高銳-鐵線蓮的組織培養(yǎng)

1、蘭州交通大學化學與生物工程學院細胞工程課程報告題目：鐵線蓮組織培養(yǎng)的研究進展作者：高銳學號：4指導教師：謝放完成日期：2014-12-3鐵線蓮組織培養(yǎng)的研究進展高銳4摘要：本文簡單介紹了鐵線蓮的特性、應用與價值，以及植物組織培養(yǎng)的定義。從外植體的選擇與處理，培養(yǎng)基的選擇，生長與分化情況以及組織培養(yǎng)中存在的 問題這四個方面介紹了鐵線蓮組織培養(yǎng)的研究進展。 最后對鐵線蓮的發(fā)展及應用 前景做出評價及展望。關鍵詞：鐵線蓮組織培養(yǎng)外植體愈傷組織1引言鐵線蓮為毛豆科、鐵線蓮屬植物，多數(shù)為落葉或常綠草質藤本，花期從早春 到晚秋（也有少數(shù)冬天開花的品種），果期夏季，有若干個種、變種及其品種和 雜交種，可栽培供

2、園林觀賞用，具有很強的觀賞性 。鐵線蓮作用廣泛，鐵線蓮 可作展覽用切花，可用于攀緣常綠或落葉喬灌木上，也是優(yōu)良的垂直綠化材料和 地被植物，也廣泛用于盆栽、切花等，但目前在我國園林中應用尚少；以根及全 草入藥，具有利尿、理氣通便及活血止痛的作用，可用于小便不利，腹脹，便閉; 外用可治關節(jié)月中痛，蟲蛇咬傷20植物的組織培養(yǎng)是根據(jù)植物細胞具有全能性這個理論，近幾十年來發(fā)展起來的一項無性繁殖的新技術。廣義是指從植物體分離出符合需要的組織。 器官或細 胞，原生質體等，通過無菌操作，在人工控制條件下進行培養(yǎng)以獲得再生的完整 植株或生產具有經(jīng)濟價值的其他產品的技術。狹義是指組培指用植物各部分組 織，如形成層

3、、薄壁組織、葉肉組織、胚乳等進行培養(yǎng)獲得再生植株，也指在培 養(yǎng)過程中從各器官上產生愈傷組織的培養(yǎng)，愈傷組織再經(jīng)過再分化形成再生植物 30鐵線蓮的觀賞價值及藥用價值使它具有極大的應用前景，然而其種子繁殖卻 較為困難，因此常采用組織培養(yǎng)來繁殖。2外植體的選擇與處理外植體的選擇 TOC o 1-5 h z 通過近幾年的試驗，分別采用了鐵線蓮的葉片、花、頂芽及莖等作為外植體 進行接種培養(yǎng)，篩選出適宜的外植體為未木質化的莖段。采樣時間直選在3-5月份鐵線蓮生長旺盛時期，否則鐵線蓮很快木質化不利于愈傷組織的誘導4。此外，外植體的處理也非常重要，試驗前后分別采用了從自然環(huán)境下采取的嫩枝和 放到室內弱光處理7

4、-10d新抽出的嫩枝作為外植體，結果表明，經(jīng)過室內弱光處 理新抽出的嫩枝生長比直接從自然條件下采回的嫩枝更容易誘導出愈傷組織。自然條件下處理的外植體需要30d左右才能誘導出愈傷組織，而經(jīng)過處理的嫩枝2 周就能誘導出愈傷組織50外植體的消毒選好的嫩枝在自來水下清洗干凈后，用 70%-75崛酒精浸泡處理5s,再用 的升汞消毒處理8min,無菌水沖洗干凈后將枝條切成 1cm左右的莖段接種于培 養(yǎng)基中6 o3培養(yǎng)基的選擇選擇依據(jù)不同培養(yǎng)基所誘導出的愈傷組織是明顯不同的。低濃度下2, 4-D、6-BA及IAA三者同時使用的培養(yǎng)基，愈傷組織在莖段頂端誘導出，呈綠色致密的形態(tài)， 不利于下一步的分化培養(yǎng)702

