东方百合'Vivian'高效离体快繁体系的建立.pdf

研究简报 东方百合 Vivian 高效离体快繁体系的建立 任君芳1 张利1 刘建霞1 单凤娇2 刘千里1 李昌玉3 1 阿坝州林业和草原科学技术研究所 四川 汶川 623000 2 阿坝州林业和草原局 四川 马尔康 624000 3 汶川县林业和草原局 四川 汶川 623000 2020 09 01 收稿 2020 10 22 网络版发表 开放科学 资源服务 标识码 OSID 基金项目 阿坝州州本级预算项目 岷江上游干旱河谷野生百合属植物资源调查与保育技术研究 任君芳 1968 女 高级工程师 244648373 通讯作者 314241819 摘 要 以 东 方 百 合 Vivian 的 鳞 片 为 外 植 体 对 不 定 芽 的 诱 导 增 殖 小 鳞 茎 膨 大 及 生 根 等 进 行 系 统 研 究 建 立 了 高 效 离 体 快 繁 体 系 结 果 表 明 东 方 百 合 Vivian 的 最 佳 不 定 芽 诱 导 培 养 基为MS 1 0 mg L 1 6 BA 0 1 mg L 1 NAA 30 g L 1蔗 糖 6 0 g L 1琼 脂 pH值为6 0 最 佳 不 定 芽 增 殖 培 养 基为MS 1 0 mg L 1 6 BA 0 15 mg L 1 NAA 60 g L 1蔗 糖 6 0 g L 1琼 脂 pH值为6 0 最 佳 小 鳞 茎 膨 大 培 养 基为MS 90 g L 1蔗 糖 6 0 g L 1琼 脂 pH 6 0 最 佳 生 根 培 养 基为1 2 MS 0 3 mg L 1NAA 60 g L 1蔗 糖 6 0 g L 1 琼 脂 pH值 为 6 0 在 草 炭 与 蛭 石 比 例为1 1的 基 质 中 的 组 培 苗 移 栽 苗 长 势 健 壮 且 成 活 率 最 高达95 31 该 高 效 离 体 快 繁 体 系可为东方百合 Vivian 的规模化生产提供技术保障 关键词 东方百合 Vivian 组织培养 快速繁殖 百 合 是 百 合 科 百 合 属 多 年 生 球 根 花 卉 是 世 界 重 要 的 切 花 具 有 极 高 的 观 赏 价 值 和 经 济 价 值 近 些 年 来 东 方 百 合 Vivian 凭 借 其 花 大 色 艳 深 受 消 费 者 喜 欢 种 植 面 积 逐 年 提 高 市 场 对 其 种 球 的 需 求也与日俱增 分 球 繁 殖 和 鳞 片 扦 插 是 百 合 种 球 生 产 的 常 见 方 式 但 普 遍 存 在 繁 殖 系 数 较 低 1 3 以 及 病 毒 CMV LMoV和LSV等 真 细 菌 性 病 害 灰 霉 病 枯 萎 病 等 和 虫 害 蚜 虫 线 虫 等 发 生 严 重 导 致 种 性 退 化 等 问 题 4 6 离 体 快 繁 技 术 因 其 繁 殖 系 数 高 而 且 通 过 茎 尖 脱 毒 可 以 获 得 无 病 毒 植 株 等 优 点 7 9 已 成 功 应 用 于 百 合 黄 天 霸 水 晶 布 兰 卡 和 Strawberry and Cream 等 品 种 的 种 球 繁 育 10 15 欧 洲 百 合 金 黄 花 滇 百 合 宜 昌 百 合 和 新 疆 百 合 等 野 生 百 合 资 源 保 存 2 4 16 以 及 百 合 新 品 种 培 育 研 究 中 本 研 究 以 东 方 百 合 Vivian 的 鳞 片 为 外 植 体 在 本 实 验 室 已 有 的 离 体 快 繁 体 系 的 基 础 对 不 定 芽 的 诱 导 增 殖 小 鳞 茎 膨 大 生 根 等 步 骤 进 行 系 统 研 究 旨 在 建 立 更 为 高 效 的 东 方 百 合 Vivian 离 体 快 繁 体 系 为 其 种 球 的 规模化生产提供技术保障 1 材料与方法 1 1 试验材料 东方百合 Vivian 无菌组培苗为本实验室保存 1 2 试验条件 基 本 培 养 基为MS或1 2 MS培 养 基 所 有 培 养 基的pH为6 0 琼 脂 浓 度为6 0 g L 1 121 高 压 灭菌20 min冷却备用 培养温度为25 1 3 试验方法 1 3 1 不定芽的诱导 基 于 实 验 室 前 期 的 不 定 芽 