紫薇幼胚培養(yǎng)及植株再生初探

唐興國等

摘要[目的]對紫薇幼胚培養(yǎng)進行嘗試性研究，探討其適宜的生長分化條件。[方法]以紫薇（Lagerstroemia indica）幼胚為外植體，誘導(dǎo)其萌發(fā)并建立無菌系。在此基礎(chǔ)上探討了不同激素水平和培養(yǎng)方式對紫薇幼胚培養(yǎng)的影響。[結(jié)果]紫薇幼胚去種皮后易于萌發(fā)，其萌發(fā)率可達100%；啟動培養(yǎng)基為 MS+ BA0.5+ NAA0.5+ sucrose3.0%+ agar0.7%；叢生芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+ BA0.5 + NAA0.1+ sucrose3.0%+ agar0.7%+ 椰乳10%；生根培養(yǎng)基為MS+ BA0.5 + IBA0.1+ sucrose3.0%+ agar0.7%+ 椰乳10%。[結(jié)論]該研究可為紫薇的后續(xù)優(yōu)化育種提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞紫薇；幼胚；組織培養(yǎng)

中圖分類號S603.6；Q813.1文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）36-13177-02

Abstract[Objective] This study aimed to explore immature embryo culture of Lagerstroemia indica and investigate the appropriate conditions for growth and differentiation. [Method] Immature embryos of L. indica were employed as the explants for germination induction to establish aseptic lines. Based on that， the effects of different hormone levels and culture contions on immature embryo culture of L. indica were analyzed. [Result] Peeled immature embryos of L. indica were easy to germinate， leading to a germination rate of 100%. The optimal initial medium was MS+ BA0.5+ NAA0.1+ sucrose3.0%+ agar0.7%； the optimal shoot induction medium was MS+ BA0.5 + NAA0.1+ sucrose3.0%+ agar0.7%+ coconut milk 10%； the optimal rooting medium was MS+ BA0.5+ IBA0.1+ sucrose3.0%+ agar0.7%+ coconut milk 10%. [Conclusion] This study provided technical reference for subsequent optimized breeding of L. indica.

Key wordsLagerstroemia indica； Immature embryo； Tissue culture

紫薇（Lagerstroemia indica）為千屈菜科紫薇屬木本花卉，原產(chǎn)于中國[1]，是我國傳統(tǒng)名花之一，花開在夏季少花季節(jié)，是優(yōu)良的園林觀賞花木，亦是良好的樹樁盆景植物[2]。紫薇的病害較多，最常見的有白粉病、褐斑病、煤污病等，主要為真菌性病害[3]，病害直接影響紫薇的植株生長態(tài)勢和觀賞效果，因此培育無病或抗病紫薇植株一直是園藝工作者的夙愿[4]。前人研究表明，通過組織培養(yǎng)方式培育紫薇幼株，可在一定程度上解決紫薇感染病害的問題，并可進行批量繁殖[5]。目前已報道文獻中，紫薇組織培養(yǎng)取材以幼嫩莖段為主[6-8]，而以幼胚作為外植體進行離體培養(yǎng)方式目前尚未見報道。通過幼胚離體培養(yǎng)，可以進一步提高紫薇的抗病性，同時具有克服雜種胚敗育、獲得稀有品種、縮短育種周期等優(yōu)點。該試驗對紫薇幼胚培養(yǎng)進行嘗試性研究，目的在于探討其適宜的生長分化條件，為后續(xù)的優(yōu)化育種提供技術(shù)參考。

1材料與方法

1.1試驗材料

紫薇未成熟果實，挑選生長狀況良好、葉片舒展無白色粉狀霉層覆蓋的植株上的果實，于10月中旬采集于武漢生物工程學院校園內(nèi)。

1.2試驗方法

1.2.1紫薇果實的消毒。

去除果實上的萼片，加少量洗潔精清洗干凈，然后置于水龍頭下流水沖洗15 min，在無菌條件下用75%酒精消毒1 min，無菌水沖洗2次，0.1%HgCl2溶液浸泡消毒15 min，無菌水沖洗5次[9]。

1.2.2紫薇幼胚的剝離。

在無菌條件下，剪開果實，剝離2 mm左右長度、略顯黃色的幼胚，并小心去除種皮，避免劃傷幼胚，迅速接種到初代培養(yǎng)基上。

1.2.3培養(yǎng)方法。

以下各種培養(yǎng)基均加入蔗糖3.0%、瓊脂0.7%、調(diào)pH至5.8，芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基中均加入椰乳10%。培養(yǎng)條件為溫度25 ℃，光照強度2 000～3 000 lx，光照時間9 h/d[10]。

（1）初代培養(yǎng)。在MS培養(yǎng)基上添加BA 0.5 mg/L，NAA 0.1 mg/L，將幼胚以帶種皮和不帶種皮分為2組進行培養(yǎng)。

