分化的影响
表6 6-BA、TDZ和NAA组合对愈伤组织分化的影响
Table 6
| Type | No. | 6-BA (mg∙L-1) | TDZ (mg∙L-1) | NAA (mg∙L-1) | Adventitious buds differentiation rate (%) | Adventitious roots differentiation rate (%) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Callus from leaves of field planted indivi- dual | F1 | 1.0 | 0.5 | 0.05 | 2.13±0.19 d | 3.21±0.13 d | |||||
| F2 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | - | 31.69±7.11 a | ||||||
| F3 | 1.0 | 2.0 | 0.5 | 8.92±2.83 c | 9.51±2.24 c | ||||||
| F4 | 2.0 | 0.5 | 1.0 | 6.43±1.71 cd | 23.49±11.31 b | ||||||
| F5 | 2.0 | 1.0 | 0.5 | 11.21±3.02 c | 6.91±2.17 cd | ||||||
| F6 | 2.0 | 2.0 | 0.05 | 19.46±6.33 ab | - | ||||||
| F7 | 3.0 | 0.5 | 0.5 | 5.64±1.91 d | 2.02±0.17 d | ||||||
| F8 | 3.0 | 1.0 | 0.05 | 21.29±9.12 a | - | ||||||
| F9 | 3.0 | 2.0 | 1.0 | 15.82±3.64 b | 4.09±1.22 d | ||||||
| Callus from leaves of tissue-cultured seedling | F1 | 1.0 | 0.5 | 0.05 | - | 21.23±6.71 b | |||||
| F2 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | - | 29.88±9.45 a | ||||||
| F3 | 1.0 | 2.0 | 0.5 | - | 19.01±6.54 bc | ||||||
| F4 | 2.0 | 0.5 | 1.0 | - | 12.56±4.32 cd | ||||||
| F5 | 2.0 | 1.0 | 0.5 | - | 14.67±3.03 c | ||||||
| F6 | 2.0 | 2.0 | 0.05 | - | 8.03±2.31 d | ||||||
| F7 | 3.0 | 0.5 | 0.5 | - | 11.34±2.12 d | ||||||
| F8 | 3.0 | 1.0 | 0.05 | - | 3.34±1.42 de | ||||||
| F9 | 3.0 | 2.0 | 1.0 | - | 3.49±1.92 de | ||||||
数值为3次重复的平均值±标准误; 同列不同小写字母表示各处理间差异显著(P<0.05)。-同
The values are means±SE of 3 replicates; different lowercase letters in the same column indicate significant differences among different treatments (P<0.05). - are the same as shown in
3.7 6-BA、TDZ和IAA交互作用影响愈伤组织分化
对于大田叶片的愈伤组织, F3和F8处理只分化不定芽, F1、F2和F4处理只分化不定根, 其它4个处理分化不定根和不定芽。F7处理(3.0 mg·L−1 6-BA+0.5 mg·L−1 TDZ+0.5 mg·L−1 IAA)出芽率较高, 为66.37%。F9处理(3.0 mg·L−1 6-BA+2.0 mg·L−1 TDZ+1.0 mg·L−1 IAA)生根率较高, 为28.91% (表7)。
表7 6-BA、TDZ和IAA组合对愈伤组织分化的影响
Table 7
| Type | No. | 6-BA (mg∙L-1) | TDZ (mg∙L-1) | IAA (mg∙L-1) | Adventitious buds differentiation rate (%) | Adventitious roots differentiation rate (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Callus from leaves of field planted indivi- dual | F1 | 1.0 | 0.5 | 0.05 | - | 8.97±2.34 c |
| F2 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | - | 17.83±5.09 ab | |
| F3 | 1.0 | 2.0 | 0.5 | 14.39±3.23 b | - | |
| F4 | 2.0 | 0.5 | 1.0 | - | 23.44±9.12 a | |
| F5 | 2.0 | 1.0 | 0.5 | 19.07±2.96 b | 7.15±2.17 c | |
| F6 | 2.0 | 2.0 | 0.05 | 17.43±5.99 b | 2.31±1.97 c | |
| F7 | 3.0 | 0.5 | 0.5 | 66.37±13.14 a | 2.69±0.81 c | |