诱 导 配 方 MS 引用格式 任君芳 张利 刘建霞 等 东方百合 Vivian 高效离体快繁体系的建立 J 四川林业科技 2020 41 6 84 88 Ren J F Zhang L Liu J X et al Establishment of an efficient approach in vitro propagation for oriental hybrid lily cultivar Vivian J Journal of Sichuan Forestry Science and Technology 2020 41 6 84 88 doi 10 12172 202009010001 第 41 卷 第 6 期 四 川 林 业 科 技 Vol 41 No 6 2020 年 12 月 Journal of Sichuan Forestry Science and Technology Dec 2020 2020 四川林业科技 编辑部 0 5 mg L 1 6 BA 0 1 mg L 1 NAA 30 g L 1蔗 糖 6 0 g L 1琼 脂 pH值 6 0 设 置 不 同 激 素 和 浓 度 组 合 6 BA 0 5 1 0 1 5 mg L 1 NAA 0 1 0 2 mg L 1 的 不 定 芽 诱 导 培 养 基 将 鳞 片 切成1 cm 1 cm的 方 块 接 种 在 各 个 不 定 芽 诱 导 培 养 基 上 进 行 不 定 芽 诱 导 45 d后 观 察 统 计 不 定 芽 诱 导 情 况 每 个 处理30个鳞片 生物重复3次 1 3 2 不定芽的增殖 基 于 实 验 室 前 期 的 增 殖 培 养 基 配 方 MS 1 0 mg L 1 6 BA 0 1 mg L 1 NAA 60 g L 1蔗 糖 6 0 g L 1琼 脂 pH值 6 0 设 置 不 同 激 素 和 浓 度 组 合 6 BA 0 8 1 0 1 2 mg L 1 NAA 0 1 0 15 mg L 1 的 增 殖 培 养 基 待 诱 导 出 的 不 定 芽 长 至 直径1 cm左 右 后 将 不 定 芽 分 别 接 种 至 不 同 的 增 殖 培 养 基 中 进 行 增 殖 45 d后 观 察 统 计 不 定 芽 增 殖 情 况 每个处理30个不定芽 生物重复3次 1 3 3 小鳞茎的膨大 将 直径1 cm左 右 的 小 鳞 茎 转 接 至表3不 同 浓 度 蔗 糖 的 培 养 基 中 进 行 小 鳞 茎 的 膨 大 培 养 30 d转 接 一次 60 d后统计鳞茎的直径 1 3 4 鳞茎的生根培养 将 直径2 3 cm的 鳞 茎 转 接 至表4的 不 同 生 根 培 养 基 中 蔗 糖 浓 度为60 g L 1 20 d后 观 察 统 计 根 系生长情况 1 3 5 炼苗与移栽 待 鳞 茎 根 长到2 cm左 右 在 温 室 中 开 瓶 炼 苗 3 5 d 将 组 培 苗 从 瓶 中 移 出 洗 净 根 系 附 着 的 琼 脂 移 入表5不 同 草 炭 与 蛭 石 比 例 的 基 质 中 保持70 75 左 右 湿 度 60 d后 观 察 生 长 情 况 并 统 计 成 活 率 2 结果与分析 2 1 不定芽的诱导培养 外 植 体 在 分 化 培 养 基 上 大概6 8 d开 始 进 行 分 化 鳞 片 表 面 出 现 凸 起 20 d左 右 逐 渐 分 化 出 不 定 芽 随 后 逐 渐 发 育 成 小 鳞 茎 如表1和图1A可 知 当NAA的 浓 度 不 变 时 不 定 芽 诱 导 系 数 随着6 BA 的 浓 度 的 升 高 呈 现 先 升 高 后 下 降 的 趋 势 当6 BA 为1 0 mg L 1 NAA为0 1 mg L 1时 不 定 芽 分 化 的 诱 导 系 数为3 65 比 实 验 室 已 有 的 不 定 芽 诱 导 体 系 6 BA为0 5 mg L 1 NAA为0 1 mg L 1 的 诱 导 系数1 01高 出了2 64 此 浓 度 组 合 的 诱 导 率 最 高 并 且 不 定 芽 健 壮 因 此 此 激 素 浓 度 组 合 的 培 养 基 为 最佳不定芽诱导培养基 2 2 不定芽的增殖培养 将 不 定 芽 转 接 到 不 