1绪论
1.1引言
百合学名Lilium spp,是百合科多年生宿根动物,为全世界知名的欣赏花卉之一。具备辽阔的散布区和物种多样性,中国事其种质资源的散布中央之一,约有47个种,18个变种,占世界百合属总数的一半以上。其中36个种,15个变种为我国特有的珍稀品种。百合多喜冷凉、潮湿的气象的环境,对土壤的适应性很强,然而在肥美、腐殖质含量高、微酸性和排水良好的砂质壤土上成长更好。文献中记录我国唐宋时代百合就运用于欣赏栽培大概在16世纪,实现的《群芳谱》中记录的事先中国消费上栽培的百合大概有6种,麟片滋生与株芽滋生等技巧得到了运用。清朝的《花境》中提到了两种以前未有记录的包含日本西合在内的两种百合,事先中国的栽培百合中已到达7~8种。U合花姿幽美深受人们的喜爱,“山丹得春雨,艳色照庭除”、“荷春光之余胞,托阳山之峻趾”,这些幽美的诗句吐显露人们对百合的喜爱之情[3]。
自古西方人把百合当做圣洁的象征,《圣经》中记载以色列国王所罗门的寺庙柱顶上就有百合花的装饰,在欧洲洁白的百合花为圣母的象征,常用于宗教仪式。18世纪后,中国原产的百合通过丝调之路被引进到了欧洲,从此百合在庭院绿化中大放异彩。第二次世界大战以后,欧美各国相继掀起了研究百合的热潮,选育出了花色、花型、花姿性状优良的新品种,满足了花再园艺应用上的需求西合不仅具有很好的观赏价值而且其中含有丰富的营养成分,如淀粉、蛋白质、脂肪、糖类、果胶质、维生素和胡萝卜素等,还含有興‘、铁、锌、硒等多种微量元素和氨基酸,是我国传统的使用佳品,具有润肺止咳、养阴止血等功效。
百合鳞莲可以制成百合酒、百合糖、n合花茶等产品。百合中除含有丰富的营养元素物质,还含有硒、秋水仙素等药物成分,秋水仙素能一直肿瘤细胞的纺锤体,使其不能进行有效的有丝分裂,可用于增强机体免疫力和治疗肺癌、鼻咽癌等多种疾病[5~7]。组织培养是一种快速繁殖西合植株的方式,其获得的西合种球的繁殖系数高、生长速度快、遗传性状一致,并且可以脱除病毒、病菌,所以利用组织培养繁育百合一直是国内外研究的热点。
1.2百合栽培品种的划分
根据百合的产地、亲缘关系分为:(1)东方百合杂种系:由天香百合(L.日本TJ合CL. japoniam)、红花否合(L. rubellum)等种类反复杂交获得;(2)业洲百合杂种系:由卷丹(L. lancifolium)>毛百合(L. dauricum)、朝鲜TJ合(L.)、、川百合(L. davidii)等百合杂交获得;(3)喇D八百合杂交系:由王百合(L.regale) ^通江合(X. sargentiae、、淡黄花"S合sulphwreum)等主要原产与中PI的C丨介杂交获得;(4)廢香13合杂种系和白花B合杂交系:由汉Q合(L. hansonii)、星叶百合(L. martagon).等杂交获得;(5)亚洲百合杂种系和东方百合杂种系:由菲律宾百合(X.philippineme)、L.cernwwm 等杂交获得。根据百合的花期分为:(1)早花类:种植到开花需要60?80d,主要为亚洲百合杂种系;(2)中花类:种植到开花需要85~100d,主要为亚洲百合杂种系;(3)晚花类:种植到开花要105~120d,常见的有Olmypic Star、Star Gazer等;(4)种植到开花需要120~140d,常见的有 Diablanca、Comtesse、CasaBlanca 等。切花栽培的百合品种分为红色系、粉色系、黄色系等6类。白色系包括阿拉斯加(Alaska)、纳沃娜(Navonna)、露丝姐(Lucyda)、阿曼达(Amanda)等百合品种;黄色系包括伦敦(London)、马德里丝(Madras)、罗马诺(Romano)等百合品种;红色系包括滑铁(Waterloo)、阿卡普克(Acapulco)、拉特亚(Latoya)等百合品种;粉色系包括黑美人(Dark Beauty)、大西洋(Atlantic Ocean)、委娃狄(Vivaldi)等百合品种;橙色系包括埃里特(Elite)、拉兰西亚(Larancia)、波斯苔努(Positano)等"Q"合品利粉色系包括意大利(Italia)、苏波特(Sorbet)等百合品种[4]。
