离体条件下暴马丁香切开种子的萌发_cropped

离体条件下暴马丁香切开种子的萌发_cropped 植 物 研 究 第 24 卷 第 2 期 2004 年 4 月 BULL E T IN O F BO TAN ICAL R ESEARCH Ap ril 2004 Vol . 24 No . 2 Ξ 离体条件下暴马丁香切开种子的萌发 刘华英 沈海龙 黄 剑 王红梅 邢朝斌 ()东北林业大学林学院 ,哈尔滨 150040 摘要 分别以三种催芽处理 10 、20 、40 d 的暴马丁香种子进行离体培养试验 ,对种子做三种切 割处理 ,中间切 、两端切和完整种子 。结果表明 :采用切开种子的方法进行离体培养可提高种子发 芽率 ,中间切种子的萌发最好 ,且在培养 10 d 后发芽率即达到最高值 ;经过 40 d 催芽处理的种子 优于未经催芽和只进行 20 d 催芽处理的种子 ;切开种子以 M S 培养基附加 5 mg/ L BA 或 5 mg/ L BA + 0 . 1 mg/ L IBA 为最适培养基 。 关键词 暴马丁香 ;离体培养 ;种子发芽率 In vitro germinat ion of cut seeds of Syr i nga ret ic ul a t a var . ma n ds h u r ica L IU Hua2Ying SH EN Hai2Lo ng HUAN G J ian WAN G Ho ng2Mei XIN G Zhao2Bin ( )College of Forest ry , Nort heast Forest ry U niversity , Harbin 150040 Abstract Seeds of S y ri n ga ret icul at a var . m a n ds h u rica st ratified fo r 10 , 20 and 40 days were in vit ro cult ured. Befo re incubatio n , t hree different t reat ment s of seeds were co nducted : intact , middle2 cut , t wo ends2cut . The result s showed t hat ger minatio n percentage of cut seed was enhanced , mid2 dle2cut was t he best and achieved maximum ger minatio n af ter 10 days cult ure ; ger minatio n of seeds t reated 40 days was bet ter t han t hat of t he seeds wit h ot her t wo t reat ment s. In vit ro ger minatio n of seeds wit h 40 days st ratificatio n was best o n M S medium wit h 5 mg/ L BA o r BA 5 mg/ L BA + 0 . 1 mg/ L IBA . Key words S y ri n ga ret icul at a var . m a n ds h u rica ; in vit ro cult ure ; seed ger minatio n percentage 种子在离体条件下的萌发 ,不仅为离体培养植 ,常规繁殖采用播种繁 方地区重要的经济观赏树种 株提供无菌材料 ,也提高了深休眠种子的发芽率 , 殖 ,种子需要沙藏层积处理 3 个月左右 。由于暴马 1 加速了林木育种的步伐 。Preece 等用美国白蜡 丁香种皮坚硬 ,不透水 、气 ;内部含有较高的抑制物 5 等 4 种白蜡树属树木种子切开培养认为离体培养 质等导致休眠期长 , 种子不易发芽 。刘文 琦 等 ( 可以大大提高种子萌发率 美国白蜡为例 ,完整种 对暴马丁香种子催芽做过研究 ,但没有见到暴马丁 2 ) 子发芽率 20 % ,切开种子 80 %; 邢朝斌等用水 香种子离体诱导研究方面的报导 。本实验旨在通 3 旮柳种子离体培养也获得相似结果 。刘玮等对 过暴马丁香种子的不同处理方法 、培养条件和休眠 定向和连翘杂种胚培养时发现不带种皮的培养效 程度等影响暴马丁香离体培养效果的因素进行研 4 果更好 。马鸿翔等对草莓切开瘦果的离体培养 究 ,以提高离体条件下种子萌发率 ,并为暴马丁香 也证明种子切开有利于发芽 。暴马丁香为我国北 在离体条件下植株再生打下基础 。 ( ) Ξ 第一作者简介 :刘华英 1976 —,女 ,硕士 ,主要从事遗传育种研究 。 收稿日期 :2003211208 () 4M S + 5 mg/ LBA + 1 mg/ L IBA ; 1 材料与方法 () () 5M S + 5 mg/ LBA + 0 . 1 mg/ L NAA ; 6M S 1 . 1 试验材料 + 5 mg/ LBA + 1 mg/ L NAA 。 上述培养基均 于高压灭菌前用 1 mol/ L NaO H 材料为 2001 年 9 月下旬在东北林业大学校内 优良母株上采集的当年成熟的种子 。 或 HCl 调 p H 为 5 . 8 ,在 121 ?