| F8 | 3.0 | 1.0 | 0.05 | 23.29±8.06 b | - | |
| F9 | 3.0 | 2.0 | 1.0 | 7.94±2.01 c | 28.91±13.04 a | |
| Callus from leaves of tissue-cultured seedling | F1 | 1.0 | 0.5 | 0.05 | - | 14.32±4.23 ab |
| F2 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | - | 23.64±9.34 a | |
| F3 | 1.0 | 2.0 | 0.5 | 22.35±9.33 b | 4.52±1.96 c | |
| F4 | 2.0 | 0.5 | 1.0 | - | 17.61±3.22 ab | |
| F5 | 2.0 | 1.0 | 0.5 | 1.32±0.42 bc | 9.02±2.83 c | |
| F6 | 2.0 | 2.0 | 0.05 | 53.48±9.89 a | 6.49±2.02 c | |
| F7 | 3.0 | 0.5 | 0.5 | 9.46±2.31 bc | 19.03±7.93 a | |
| F8 | 3.0 | 1.0 | 0.05 | 19.83±6.99 b | 12.87±4.85 ab | |
| F9 | 3.0 | 2.0 | 1.0 | 9.10±2.41 bc | 8.99±3.31 c |
数值为3次重复的平均值±标准误; 同列不同小写字母表示各处理间差异显著(P<0.05)。-同
The values are means±SE of 3 replicates; different lowercase letters in the same column indicate significant differences among different treatments (P<0.05). - are the same as shown in
对于组培苗叶片愈伤组织, F1、F2和F4处理只分化不定根, 其它6个处理分化不定根和不定芽。F6处理(2.0 mg·L−1 6-BA+2.0 mg·L−1 TDZ+0.05 mg·L−1 IAA)出芽率较高, 为53.48%。F2处理(1.0 mg·L−1 6-BA+1.0 mg·L−1 TDZ+1.0 mg·L−1 IAA)生根率较高, 为23.64% (表7)。
3.8 6-BA与NAA组合对不定芽增殖的影响
将不定芽转接到9种增殖培养基后, 芽块体积增大, 生长速度快, 20天后在芽块周围增殖出不定芽。不定芽增殖率在29.33%-83.57%之间。Z8处理(2.0 mg·L−1 6-BA+0.05 mg·L−1 NAA)不定芽增殖率为83.57%, 增殖系数在3倍以上, 不定芽增殖效果最好。当NAA浓度一定时, 不定芽增殖率、增殖系数和株高随6-BA浓度的增加而升高。当6-BA浓度为0.5 mg·L−1时, 随着NAA浓度的增加, 不定芽增殖率降低, 增殖系数在1倍左右, 株高逐渐增高。当6-BA浓度为1.0 mg·L−1时, 随着NAA浓度的增加, 不定芽增殖率升高, 株高降低。当6-BA浓度为2.0 mg·L−1时, 不定芽增殖率和株高均先升后降(表8)。
表8 不同浓度6-BA与NAA组合对不定芽增殖的影响
Table 8
| No. | 6-BA (mg∙L-1) | NAA (mg∙L-1) | Proliferation rate (%) | Coefficient of propagation | Plant height (cm) |
|---|---|---|---|---|---|
| Z1 | 0.5 | 0.01 | 38.21±6.27 cd | + | 1.21±0.10 d |
| Z2 | 0.5 | 0.05 | 29.33±4.36 d | + | 1.37±0.21 d |
| Z3 | 0.5 | 0.10 | 17.21±2.39 d | + | 1.43±0.19 cd |
| Z4 | 1.0 | 0.01 | 53.69±5.49 bc | +++ | 2.36±0.14 bc |
| Z5 | 1.0 | 0.05 | 56.73±7.75 bc | ++ | 2.04±0.17 c |
| Z6 | 1.0 | 0.10 | 67.21±3.27 b | ++ | 1.96±0.16 c |
| Z7 | 2.0 | 0.01 | 79.06±7.40 a | +++ | 2.63±0.31 b |
| Z8 | 2.0 | 0.05 | 83.57±2.13 ab | +++ | 3.17±0.22 a |
| Z9 | 2.0 | 0.10 | 68.33±5.56 b | ++ | 2.66±0.15 b |
数值为3次重复的平均值±标准误; 同列不同小写字母表示各处理间差异显著(P<0.05)。+++ 表示增殖系数在3倍以上; ++ 表示增殖系数为2倍; + 表示增殖系数为1倍。
The values are means±SE of 3 replicates; different lowercase letters in the same column indicate significant differences among different treatments (P<0.05). +++ mean the proliferation coefficient is more than three times; ++ mean the proliferation coefficient is about two times; + mean the proliferation coefficient is about one times.