同 增 殖 培 养 基 后约7 9 d 在 鳞 茎 基 部 出 现 不 同 数 量 的 小 的 不 定 芽 随 后 逐 渐 长 成 新 的 小 鳞 茎 由表2和图1B可 知 不 同 激 素 组 合 培 养 基 中 不 定 芽 的 增 殖 情 况 差 异 较 大 当6 BA 为0 8 mg L 1 NAA为0 1 mg L 1时 增 殖 系 数 为 1 21 增 殖 情 况 最 差 当6 BA为1 0 mg L 1 NAA 为 0 15 mg L 1时 增 殖 效 果 最 好 增 殖 系 数 为 4 63 比 比 实 验 室 已 有 的 不 定 芽 增 殖 体 系 6 BA为 0 5 mg L 1 NAA为0 1 mg L 1 的 诱 导 系数3 21高 出了1 42 因 此 此 激 素 浓 度 组 合 的 培 养 基 为 最 佳 不定芽增殖激素培养基 2 3 鳞茎的膨大培养 如表3和图1C所 示 在 蔗 糖 浓 度为30 90 mg L 1 时 随 着 蔗 糖 浓 度 的 不 断 提 高 不 定 芽 的 膨 大 的 越 明 显 当 蔗 糖 浓 度为90 mg L 1时 鳞 茎 膨 大 最 明 显 而 当 蔗 糖 浓 度为120 mg L 1时 不 定 芽 的 膨 大 速度开始下降 2 4 鳞茎的生根培养 将 鳞 茎 接 种 至 不 同 浓 度 的 生 根 培 养 基中3 d左 右 开 始 从 鳞 茎 基 本 生 长 出 根 如表4和图1D所 示 呈 现 出 低 浓度NAA促 进 根 的 发 生 而 高 浓度NAA抑 制 根 发 生 在NAA浓 度为0 0 0 3 mg L 1时 随 着 浓 度 的 不 断 提 高 生 根 系 数 不 断 提 高 NAA浓 度 为 0 3 mg L 1时 生 根 系 数 最 高 达4 63 而当NAA 浓度为0 4 mg L 1 生根系数开始下降 2 5 练苗与移栽 组 培 苗 鳞 茎 移 栽 至 消 毒 完 全 的 不 同 基 质 中 10 d 左 右 出 现 鳞 片 叶 同 时 有 新 根 产 生 由表5可 知 在 草 炭 与 蛭 石 比 例为1 1的 基 质 中 的 组 培 苗 移 栽 苗 长势健壮且成活率最高达95 31 表 1 不同浓度6 BA NAA对不定芽诱导的影响 Tab 1 Effects of different concentrations of 6 BA and NAA on adventitious bud induction 基本培养基 6 BA mg L 1 NAA mg L 1 诱导系数 MS 0 5 0 1 1 01 0 43d 0 5 0 2 1 83 1 14c 1 0 0 1 3 65 0 31a 1 0 0 2 2 63 0 02b 1 5 0 1 2 34 0 04b 1 5 0 2 1 32 0 23d 任君芳 等 东方百合 Vivian 高效离体快繁体系的建立 研究简报 85 3 结论与讨论 在 百 合 组 培 快 繁 技 术 中 培 养 基 中 激 素 的 种 类 及 不 同 激 素 浓 度 配 比 是 核 心 17 18 研 究 表 明 以 MS为 基 本 培 养 基 用6 BA和NAA两 种 激 素 可 以 实 现 东 方 百 合 Vivian 的 不 定 芽 诱 导 增 殖 小 鳞 茎 膨 大 及 生 根 培 养 最 佳 不 定 芽 诱 导 培 养 基为MS 1 0 mg L 1 6 BA 0 1 mg L 1 NAA 30 g L 1蔗 糖 最 佳 不 定 芽 增 殖 培 养 基为MS 1 0 mg L 1 6 BA 0 1 mg L 1 NAA 60 g L 1蔗 糖 最 佳 小 鳞 茎 膨 大 培 养 基为MS 90 g L 1蔗 糖 最 佳 生 根 培 养 基为1 2 MS 0 1 mg L 1 表 2 不同浓度6 BA NAA对不定芽增殖的影响 Tab 2 Effects of different concentrations of 6 BA and NAA on adventitious bud proliferation 基本培养基 6 BA mg L 1 NAA mg L 1 增殖系数 MS 0 8 0 1 1 21 1 31d 0 8 0 15 