下灭菌 20 min , 每个 三角瓶中装 25 mL 培养基 , 三个不同切割部位的 1 . 2 试验方法 1 . 2 . 1 种子休眠程度处理 分为三种类型 : 没有 材料 。 进行催芽处理 ; 处理 20 d ; 处理 40 d 。 培 养 室 一 般 保 持 在 25 ?2 ?, 光 暗 周 期 1 . 2 . 2 种子消毒 取种子经流水冲洗 1 h ,置 70 %16 h/ 8 h ,光强 1 000,1 500 lx ,湿度 60 %,70 % 。 酒精中泡 30 s , 于无菌操作台上经 10 %的双氧水分别于培养后 10 、20 、30 d 统计种子的萌发情况 。 () 内加一滴吐温消毒 15 min 后 ,用无菌蒸馏水冲 2 结果与分析 ( 洗 4,5 次 。部分种子直接置培养基上培养 完整 ) 处理, 部 分 种 子 用 锋 利 的 解 剖 刀 从 两 端 各 切 除 2 . 1 不同处理和培养方法对成熟暴马丁香种子发 ) ( 1 mm 芽的影响两端处理,部分种子从中间横切 ,留胚根端 () 中间处理。接种后一周 ,子叶变绿 ,胚轴伸长 ,15 d 时 ,子 培 养 方 法 离 体 培 养 的 基 本 培 养 基 为 1 . 2 . 3 叶分开 ,胚轴直立 , 25 d 后 , 真叶长出 , 抽枝 , 形成 6 7 8 M S、D KW、W PM , 每 种 培 养 基 添 加 2 %蔗无菌苗 。从暴马丁香处理 40 d 的种子离体培养 30 ( ) 糖 、0 . 7 %琼脂 ,在 M S 培养基中添加不同激素做对 d 时的种子发芽率 表 1可以看出 : 不同切割处理 比试验 ,具体处理如下 : 的暴马丁香种子离体培养后种子发芽率有很大差 () 1M S ; 异 ,完整种子在离体条件下几乎不能萌发 ; 中间切 () 2M S + 5 mg/ L BA ; 的种子在适当的激素条件下完全萌发 ;两端切的种 () 3M S + 5 mg/ L BA + 0 . 1 mg/ L IBA ; 子发芽效果介于这二者之间 。 表 1 不同处理方法 、培养方法和培养时间对处理 40 d 暴马丁香种子发芽率的影响 Table 1 Effect s of differet seed t reat ment s , cult ure met hods and time o n t he germinatio n percentage of seed t reated for 40 days ( )种子发芽率 Seed ger minatio n Percentage % 处理 培养方法 愈伤组织 10 d 20 d 30 d Treat ment Cult ure met ho d Callus MS 0 0 0 0 MS + 5 mg/ L BA 0 0 20 . 0 0 MS + 5 mg/ LBA + 0 . 1 mg/ L IBA 0 0 20 . 0 0 完整 Whole MS + 5 mg/ LBA + 1 mg/ L IBA 0 0 0 0 MS + 5 mg/ LBA + 0 . 1 mg/ L NAA 0 0 0 0 MS + 5 mg/ LBA + 1 mg/ L NAA 0 0 0 0 MS 0 0 10 . 0 0 MS + 5 mg/ L BA 50 . 0 50 . 0 60 . 0 0 MS + 5 mg/ LBA + 0 . 1 mg/ L IBA 70 . 0 70 . 0 70 . 0 0 两端 Two ends2cut MS + 5 mg/ LBA + 1 mg/ L IBA 40 . 0 50 . 0 60 . 0 0 MS + 5 mg/ LBA + 0 . 1 mg/ L NAA 0 8 . 0 15 . 0 1 MS + 5 mg/ LBA + 1 mg/ L NAA 0 0 10 . 0 1 MS 0 0 20 . 0 0 MS + 5 mg/ L BA 100 . 0 100 . 0 100 . 0 0 MS + 5 mg/ L BA + 0 . 1 mg/ L IBA 100 . 0 100 . 0 100 . 0 0 中间 Middle2cut MS + 5 mg/ LBA + 1 mg/ L IBA 80 . 0 85 . 0 90 . 0 0 MS + 5 mg/ LBA + 0 . 1 mg/ L NAA 10 . 0 25 . 0 40 . 0 1 MS + 5 mg/ LBA + 1 mg/ L NAA 10 . 0 20 . 0 30 . 0 1 说明 :在愈伤组织中 ,0 代表没有诱导出愈伤组织 ;1 代表诱导出愈伤组织 。 表 3 不同处理天数对种子发芽率的影响 ( ) 养基对种子发芽率有很大的影响 表 1,不加激素 Table 3 Effect of dormance level o n t he germinatio n 的培养基暴马丁香种子无论在哪种处理方法下都 percentage 难以萌发 ;从激素种类考虑 ,BA 与 IBA 适合诱导种 休眠程度 发芽率 长度 子的萌发 ,萌发率从 40 %,100 % ,且并没有诱导出 ) ( ) ( Do r mance level Ger minatio n %L engt h φ 愈伤组织 ;而 BA 与 NAA 的组合下 ,不仅萌发率很 无处理 10 . 0 0 . 