3.9 不同浓度NAA和IBA对不定芽生根的影响
研究表明, 不定芽生根率在43.67%-86.97%之间, 生根率随NAA和IBA浓度的增加先升后降。当浓度相同时, NAA对不定芽生根率的影响优于IBA。当NAA和IBA浓度为0.1 mg·L−1时, 不定芽生根率最高。根长随NAA或IBA浓度的增加先升后降。0.5 mg·L−1 NAA促进不定芽根伸长。根数随NAA和IBA浓度的增加而增加, 当浓度相同时, NAA比IBA促进根数增加效果更好。株高随NAA和IBA浓度的增加先升后降, 当二者组合时, 株高随NAA和IBA浓度的升高而下降。综上, NAA对不定芽生根效果优于IBA, 不定芽生根的最适培养基为1/2MS+0.1 mg·L−1 NAA+0.1 mg·L−1 IBA (表9)。
表9 不同浓度生长素对不定芽生根的影响
Table 9
| No. | NAA (mg∙L-1) | IBA (mg∙L-1) | Rooting rate (%) | Root length (cm) | Number of roots | Plant height (cm) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| S1 | 0 | - | 43.67±4.09 c | 1.73±0.19 c | 2.39±0.25 c | 1.46±0.67 d |
| S2 | 0.1 | - | 60.71±8.33 b | 1.97±0.23 c | 2.76±0.77 c | 2.69±0.42 c |
| S3 | 0.5 | - | 73.63±7.41 a | 3.68±0.53 a | 3.53±1.96 b | 3.16±0.96 b |
| S4 | 1.0 | - | 57.41±5.31 bc | 2.03±0.87 c | 4.31±1.13 a | 2.06±0.23 cd |
| S5 | - | 0.1 | 49.96±7.39 c | 2.94±0.73 b | 2.06±0.63 c | 2.77±0.87 c |
| S6 | - | 0.5 | 53.21±4.36 bc | 3.31±0.77 ab | 3.04±1.21 bc | 3.06±0.68 bc |
| S7 | - | 1.0 | 51.27±5.77 bc | 2.32±0.66 bc | 3.41±1.26 b | 3.22±0.73 b |
| S8 | 0.1 | 0.1 | 86.97±6.96 a | 3.22±1.07 ab | 3.65±1.17 a | 3.79±1.17 a |
| S9 | 0.5 | 0.5 | 34.21±8.41 c | 2.21±0.42 bc | 2.33±0.41 c | 2.17±0.71 c |
| S10 | 1.0 | 1.0 | 21.19±2.79 d | 1.53±0.39 c | 1.61±0.19 d | 1.93±0.29 d |
数值为3次重复的平均值±标准误; 同列不同小写字母表示各处理间差异显著(P<0.05)。
The values are means±SE of 3 replicates; different lowercase letters in the same column indicate significant differences among different treatments (P<0.05).