1.3百合的组织培养的研究进展
百合的组织培养始于20世纪50年代,1957年,Robreaux等首次用纯白百合(L.candidum)的花蕾成功诱导出小鳞莲。同年,Robb[8]又成功地进行了 2个百合种鳞莲的培养并发表了相关文章,从而幵创了百合离体培养的历史。国内外学者对多种百合进行组织培养及鳞基快速繁殖的研究,成果显著,并进行了大量的相关报道。
1.3.1百合诱导的类型百合
主要通过5种途径进行诱导分化。丛生芽发生型:丛生芽发生型是指使外植体携带的顶芽或腋芽在适宜培养环境中可以不断发生腋芽而呈丛生状芽,再将单个芽转入生根培养基中,可诱导生根成苗,是通过芽发育形成丛生芽的繁殖方式,为大多数植物快速繁殖的主要方式,常采用顶芽、侧芽或带芽基段作为外植体。不定芽发生型:指外植体在适宜培养基和培养条件下,通过脱分化形成愈伤组织,然后经过再分化诱导愈伤组织产生不定芽,或直接从表面形成不定芽的繁殖方式,将幼小芽苗进行生根培养获得完整小植株,不定芽发生型是许多植物快速繁殖的主要方式之一,外植体常采用蓬段、叶、根、花组织等。胚状体发生型:外植体经诱导产生体细胞胚的繁殖方式。胚状体发生型具有成苗数量大、结构完整等特点,因而是外植体增殖系数最大的途径。小鳞茎发生型:多于鳞片近轴面或在边缘经培养直接形成小鳞茎,小憐茎可增殖形成小鳞莲从,百合小鳞茎发生型有龙牙"合。孢子型:用成熟或未成熟的孢子进行培养,包括采用花粉、花药等进行培养的繁殖方式[9]。
1.3.2外植体的消毒处理
常用的灭菌剂有乙醇、升萊、次氯酸钠及漂白粉等。不同品种及不同外植体的消毒方式不同,另外鳞片的取材季节影响外植体的带菌量,进而影响其消毒方式。除了使用升萊等常用的消毒剂外,漂白84消毒液、吐温20、过氧乙酸等也逐渐应用到百合组织培养外植体的消毒,很多取得了良好的消毒效果。陈艳霞采用15%的84消毒液和0.1%升未组合对兰州百合的外植体进行消毒,消毒效果很好。文灵等采用0.5%的过氧乙酸和0.1%的升未对云南大百合花被片进行消毒,消毒效果好于只用0.1%升萊消毒。用饱和漂白粉液处理其花被片同样取得了较好的消毒效果。李新菊等[12]研究发现高猛酸钾的灭菌
效果好且易清除,并且对植物和环境的危害不大。刘雅楠等[1]用84消毒液和升衆组合对兰州百合进行消毒,消毒效果良好。
2百合‘普瑞头’组培快繁体系
建立‘普瑞头’花橘红色,具有很高的观赏价值,并且耐寒性好、抗病害能力强,能在东北露地越冬,因此是培育抗寒百合新品种的重要杂交亲本,很多耐寒性差的百合品种可以通过与‘普瑞头’杂交繁育出抗寒性好的百合新品种。建立‘普瑞头’的组织培养快繁体系能为迅速获得大量的组培苗,为抗寒百合新品种的繁育及观赏提供保障。目前,对‘普瑞头’的研究主要集中在将其作为杂交亲本的杂交相关方面的研究,如花粉生活力的测定、远缘杂交以及百合远缘杂交的胚囊和胚胎发育及胚拯救等[83,84]。虽然有很多人对百合的组织培养和扩繁有研究,但是对‘普瑞头’组织培养方面的研究报道相对较少。孟锐等研究了 NAA、6-BA、荒糖及光照对‘普瑞头’再生鳞基不定芽增殖的影响,周艳萍等[39]'普瑞头’对再生植株小叶片的诱导进行了研究。周蕴藏等[51]初步研究了 ‘普瑞头’鳞片诱导和生根壮苗。但是几人均未对百合再生进行系统性研究。因此,本文选取了亚洲百合品种‘普瑞头’鳞片为实验材料,进一步研究其组织培养和快繁技术,为生产扩繁、脱毒复壮、基因转化等工作奠定基础。
2.1试验材料
实验材料来自东北林业大学园林学院苗圃基地栽植的亚洲百合‘普瑞头’,取其鳞垄为试验材料。
2.2试验方法
2.2.1外植体灭菌方法洗去百合‘普瑞头’鳞莲表面的泥土,除去有病斑和机械损伤的鳞片,取百合中、外层无病斑和机械损伤的鳞片洗净,放入三角瓶中,加入适量的洗衣粉,然后放在自来水下冲洗Ih左右,在超净工作台上用无菌水冲洗3次,再用75%酒精消毒30s后用无菌水冲洗3遍。放入0.1%升萊溶液中,一组加入几滴吐温20,消毒5miru 8min、lOmin;另一组不加入吐温20消毒8min。再用无菌水冲洗5次,用无菌滤纸吸干鳞片表面的水分。把麟片切成0.5cmX0.5cm左右的小块,根据目的不同接种在分化培养基中。采用鳞片内侧向上平放的接种方式,定期观察鳞客分化情况,一个月后诱导率、分化率等。
