植物组织培养实验论文
题 目 不同激素配比对菘蓝
叶片组织培养的影响 姓 名
学 号 班 级 指导教师
2014年6月9日
激素对菘蓝叶片组织培养的影响
摘要:本试验以菘蓝叶片作外植体,研究不同激素组合对菘蓝叶片离体培养中愈伤组织生长和芽分化的影响。分别采用MS+6-BA2.0mg/L+NAA
0.1mg/L;MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.5mg/L;MS+2,4-D1.0mg/L+KT0.5mg/L;MS+2,4-D2.0mg/L+KT0.5mg/L四种激素配比。发现6-BA+NAA培养基中,愈伤组织诱导率效果很好到达90%以上,NAA在诱导丛生芽中,适宜低浓度的NAA有助于丛生芽的发生且丛生芽诱导效果好,生长健壮,并在适当的范围内随着浓度的升高对丛生芽的诱导率增加,达到了近90%;在2,4-D+KT培养基中,愈伤组织和不定芽的诱导效果都很差。对比发现,2,4-D对菘蓝叶的愈伤组织的形成和不定芽的分化有一定的抑制作用,浓度越高,抑制作用越强。但是低浓度的2,4-D对愈伤组织和不定芽的诱导作用还需要深入研究。
关键词:菘蓝叶片 激素配比 愈伤组织 不定芽诱导
菘蓝( Isatis indigotica Fort. ),又名靛青根,蓝靛根,大青根等,是一种二年生植物[1],是常用中药板蓝根和大青叶的主要来源植物,具有清热解毒、凉血利咽、解热、抗炎的功效,广泛用于各种方剂[2]。以往对菘蓝的研究多集中于其根——板蓝根化学成分和药理作用[3-8]。但由于板蓝根是多种药物的原料,市场需求很大。迫切需要快速经济的繁殖方式来生产大量植株,并且使用脱毒技术提高其性能,因此人们逐步将植物组织培养这一新技术应用与菘蓝根。有关菘蓝的组织培养前人已经做了一些阶段性研究,如余绍华用菘蓝嫩叶、叶柄和嫩茎为外植体[9],陈秋芳、孟玉玲等以叶片作外植体,陈薇等以下胚轴为外植体建立了菘蓝的快速繁殖体系
[10]
,张菊红等应用正交设计方法,对愈伤组织的诱导和分化培养基进行了优化筛
选。本研究采用四种不同激素配比的培养基进行比较培养,考察菘蓝叶片在不同种类激素配比、相同种类激素不同浓度下的生长情况,并对其愈伤组织和不定芽的分化情况进行分析,最终为菘蓝的组织培养技术提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
菘蓝幼叶:由四川农业大学植物生理系提供。 1.2 试验方法
1.2.1培养基设置
本试验采用MS培养基,设置四个不同激素配比,分别为MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.1mg/L;MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.5mg/L;MS+2,4-D1.0mg/L+KT0.5mg/L;MS+2,4-D2.0mg/L+KT0.5mg/L。培养基PH=5.8。每个处理设置重复。 1.2.2 材料处理
剪取生长正常、幼嫩的菘蓝叶片两片,置流水下冲洗30min,用纱布包好,置于超净工作台中紫外灯杀菌30min。 1.2.3 接种
用75%的酒精消毒10s,无菌水水漂洗3次;再用0.1%升汞进行消毒10min,每隔2分钟轻轻震荡一次,再用无菌水漂洗4次,消毒完成后用将材料放在已消毒的无菌皿上待用。用消过毒的手术刀切取已处理好的菘蓝叶片1cm2左右的小片,每个培养基接种2片。 1.2.4 培养观察记录
放在1500lx-1800lx的光照(14小时/天),25±2℃的条件下培养。每天观察生长状况并记录,及时处理污染培养基。 1.2.5 数据统计与分析
大约培养20天,各培养基生长情况稳定后,记录各个激素配比培养基对菘蓝叶片的培养效果,包括污染率、愈伤组织诱导率、不定芽诱导率。同时记录各叶片最终的生长状况。
2 结果与分析
通过对各培养基的统计得出各激素配比下叶片生长情况如下: 序 接种
污染
愈伤组织 不定芽
叶片形态观察
号 数/个 率/% 1
12
0 0
2
28
0
3
28
3.6
75
10.7
少数分化不定芽
叶片卷曲,叶缘变黄或变褐
诱导率/% 诱导率/%
叶片膨大,卷曲,增厚
91.7 66.7
部分有不定芽芽出现 叶片膨大,卷曲,增厚
96.4 89.2
多数不定芽分化,长势很好
叶片卷曲变大,有愈伤组织形成
4 22 0 0 0