3.10 讨论
植物再生体系建立的关键在于调节细胞分裂素和生长素的比例, 以筛选出适宜愈伤组织诱导及分化的植物生长调节剂组合(逯锦春等, 2022)。添加植物生长调节剂实质上是重新建立植物体内细胞分裂素与内源生长素之间的平衡, 从而促进植物细胞分化(罗虹等, 2020; 谢纯刚等, 2023)。唇形科植物愈伤组织诱导及不定芽分化常用的细胞分裂素是6-BA、TDZ和KT, 生长素是NAA、2,4-D和IAA (Fallah et al., 2019)。张静等(2020)以狭叶黄芩(Scutellaria regeliana)茎段为外植体, 在含6-BA与2,4-D的培养基中愈伤组织诱导率较高, 但愈伤组织难以分化出不定芽。宗越(2019)以毛建草茎段为外植体, 在含6-BA与NAA的培养基中成功诱导出愈伤组织, 其颜色为淡绿色, 质地紧密, 但再分化过程中, 仅分化出不定根, 难以分化出不定芽。桑晓霞(2021)以毛建草组培苗茎段为外植体, 得出与上述研究相同的结论。本研究表明, 大田叶片和组培苗叶片在单独添加细胞分裂素的培养基中, 愈伤组织诱导率低且质量差, 添加2,4-D或IAA后愈伤组织的质量明显改善, 颜色呈淡黄色, 质地疏松, 但后期难以分化出不定芽, 与前人的研究结论相似。本研究中, 叶片在含6-BA、IAA与2,4-D的培养基中愈伤组织诱导率较高, 颜色呈淡黄绿色, 质地疏松。这与上述研究结论不同, 其原因可能是多种植物生长调节剂的协同作用效果远大于单独使用一种(Jacobs, 1998), 且其作用效果与外植体及愈伤组织内源激素的种类和浓度密切相关(胡佳卉和王小德, 2018)。本研究表明, 高浓度6-BA和TDZ有利于愈伤组织分化出不定芽, 随着6-BA和TDZ浓度的升高, 再生芽出现玻璃化和畸形的现象增多(图2G), 从而对芽的正常生长产生负面影响。贺美忠(2016)发现添加1 mg·L−1 NAA, 黄芩(S. baicalensis)不定芽分化率随6-BA浓度的增加而增高。于盱等(2012)发现, 当TDZ浓度为3.0 mg·L−1时, 薄荷(Mentha canadensis)不定芽分化率随IAA浓度的增加而降低。本研究表明, 当NAA浓度为0.05 mg·L−1时, 大田叶片愈伤组织的不定芽分化率随6-BA和TDZ浓度的增加而增高; 当6-BA和TDZ浓度为2.0 mg·L−1时, 组培苗叶片愈伤组织的不定芽分化率随IAA浓度的增加而降低, 这与前人的结论相似。
植物组织培养中的继代次数与再生能力之间是一个动态平衡, 继代次数的增加可能导致多种生物化学物质发生变化, 进而直接或间接影响细胞的再生, 最终降低植株的再生能力(Bakhtiar et al., 2016)。Karakas和Turker (2013)发现白菊(Dendranthema morifolium)田间植株的再生能力显著优于经多次继代的组培苗。黄娟等(2018)发现继代次数对杉木(Cunninghamia lanceolata)组培苗不定芽分化有明显的抑制作用, 不定芽分化率随组培苗继代次数的增加而下降。经3次继代的美国薄荷(Monarda didyma)组培苗, 不定芽再生能力降低, 出现玻璃化及褐化现象(王莉, 2008)。本研究表明, 继代2次的组培苗叶片能产生质量较好的愈伤组织, 但再生能力显著弱于大田叶片, 这与前人的研究结论相似。其原因可能是大田植株在自然环境下的遗传稳定性与多样性以及对自然环境的适应性较强; 而对于组培苗, 由于人工操作和非自然环境的限制, 其遗传稳定性和生长适应性较弱, 因而再生能力有所降低。此外, 长期继代培养可能导致植物细胞遗传稳定性下降, 细胞老化影响再生潜能, 进而降低再生能力(Bakhtiar et al., 2016)
植物组织培养中的不定芽增殖是组培苗能否大量繁殖的关键。细胞分裂素/生长素浓度比值高有利于芽的增殖, 唇形科常用6-BA与NAA组合诱导芽增殖, 二者最适比值因植物种类不同而异(Gharari et al., 2021)。当6-BA浓度为1.0 mg·L−1时, 狭叶黄芩芽增殖倍数随NAA浓度的增加而降低; 当6-BA浓度为2.0 mg·L−1时, 芽增殖率较高, 但黄叶苗也较多(张静等, 2020)。留兰香薄荷(M. spicata)不定芽增殖率随6-BA与NAA浓度比值的增高而升高, 但比值太高, 芽健壮度反而下降(吴雯雯等, 2018)。本研究发现, 当6-BA浓度为0.5 mg·L−1时, 不定芽增殖率随NAA浓度的增加而降低; 当6-BA浓度为1.0 mg·L−1时, 不定芽增殖率随NAA浓度的增加而增高, 这与吴雯雯等(2018)的研究结果一致。