5、, 4-D在的濃度范圍內單獨使用時，愈傷組織在莖段的中部形成，呈白色 膨松的形態(tài)。隨2, 4-D濃度的增大，愈傷組織誘導率越高，能達到80%右，但濃度越大，愈傷組織也越膨松，也不利于愈傷組織誘導 網(wǎng)。因此，單獨使用2, 4-D時，不僅要考慮愈傷組織的誘導率，還要考慮愈傷組織的松緊度。6-BA在的濃度范圍內單獨使用時，愈傷組織在莖段的頂端形成，呈淺綠色 致密狀態(tài)，但比低濃度下2, 4-D、6-BA及IAA三者配合使用時顯疏松。隨6-BA 濃度的增大，愈傷組織誘導率也出現(xiàn)增大的趨勢，但沒2, 4-D的誘導率高，僅能達到30%且轉接時間宜在培養(yǎng)2-3周時開始轉接，否則易產生褐變。從近幾 年的試驗情況

6、來看，在的濃度范圍內，6-BA誘導出的愈傷組織，6-BA濃度越低, 發(fā)生褐變的時間越短劃。因此，單獨使用6-BA時，可考慮再加大濃度的使用范 圍。以上是近幾年的試驗研究中誘導出的三種不同形態(tài)的愈傷組織，究竟何種愈傷組織及培養(yǎng)基更易分化培養(yǎng)形成鐵線蓮的組培苗還有待進一步的探索研究1選擇方案誘導培養(yǎng)基的選擇：(1)MS+L-1(單位下同)+3研糖；MS+2, +3姆糖；(3)MS+3嘛糖12。增殖分化培養(yǎng)基的選擇：(4)MS+3麻糖；(5)MS+2, +3姆糖；(6)MS+3嘛糖13。生根培養(yǎng)基的選擇：(7)1/4MS+%舌性炭+15姆糖14。外界環(huán)境的選擇：培養(yǎng)基均附加%脂粉，培養(yǎng)溫度為(25

7、2) C,光照強度為3040mmo卜 m-2 - s-1,光照時間為 14h - d-115。4生長與分化情況無菌材料的獲得鐵線蓮的幼嫩枝條用自來水沖洗 23h。在超凈工作臺上用70%.醇浸泡10s, 轉入?yún)s汞溶7消毒(其中莖段和葉片的處理時間分別為 5min和3min),最后用 無菌水沖洗56次。剪取幼嫩帶芽莖段、葉片和節(jié)間接種160愈傷組織及芽的誘導將帶芽莖段接種在培養(yǎng)基(1)上，接種7d后，腋芽開始萌動，20d后長成12cm 高的小芽苗，每個節(jié)上有12個側芽，誘導率可達90%7。將葉片接種在培養(yǎng)基(2)上，接種10d后，葉片缺口處開始產生淺綠色愈傷組織， 20d時誘導率可達 80%Z上。

8、將節(jié)間接種在培養(yǎng)基(3)上，接種10d后，節(jié)間兩端膨大且缺口處開始 產生黃綠色至綠色愈傷組織，30d時誘導率可達83%8。繼代增殖與不定芽的誘導將帶芽莖段誘導的有效芽轉移到培養(yǎng)基(4)上進行增殖培養(yǎng)，2030d可增殖 一代，增殖系數(shù)約為3。將葉片和節(jié)間誘導的綠色愈傷組織先接種到培養(yǎng)基 (5) 上進行增殖，增殖2030d后轉移到培養(yǎng)基(6)上誘導分化，繼代23次后愈傷組 織開始分化出黃綠色的小芽叢 阿。養(yǎng)基上進行生根培養(yǎng)。10d后開始生根， 30d時的根最長可達6cm,每棵苗最多有7條根，生根率為86需0。煉苗移栽將生根苗放在室溫下培養(yǎng)3d,揭開封口膜后于室內再培養(yǎng) 3d,取出生根苗 洗去根部培

9、養(yǎng)基，移栽到溫室中，育苗基質為珍珠巖、蛭石和腐殖土 (1:1:2), 濕度保持在85%Z上，10d時開始有新葉長出，30d時的成活率為75喏1。5組織培養(yǎng)中存在的問題(1)2, 4-D與6-BA兩種生長調節(jié)劑配合使用的培養(yǎng)基均未能誘導出愈傷組織，說明這兩種物質在鐵線蓮的誘導中有拮抗作用，不宜一起使用220但這兩種 植物生長調節(jié)劑低濃度下配合IAA使用能誘導出愈傷組織，說明在鐵線蓮幼嫩莖 段的愈傷組織誘導中，2, 4-D和6-BA配合IAA使用，能降低或消除兩者之間的 拮抗作用。結合前面的試驗情況，今后的研究中可考慮從同時使用高濃度的2,4-D和6-BA時，加入一定濃度的IAA或其他生長調節(jié)劑，