2 53 2 12c 1 0 0 1 3 21 1 23b 1 0 0 15 4 63 0 21a 1 2 0 1 3 34 1 31b 1 2 0 15 1 16 0 21d 表 3 不同浓度蔗糖对鳞茎膨大的影响 Tab 3 Effecdts of different concentrations of sucrose on bulblet enlargement 基本培养基 蔗糖 g L 1 直径 cm MS 30 0 91 0 08c 60 1 43 0 14b 90 1 95 0 21a 120 1 33 0 23b 表 4 不同浓度NAA对生根的影响 Tab 4 Effecdts of different concentrations of NAA on rooting 基本培养基 NAA mg L 1 生根系数 1 2MS 0 0 1 22 0 78d 0 1 2 76 1 31c 0 2 3 62 1 10b 0 3 4 63 0 39a 0 4 2 92 1 11c 表 5 不同基质对试管苗移栽的影晌 Tab 5 Effecdts of different media on the survival of plantlets 基质 成活率 草炭 蛭石 2 1 71 12 4 12b 草炭 蛭石 1 1 95 31 1 21a 草炭 蛭石 1 2 67 21 4 14c A C D B 1 cm 1 cm 1 cm 1 cm A 不定芽诱导 B 不定芽增殖 C 小鳞茎膨大 D 鳞茎生根 标尺 1 cm A Adventitious bud induction B Adventitious bud proliferation C Bulblet enlargement D Bulblet rooting Bar 1 cm 图 1 东方百合 Vivian 组织培养再生体系 Fig 1 In vitro propagation of Oriental hybrid lily cultivar Vivian 四川林业科技 2020 年 第41 卷 第6 期 86 NAA 60 g L 1蔗糖 蔗 糖 浓 度 对 百 合 鳞 茎 的 膨 大 起 着 重 要 作 用 钱 剑 林 等 2004 研 究 表 明 当 培 养 基 中 蔗 糖 含 量 为 75 g L 1时 东 方 百 合 Sorbonne 小 鳞 茎 的 体 积 膨 大 系 数 最 大 20 张 延 龙 等 2006 以 Siberia 小 鳞 茎 为 试 材 研 究 了 不 同 蔗 糖 含 量 对 组 培 苗 的 影 响 发 现 蔗 糖 含 量 大于50 g L 1时 鳞 茎 体 积 开 始 增 大 到 90 g L 1时 直 径 能 够 达 到 最大1 59 cm 21 李 雪 艳 等 2016 对 蔗 糖 浓 度 对 东 方 百 合 Tiger Woods 小 鳞 茎 膨 大 的 研 究 表 明 当MS基 本 培 养 基 中 加入75 g L 1 的 蔗 糖 时 能 有 效 促 进 试 管 小 鳞 茎 直 径 的 增 加 22 本 研 究 表 明 MS基 本 培 养 基含90 g L 1的 蔗 糖 最 有 利 于 东 方 百 合 Vivian 小 鳞 茎 的 膨 大 蔗 糖 含 量 继 续 升 高 则 小 鳞 茎 体 积 不 会 继 续 增 大 而 且 发 生 部 分 小 鳞 茎 产 生 褐 死 现 象 原 因 可 能 是 培 养 基 中 过 高 浓 度 蔗 糖 使 培 养 基 渗 透 压 过 大 对 小 鳞 茎 产 生 了 胁 迫 从 而 不 利 于 其 膨 大 综 上 所 述 不 同 百 合 品 种 由 于 遗 传 差 异 适 合 各 自 小 鳞 茎 膨 大 的 最 适 蔗 糖 浓 度 有 所 不 同 所 以 在 对 新 品 种 小 鳞 茎 膨 大 培 养 过 程 中 对其蔗糖浓度进行优化至关重要 本 研 究 建 立 的 东 方 百 合 Vivian 的 不 定 芽 诱 导 不 定 芽 增 殖 鳞 茎 膨 大 鳞 茎 生 根 等 过 程 的 组 织 培 养 快 繁 体 系 可 为 其 种 球 规 模 化 生 产 提 供 技 术 保 障 参考文献 1 夏九成 郑毅 陈志坚 