不定芽生根是决定再生体系成功的关键步骤。NAA和IBA常用于唇形科植物的生根培养, 但不同植物生根所需的生长素浓度不同(Fallah et al., 2019)。赵佳佳等(2016)发现, 当IBA浓度为0.3-1.0 mg·L−1时, 多花筋骨草(Ajuga multiflora)不定芽根系发达, 但根过长影响炼苗, 过短则影响水分吸收, 不利于成活, 0.3 mg·L−1 IBA适宜生根移栽。匍枝筋骨草(A. lobata)的根长和根数随IBA浓度的增加而增加, 但株高呈先升后降, 0.4 mg·L−1 IBA适宜生根(赵晓杰等, 2011)。庞艳菊(2019)发现NAA对丹参(Salvia miltiorrhiza)不定芽生根效果优于IBA。本研究表明, NAA对不定芽生根诱导效果优于IBA, 低浓度NAA和IBA适宜根生长, 当NAA浓度为1.0 mg·L−1时, 不定芽的各项生根指标呈下降趋势, 说明高浓度NAA对不定芽生根不利, 这与前人的研究结论一致。
本研究以毛建草大田叶片和组培苗叶片为外植体, 通过筛选不同植物生长调节剂浓度配比, 建立了毛建草离体培养再生体系, 有效解决了毛建草愈伤组织再分化过程中难以分化不定芽的问题, 为毛建草种质资源创新与遗传改良育种奠定了基础。
作者贡献声明
田旭平: 构思并设计实验及修改论文; 王佳丽, 史子尹: 完成实验; 刘慧欣, 亢红伟: 分析数据并提供技术支持; 岳康杰: 撰写论文。
参考文献
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<sup>-1 </sup>6-BA+0.1 mg∙L<sup>-1 </sup>NAA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<sup>-1 </sup>6-BA+0.05 mg∙L<sup>-1 </sup>NAA, 增殖系数为3.67; 最佳生根培养基为1/2MS+0.3 mg∙L<sup>-1 </sup>IBA, 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。
芳香堆心菊(Helenium aromaticum)全株具芳香气味, 且头状花序仅含管状花, 是研究菊科植物花香和花型的良好材料, 但目前尚缺乏对其转基因技术体系的研究。为建立高效的芳香堆心菊离体再生体系, 以叶片、茎段和下胚轴为外植体, 进行25组不同激素及不同浓度配比的不定芽诱导研究。结果表明, 以芳香堆心菊叶片为外植体, 培养基为MS+ 0.2 mg·L<sup>-1</sup> NAA+1 mg·L<sup>-1</sup> 6-BA+0.2 mg·L<sup>-1</sup> TDZ, 培养20天后愈伤组织诱导率高达100%, 丛生芽的诱导率为62.10%; 将不定芽接种于1/2MS培养基中进行生根培养, 16天即可生根, 且生根率为63.33%; 生根后继续培养14天现蕾, 开花率达93.33%。此外, 研究表明芳香堆心菊的再生受外植体来源、激素种类和浓度的影响。2,4-D不利于芳香堆心菊不定芽的诱导, 适宜浓度的6-BA和TDZ组合能有效促进芳香堆心菊不定芽的形成。研究初步建立了芳香堆心菊组织培养条件下的离体再生体系, 为建立其遗传转化体系奠定了坚实的基础。研究结果还可用于后续有关菊科植物花香和花型的研究。
为探究毛建草（Dracocephalum rupestre Hance）形成珠芽的规律，本试验通过栽培观察与野外调查对毛建草形成珠芽的能力、珠芽形成过程与生根能力进行了研究。结果显示：毛建草种源及植株个体影响珠芽的形成，引种栽培的毛建草能产生珠芽表明生长环境的改变对珠芽形成有明显影响；珠芽由花后的花茎叶腋间萌发的侧枝形成，珠芽叶片呈莲座状着生在球状木质化的基部；靠近地表的珠芽在生长期内能生根，花茎中上部的珠芽则不能生根，并随着地上部枯黄而干枯凋落；珠芽的木质化基部具有生根的形态及生理功能，能否落地生根形成新一代植株主要取决于其着生位置及能否与土壤接触；珠芽的形成是受气候环境变化引起的，但气候变化诱发珠芽形成的机制不清晰，还需进一步探索。本研究首次报道了毛建草产生珠芽的现象，丰富了珠芽植物的种类，将为探索毛建草生物进化提供一定的研究基础。