（2）芽誘導(dǎo)培養(yǎng)。在初代培養(yǎng)基基礎(chǔ)上，配制NAA濃度分別為0.1、0.2和0.4 mg/L的培養(yǎng)基，依次編號為A1、A2、A3。將10日齡左右的已萌發(fā)幼芽分別轉(zhuǎn)接到這3種培養(yǎng)基中培養(yǎng)，觀察芽誘導(dǎo)情況，然后用同種培養(yǎng)基重復(fù)繼代觀察芽增殖情況。

（3）生根培養(yǎng)。以MS為基本培養(yǎng)基，添加BA 0.5 mg/L，IBA（0.1、0.2、0.4 mg/L），依次編號為B1、B2、B3。將前期培養(yǎng)的無菌紫薇苗切成長度2 cm左右的帶葉莖段，分別接種到B1、B2、B3 3個培養(yǎng)基中培養(yǎng)，統(tǒng)計生根情況。

2結(jié)果與分析

2.1種皮對芽萌發(fā)的影響

幼胚接入培養(yǎng)基10 d后統(tǒng)計胚萌發(fā)情況，結(jié)果記入表1。觀察發(fā)現(xiàn)，帶種皮的幼胚接入培養(yǎng)基中3 d即產(chǎn)生褐色物質(zhì)，培養(yǎng)基局部或全部變褐色，僅有少數(shù)幼胚可以萌發(fā)；而去種皮的幼胚在接入培養(yǎng)基5 d左右便可萌發(fā)，萌發(fā)率可達100%，且新芽生長健壯，未發(fā)生褐變現(xiàn)象，培養(yǎng)基干凈清澈。由表1可看出，紫薇幼胚培養(yǎng)時宜去除種皮。

2.2激素濃度對幼胚生長及芽分化的影響

將10日齡萌發(fā)幼胚接入芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基培養(yǎng)14 d，統(tǒng)計芽誘導(dǎo)情況，結(jié)果記入表2。表2顯示，NAA濃度最低的a1組出芽率最高，生

3小結(jié)與討論

該試驗以紫薇幼胚作為外植體，誘導(dǎo)胚的萌發(fā)，并對紫薇從幼胚到植株再生的影響因素做了初步研究，結(jié)果表明，

紫薇幼胚的培養(yǎng)宜去除種皮，去種皮后培養(yǎng)萌發(fā)率可達100%；

紫薇叢生芽誘導(dǎo)適宜培養(yǎng)基為MS+ BA0.5 + NAA0.1+ 蔗糖3.0%+ 瓊脂0.7%+ 椰乳10%；

紫薇生根適宜培養(yǎng)基為MS+ BA0.5+ IBA0.1+ 蔗糖3.0%+ 瓊脂0.7%+ 椰乳10%。

帶種皮幼胚萌發(fā)困難的原因是多方面的，帶種皮幼胚在培養(yǎng)基上發(fā)生褐變是否對幼胚的萌發(fā)有直接抑制作用目前尚未得到證實，有待進一步研究。試驗中選出的培養(yǎng)基并未進一步優(yōu)化，但該試驗表明，在叢生芽誘導(dǎo)階段較高的細胞分裂素配比有利于芽誘導(dǎo)和分化，而在生根階段較高的生長素配比有利于根系發(fā)育。這也符合Skoog和Miller所確立的離體培養(yǎng)條件下植物生長及器官發(fā)生的激素調(diào)控原理[11]。而王麗等在香雪蘭的離體胚培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)，高濃度的生長素和較低濃度的細胞分裂素反而有利于芽的分化[12]。這說明隨著物種和基因型的不同，離體培養(yǎng)過程中對外源激素的需求有較大差異，需要在實踐中加以重視。該試驗發(fā)現(xiàn)，試管苗根部形成愈傷組織后會產(chǎn)生氣生根，干擾根系的正常誘導(dǎo)和發(fā)育，正如袁王俊曾指出的：試管苗生根時加入細胞分裂素，不僅不能促進試管苗的生根，反而不利于試管苗的生根，主要原因是基部愈傷組織的生成會對不定根發(fā)生造成干擾[13]。紫薇最初幾次繼代（1～3 代）側(cè)芽的發(fā)生數(shù)量只有2～4 個，而經(jīng)過6～7 次連續(xù)繼代培養(yǎng)后可以形成每叢20～50個叢生芽[8]。利用莖尖、莖段培養(yǎng)可建立穩(wěn)定的快速繁殖體系，對紫薇優(yōu)良單株的繁殖和推廣具有實用價值。而對紫薇幼胚的離體培養(yǎng)研究則可為紫薇的遺傳改良、抗性育種及遠緣雜交等創(chuàng)造一條可靠途徑。

該試驗未能對紫薇幼胚的胚齡進行統(tǒng)計和分類處理，同時由于紫薇果皮較硬，幼胚的剝離難度大，操作時間長，染菌幾率高，并且由于分批次進行剝離接種，在紫薇幼胚培養(yǎng)時間統(tǒng)計上存在一定誤差，因此所得結(jié)論有一定片面性。由于筆者水平所限，文中難免有疏漏和不足之處，敬請各位同行批評指正。

參考文獻

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