等 百合不定芽的快速诱导 J 基因组学与应用生物学 2011 30 1 35 39 2 张旭红 王頔 梁振旭 等 欧洲百合愈伤组织诱导及植株再生体系的建立 J 植物学报 2018 53 6 840 847 3 张文婷 何燕红 舒宁 等 金黄花滇百合植株再生与离体快繁技术体系的建立 J 植物学报 2019 54 6 773 778 4 罗晓波 齐良富 耿研会 宜昌百合离体培养快繁技术研究 J 四川林业科技 2015 36 5 75 78 5 崔祺 贾桂霞 OT 杂种系百合 Bay watch 离体再生体系的建立 J 东北林业大学学报 2014 42 5 34 38 6 赵芳 杨利平 Siberia 百合再生体系的建立 J 河北农业大学学报 2013 36 2 60 64 7 崔兴林 秦新惠 刘芬 等 兰州百合高效再生体系的建立 J 中国蔬菜 2014 6 44 46 8 向地英 薛木易 邹丽红 铁炮百合离体再生体系的建立 J 江苏农业科学 2015 43 2 55 57 9 马生军 丁万红 李淑珍 等 百合鳞片组织培养研究 J 生物技术通讯 2018 29 6 819 824 10 李莺 李星 李生玲 等 黄天霸 百合花器官愈伤组织诱导及植株再生 J 热带作物学报 2013 34 8 1507 1512 11 苏江 岑忠用 阳艳华 等 水晶布兰卡百合鳞片的组织培养及快速繁殖条件 J 贵州农业科学 2014 42 3 120 124 12 孙 红 梅 宋 胜 利 申 屠 玥 等 亚 洲 百 合 Strawberry and Cream 花 器 官 组 培 快 繁 技 术 研 究 J 沈 阳 农 业 大 学 学 报 2015 46 1 7 12 13 常琳 杜方 王丽婷 等 金石和伯爵百合鳞茎诱导及膨大研究 J 山西农业科学 2018 46 8 1279 1281 1370 14 Han D Niimi Y Nakano M et al Regeneration of haploid plants from anther cultures of the Asiatic hybrid lily Connecticut King J Plant Cell Tissue and Organ Culture 1997 47 2 153 158 15 翟彦 张宗勤 贾敏 等 百合体细胞胚胎发生和植株再生 J 西北植物学报 2011 31 4 834 841 16 王雅楠 薛莉 雷家军 新疆百合鳞片离体培养研究 J 东北农业大学学报 2017 48 4 30 35 17 Nhut D T Van Le B Fukai S et al Effects of activated charcoal explant size explant position and sucrose concentration on plant and shoot regeneration of Lilium longiflorum via young stem culture J Plant Growth Regulation 2001 33 1 59 65 18 Arzatefernandez A M Nakazaki T Okumoto Y et al Efficient callus induction and plant regeneration from filaments with anther in lily Lilium longiflorum Thunb J Plant Cell Reports 1997 16 12 836 840 19 Nhut D T Van Le B Tanaka M et al Shoot induction and plant regeneration from receptacle tissues of Lilium longiflorum J Scientia Horticulturae 2001 87 1 131 138 20 钱剑林 朱旭东 东方百合 sorbonne 试管成球和低温处理的初步探讨 J 园艺学报 2004 3 l 828 21 张延龙 梁建丽 牛立新 东方百合试管鳞茎膨大的研究 J 西北农林科技大学学报 自然科学版 2006 