42 低 10 %,40 % ,而且易诱导愈伤组织 ,由于愈伤组 处理 20 d 60 . 0 0 . 71 织的迅速生长导致胚的生长受到抑制 。激素浓度 处理 40 d 100 . 0 1 . 42 以5 mg/ L BA 和 5 mg/ LBA + 0 . 1 mg/ L IBA 两个 注 :1 . 培养基为 MS + 5 mg/ LBA + 0 . 1 mg/ L IBA + 2 %蔗糖 ; 组合最好 。 2 . 种子从中间横切 2 . 2 不同培养基和光照条件对暴马丁香种子萌发 3 结论 的影响 由表 2 可见 :培养基种类和光照条件在同一个 暴马丁香处理 40 d 的种子从中间横切离体培 激素组合下对种子萌发的影响是显著的 。光照条 养可明显提高暴马丁香种子的发芽率 ,且在 10 d 内 件下 ,M S 的萌发率明显高于 W PM ,在黑暗条件下 其发芽率即达到了最高值 。这可能是由于暴马丁 表现极为相似 ,M S > D KW > W PM 。分析这三种培 香种子的坚硬种皮成为胚萌发的物理障碍 ,当切开 养基的无机物质成分发现 ,M S 无机盐含量高 ,特别 种皮后使水 、气容易渗入胚周围组织 ,子叶能迅速 是总氮量高为 3 550 mg/ L ,而 W PM 中无机盐的含 吸收水分 ,从抑制物质中解脱 ,同时培养基又为胚 量最低 。由此看来 ,暴马丁香种子离体诱导与培养 萌发提供了良好的生长条件 。同时 ,由于种子经过 基中无机盐含量 ,特别是总氮量有关 。在同一培养 了严格的消毒处理 ,在无菌条件下培养 , 促进了根 基上的萌发率表现为光照 > 黑暗 ,而子叶或幼芽的 系的发育 ,增强了抗病能力 ,使幼苗感染病菌的机 长度在光照和黑暗的条件下表现不明显 。会减少 ,从而使成苗率提高 。 表 2 培养基 、光照条件对子叶 、幼芽萌发的影响 参 考 文 献 Table 2 Effect of medium and light co nditio n o n t he 1 . Preece J E ,Bates S A , Van Sambeek J W. Germinatio n of germinatio n of cotyledo ns and seedlings cut seeds and seedling growt h of ash in vit ro . Can J For 光照条件 Light co nditio n 黑暗条件 Dar k co nditio n Res ,1995 ,25 :1368,1374 培养基 萌发率 长度 萌发率 长度 ( 2 . 邢朝斌 , 沈 海 龍 , 井 出 雄 二 ’|' Ä * Frax i n us m an d2 ? Medium Ger minatio n L engt h Ger minatio n L engt h ) s h u rica L . の 菌発芽法 . 京大学演習林報告 , 2002 , ( )( )( )( )% % φ φ 108 :37,45 3 . 刘玮 ,谷淑芬 ,于平 ,等 . 丁香和连翘属间杂种胚的离体培 MS 90 . 2 0 . 94 85 . 4 0 . 95 () 养 . 东北林业大学学报 ,1995 ,23 3:88,92 4 . 马鸿翔 ,余桂红. 草莓瘦果离体培养对种子发芽率的影 D KW 71 . 5 0 . 78 60 . 0 0 . 70 () 响 . 江苏农业学报 ,2001 ,17 2:87,90 WPM 41 . 7 0 . 60 41 . 7 0 . 70 5 . 刘文琦 ,泉志和 ,白旭辉 . 暴马丁香药用林的营造技术 . 中 () 国林副特产 ,2000 , 1:33 注 :1 . 三种培养基的激素组合均为 5 mg/ L BA + 0 . 1 mg/ L IBA 。 2 . 外植体来自于经过 40 d 沙藏处理的种子 。 6 . Murashige T , Skoog F A. Revised media for rapid growt h and biosassays wit h tobacco tissue cult ures. Physiol Plant , 2 . 3 不同休眠程度对暴马丁香种子萌发的影响 1962 ,15 :473,497 对经过不同时期催芽处理的种子进行离体培 7 . Driver J A , Kuniyuki A H. In vit ro p ropagatio n of parado x walnut root2stock. Horti Science ,1984 ,19 :507,509 () 养 ,结果 表 3表明 ,种子越接近解除休眠态 ,其种 8 . Lloyd G. McCown B H. Co mmercially feasible microp ropa2 子发芽率也越高 。处于完全休眠状态即没有催芽 ) ( gatio n of mountain laurel Kal m i a l at if ol i a by use of 处理的种子在离体条件下萌发率极低仅为 10 % ,生 shoot tip cult ure ,Co mb Proc Intl Plant Prop Soc ,1981 ,30 : 长缓 慢 。经 过 催 芽 处 理 20 d 的 种 子 萌 发 率 为 421,427 60 % ,最理想的是催芽处理 40 d 的种子在适当的条 件完全萌发 。