以手指柠檬(Citrus australasica)茎段为外植体, 通过离体器官发生途径诱导形成不定芽, 探讨不同植物生长调节剂组合、培养基类型以及暗培养时间对其愈伤组织诱导和植株再生的影响, 建立手指柠檬离体再生体系。结果表明, 1/2MS+4.0 mg∙L<sup>-1</sup> ZT+30.0 g∙L<sup>-1</sup>蔗糖为手指柠檬茎段不定芽诱导的最佳配方, 14天暗培养后转移到光下培养效果最好, 愈伤组织及不定芽诱导率均为100%, 每外植体平均再生不定芽数达4.83。诱导不定根的适宜培养基配方为1/2MS+0.5 mg∙L<sup>-1 </sup>NAA, 生根率达94.43%, 平均再生根数为3.9; 在草炭:珍珠岩:蛭石=2:1:1 (v/v/v)的混合基质中组培苗长势最好, 成活率在90%以上。该研究建立了手指柠檬茎段离体再生体系, 为手指柠檬的遗传改良和优良品种快繁奠定了基础。
以狭叶黄芩的茎段为外植体，研究不同消毒剂处理、不同植物生长激素配比对狭叶黄芩茎段腋芽诱导、愈伤组织诱导、丛生芽分化、增殖、生根及移栽的影响。结果表明：最佳消毒方式为0.1% HgCl<sub>2</sub>消毒5 min，污染率最低为8.25%；诱导腋芽最佳培养基为MS+1 mg·L<sup>-1</sup> 6-BA+1 mg·L<sup>-1</sup> NAA，诱导率可达73.66%；诱导愈伤最佳培养基为MS+1 mg·L<sup>-1</sup> 6-BA+1 mg·L<sup>-1</sup> 2-4D，诱导率为91.33%；愈伤组织分化的最佳培养基为MS+1 mg·L<sup>-1</sup> 6-BA+0.5 mg·L<sup>-1</sup> NAA，分化率为44.71%。芽增殖的最佳培养基为MS+1 mg·L<sup>-1</sup> 6-BA+0.5 mg·L<sup>-1</sup> NAA，其芽增殖倍数为5.85；最佳生根培养基为1/2MS+0.2 mg·L<sup>-1</sup> IBA，生根率可达到74.07%；试管苗移栽时蛭石：珍珠岩：园土比例按1：1：3的体积比搭配使用，移栽成活率最高达到79.24%，并且植株生长旺盛。本研究建立狭叶黄芩再生体系，为狭叶黄芩野生资源在妥善的保护基础上开发应用提供一定的理论支持。
A decades-long study of hormone production, transport, developmentalactions, and hormonal interactions in the green shoots of mature plantshas exploited a clone of Coleus blumei. To obtain data bothquantitative and reproducible, we greatly increased sample size over theclassical anatomical models, initiated round-the-clock collections, andcountered that increased workload by clearing and staining organs ratherthan by embedding and serially sectioning them. Major developmentalevents occurred at night. The control of the normal differentiation andregeneration of tracheary cells and sieve-tube members byindole-3-acetic acid (IAA) and cytokinins and of fibers by IAA andgibberellic acid have been major findings from this approach. IAA fromthe leaf blade controls the timing of leaf abscission. As the leafages, the ability of the petiole to transport IAA from the blade to theabscission zone declines, with abscisic acid (ABA) decreasing IAAtransport down the petiole and concomitantly increasing the conjugationof IAA with aspartic acid. Evidence for transport barriers was found atnodes and abscission zones.