34 6 75 78 22 李雪艳 严瑞 张静 等 东方百合Tiger Woods离体快繁技术体系的建立 J 沈阳农业大学学报 2016 47 6 654 660 图 2 移栽成活的组培苗 Fig 2 Survival plantlets after transplanting 任君芳 等 东方百合 Vivian 高效离体快繁体系的建立 研究简报 87 Summary for 东方百合 Vivian 高效离体快繁体系的建立 Establishment of an Efficient Approach in Vitro Propagation for Oriental Hybrid Lily Cultivar Vivian REN Junfang1 ZHANG Li1 LIU Jianxia1 SHAN Fengjiao2 LIU Qianli1 LI Changyu3 1 Aba Prefecture Institute of Forestry Science and Technology Wenchuan 623000 China 2 Forestry and Grassland Bureau of Aba Maerkang 624000 China 3 Forestry and Grassland Bureau of Wenchuan Wenchuan 623000 China Corresponding author 314241819 Abstract In order to develop an efficient approach for the rapid propagation of Oriental hybrid lily cultivar Vivian by tissue culture the scales were used as the explants The results showed that the best adventitious bud induction medium of Oriental hybrid lily cultivar Vivian was MS 1 0 mg L 1 6 BA 0 1 mg L 1 NAA 30 g L 1 sucrose 6 0 g L 1 agar and pH value was 6 0 The optimal medium for adventitious bud proliferation was MS 1 0 mg L 1 6 BA 0 15 mg L 1 NAA 60 g L 1 sucrose 6 0 g L 1 agar and the pH value was 6 0 The best medium for bulblet expansion was MS 90 g L 1 sucrose 6 0 g L 1 agar with pH value of 6 0 The optimal medium for bulblet rooting was 1 2 MS 0 3 mg L 1 NAA 60 g L 1 sucrose 6 0 g L 1 agar and the pH value was 6 0 Transplanted tissue culture seedlings in the substrate of the ratio of peat to vermiculite of 1 1 growed vigorously and the survival rate was up to 95 31 This efficient in vitro rapid propagation system can provide technical support for large scale production of Oriental hybrid lily cultivar Vivian Key words Oriental hybrid lily cultivar Vivian Tissue culture Rapid propagation doi 10 12172 202009010001 四川林业科技 2020 年 第41 卷 第6 期 88