没有愈伤组织产生
表2.不同培养基组合诱导效果统计
所有培养基上基本没有污染,仅有3号组有一个培养基产生污染。据此可以认为不激素组合对培养基污染情况不产生显著影响。此种材料处理与接种方法可以大大控制培养基的污染率。
从所有组别的结果来看,愈伤组织和不定芽诱导情况由好到坏依次为2、1、3、4。 12组诱导情况明显比34组好,由此对比可以看出,菘蓝叶片的愈伤组织和不定芽的诱导更适合使用6-BA和NAA组合,其效果优于2,4-D+KT。
2组愈伤组织诱导率略高于1组,并且都达到90%以上,诱导率几乎达到最优水平。2组不定芽的诱导率则明显高于1组,2组接近90%,1组仅为67%。可见在适宜的6-BA浓度(2mg/L),低浓度的NAA条件下(0.1mg/L-0.5mg/L),NAA浓度的提升都能提升菘蓝的愈伤组织和不定芽诱导率。但是NAA浓度的提升对愈伤组织的诱导率提升不明显,并且均能在一个很好的水平。NAA浓度的提升能显著提高不定芽的诱导率,提升幅度可达23%,达到近90%。
3组愈伤组织诱导情况比4组好,为75%,而4组没有诱导愈伤组织。不定芽诱导率3组也略高于4组,但仅为10.7%,4组则没有不定芽产生。可见在2,4-D+KT的激素组合中,低浓度的2,4-D(1mg/L)能良好的诱导愈伤组织的形成,高浓度则会产生抑制作用,当达到2mg/L是,完全抑制愈伤组织的形成。而低浓度的2,4-D对不定芽的诱导作用也很差,仅为10%,高浓度由于愈伤组织的诱导受阻,几乎不能诱导不定芽的分化。
试验综合结果表明,NAA+6-BA的激素组合对菘蓝的愈伤组织和不定芽诱导作用优于2,4-D+KT的组合。低浓度(1mg/L)的2,4-D更利于菘蓝的愈伤组织和不定芽的诱导,
并且效果均不理想。而更高浓度的NAA(0.5mg/L)更有利于两者的诱导,并且效果很好。
3 小结与讨论
植株组织培养技术是植物快繁和品种改良的重要方法,是植物生物工程技术
研究的基础,而植株组织培养是一个复杂的技术体系,其中最重要的就是生长激素调节,这种调节平衡与植株本身的激素水平和培养基中的生长调节剂浓度密切相关。在组织培养中,人们常用生长素和细胞分裂素诱导已分化细胞脱分化。 2,4-D作为生长素,一般有利于愈伤组织的形成,但对芽的分化有强烈的抑制作用。但其具有低浓度促进,高浓度抑制生长的作用(包括愈伤组织分化和芽的分化),而一般认为在组培中,单子叶植物对2,4-D的承受能力高出双子叶植物10-20倍,其中小麦以2.0mg/L为宜[11]。可见本试验采用的2,4-D浓度比起适宜浓度明显偏高,对菘蓝表现了抑制作用,导致不定芽诱导率很低。同时KT对植物不定芽的分化诱导效果不及6-BA等其它细胞分裂素[11],也可能导致不定芽的诱导率下降。陈秋芳等[10]发现菘蓝叶片在NAA+6-BA组合不易通过愈伤组织发生不定芽,可以不经过愈伤组织阶段直接诱导发生丛生芽,但在本试验中2,4-D+KT组合并未发现这种情况。
6-BA是一种广泛使用的细胞分裂素,常和NAA一起使用。本试验采用的这种组合中,6-BA对芽的分化效果优于KT,而NAA的浓度适中。因此12组的诱导效果很好。
通过本试验,得出了MS培养基中NAA+6-BA组合对菘蓝愈伤组织和不定芽的诱导效果优于2,4-D+KT的结论,并且以MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.5mg/L表现最好。但是由于2,4-D浓度选择过高的原因,低浓度的2,4-D+适量KT的组合对菘蓝的诱导作用还有待深入的研究。
参考文献:
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[9] 余绍华. 菘蓝的组织培养[J]. 四川师范学院学报, 1991, 12(4): 358-361.
[10] 陈秋芳, 群策, 秦广雍. 菘蓝叶片离体培养与试管无性系的建立[J]. 河南农业科学, 2007, 38(12):98-100.
[11]陈耀峰.植物组织与细胞培养[M].北京:中国农业出版社,2007:40,43.
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希望各位同学认真完成作业,养成科学分析的科研习惯 特别是四川农业大学的同学们,不要虚度时光
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