10、以降低甚至消除兩者 之間的拮抗作用，觀察其誘導愈傷組織的誘導率、速度、形態(tài)，探索適宜的植物 生長調節(jié)劑的種類及其比例23。在高濃度下2, 4-D與6-BA單獨使用均能誘導出愈傷組織，但誘導出的 愈傷組織形成的部位及形態(tài)有較大差異，究竟哪種愈傷組織更有利于分化培養(yǎng)， 這是今后工作開展的一個重點24。除觀察愈傷組織的形態(tài)外，還應從分析各種不 同愈傷組織的成分及其細胞的微觀結構入手，深入研究和探討植物生長調節(jié)劑的 種類、濃度與愈傷組織之間的機理、聯(lián)系，為今后合理使用植物生長調節(jié)劑奠定理論基礎25。外植體的選擇和處理已找到適宜的方法，但適宜的培養(yǎng)條件還有待進一步深入細致的研究。近幾年的試驗培養(yǎng)條件僅采

11、用了一般植物組織培養(yǎng)常用的溫 度、光照強度及光照時間，但這究竟是不是鐵線蓮最適宜的培養(yǎng)條件，還有待今 后的試驗進行探索和研究困。在近幾年的實驗研究中主要采用的 MSW養(yǎng)基，在今后的研究工作中亦可 嘗試利用其他培養(yǎng)基配方，調整各種元素的比例，比較分析最適的鐵線蓮愈傷組 織誘導或直接分化成苗的基本培養(yǎng)基27 0近幾年的試驗研究工作還未完善,還需從以下兩方面繼續(xù)研究和完善：一、愈傷組織誘的誘導分化，生根應采用何種培養(yǎng)基；二、鐵線蓮組培苗的馴化移栽，如何保證和提高其組培苗的移栽成活率阿。只有研究出線蓮成苗的方法和 成活率較高的移栽馴化方法，鐵線蓮的整個植物組織培養(yǎng)技術體系才完善，也才能推廣應用到生產上

12、，為其開發(fā)利用奠定堅實的基礎網(wǎng)。鐵線蓮的組織培養(yǎng)，目的是使其快速繁殖。成苗的途徑除經(jīng)過誘導愈傷組織，進一步使愈傷組織分化成苗外，還可經(jīng)過外植體直接成苗的途徑， 即相當 于微桿插，這樣可節(jié)省成苗的程序和時間，同時也能達到快繁的目的 的。但在近幾年的試驗中，也沒找到外植體直接成苗的方法， 因此，這也是今后研究工作的一個重點3106評論與展望鐵線蓮具有較大的開發(fā)前景和利用價值，但由于其常規(guī)繁殖方法繁殖率低， 因此利用組培快繁技術對其進行快繁迫在眉睫。但目前研究鐵線蓮組培技術的資 料較少，且目前還沒有完整的、成熟的技術體系，只能參考單一品種，如紅花鐵 線蓮，綠花重瓣鐵線蓮等進行，但各種鐵線蓮生長的環(huán)境

13、條件不同，品性有差異， 故每個品種的技術方法基本不能全部套用。 從近幾年的研究的情況來看，利用組 織培養(yǎng)技術快速繁殖鐵線蓮是可行的，相關的研究成果也陸續(xù)出現(xiàn)，但仍然還有 大量的工作需要進行探索和研究，而要真正地全面運用到生產上仍需要很長時 問。7參考文獻1倪新，馬毓。紅花鐵線蓮(Clematis coccinea)的組織培養(yǎng)J。植物學通報， 2013年2王文采。中國植物志M。北京：科學出版社。2014年3澤仁旺姆，尼珍，潘多。西藏甘青鐵線蓮的再生植株J。西藏科技。2013年4張啟香，方炎明，呂梅，陳娜鐵線蓮 Multi-Blue ”不定芽及體細胞胚發(fā)生 的初步研究J。園藝學報。2013年5張濤

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