2.2.2麟片不定芽诱导将经过消毒的百合外、巾层鳞片切成0.5cniX0.5cm左右的小块接种在MS基木培养基附加含有不同浓度NAA、6-BA和2,4-D的培养基中。定期观察统计不定芽的分化情况,接种30d后统计分化率、平均分化芽数。将鳞片分为内、中、外三层,然后切成小块分别接种到附加不同激素种类和浓度的分化培养基中,30ci后统计分化率、平均分化芽数。
目录
2百合‘普瑞头’组培快繁体系的建立................................ 10
2.1试验材料................................ 10
2.2试验方法................................ 10
2.2.1外植体灭菌方法................................ 10
2.2.2鳞片不定芽诱导................................ 10
3百合‘普瑞头’开放式组织................................ 26
3.1试验材料................................ 26
3.1.1试验材科................................ 26
3.1.2试验试剂................................ 26
3.1.3抑菌剂母液配制................................ 26
3.2试验方法................................ 26
................................
结论
1.百合_普瑞头_组织培养与开放组培初探,0.1% HgCl2加入吐温20消毒处理8min为百合最佳消毒方式;诱导小鳞茎最适宜培养基为MS+0.50 mg/L6-BA+0.10 mg/LNAA,诱导率高达85.0%;内层、中层鳞片诱导不定芽及愈伤的能力比外层鳞片好。内层鳞片的最适诱导培养基为MS+0.50 mg/L6-BA+1.00 mg/LNAA,中层鳞片的诱导不定芽的最适培养基为MS+1.00 mg/L6-BA+0.10mg/LNAA,平均诱导芽数最高,外层鳞片的最适分化培养基为MS+1.00 mg/L6-BA+1.00 mg/LNAA;鳞茎诱导过程中适当的黑暗处理有利于外植体的诱导。适当时间的黑暗处理,鳞片在培养基MS+0.10 mg/L6-BA和0.50 mg/LNAA上诱导效果最好。
2.百合‘普瑞头’再生叶片各部分的分化能力强弱为:叶基>叶中>叶尖,光对叶片分化有一定的影响,2,4-D浓度相同时,暗培养的叶片的分化率总是高于光培养。光培养及暗培养条件下,再生植株叶片的最适培养基均为MS+0.10mg/L2,4-D。
3.百合‘普瑞头’再生小鳞茎鳞叶的分化能力强,无污染,且数量多,因此是‘普瑞头’快速繁体系的首选外植体。MS+1.00 mg/L6-BA最适宜培养基,平均生成不定芽数最多,为4.7个,并且不定芽生长健壮;其次为MS+0.50 mg/LNAA,平均生成不定芽和根的数量较多,并且植株生长健壮,获得的不定芽可直接用于炼苗移栽。
4.诱导愈伤增殖与分化的最适培养基为MS+1.00mg/L6-BA+0.50 mg/LNAA;诱导率为100.0%,并且平均生成芽数最多,为8.4个;根处愈伤增殖与分化的培养基为MS+0.50 mg/L6-BA+1.00 mg/LNAA,诱导率最高为76.7。,诱导不定芽数量多且生长健壮。最适不定芽的增值效果最好的是MS+0.50 mg/L6-BA+0.05 mg/LNAA;最适宜百合生根的培养基为1/2MS + 0.50 mg/LIBA,生成根的数量多且整齐;室内炼苗后移栽成活率高达85.0%,且移栽后生长良好。
参考文献
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