小陇山林区红豆杉愈伤组织诱导试验初探

红豆杉(Taxus chinensis(Pilger)Rehd.)为红豆杉属常绿乔木或灌木,小枝不规则互生,基部有多数或少数宿存的芽鳞,稀全部脱落,冬芽芽鳞覆瓦状排列,背部纵脊明显或不明显。

叶条形,螺旋状着生,基部扭转排成二列,直或镰状,下延生长,上面中脉隆起,下面有2条淡灰色、灰绿色或淡黄色的气孔带,叶内无树脂道。

雌雄异株,球花单生叶腋;雄球花圆球形,有梗,基部具覆瓦状排列的苞片,雄蕊6~14枚,盾状,花药4~9,辐射排列;雌球花几无梗,基部有多数覆瓦状排列的苞片,上端2~3对苞片交叉对生,胚珠直立,单生于总花轴上部侧生短轴之顶端的苞腋,基部托以圆盘状的珠托,受精后珠托发育成肉质、杯状、红色的假种皮。

种子坚果状,当年成熟,生于杯状肉质的假种皮中,稀生于近膜质盘状的种托(即未发育成肉质假种皮的珠托)之上,种脐明显,成熟时肉质假种皮红色,有短梗或几无梗,子叶2枚,发芽时出土。

红豆杉属约11种,分布于北半球,我国有4种1变种。

小陇山林区位于亚热带向暖温带的过渡地带,自然条件优越、气候湿润、物种丰富,区内有许多珍稀濒危树种,如国内分布较少的红豆杉(Taxus)、连香树(Cereidiphyllum japon—icum Sieb)、金钱槭(D.sinensis)、庙台槭似(AceRm iaotaiens P.)等。

红豆杉一般通过种子播种、组织培养、扦插繁殖,组织培养是利用植物细胞的全能性,用红豆杉植株的嫩茎、针叶、树皮、形成层、假种皮、胚等做为外植体进行培养研究。

本试验以红豆杉的成熟种子顶芽和茎段为材料,诱导愈伤组织的形成及萌发,为进一步研究快速繁殖红豆杉提供理论基础。

1材料与方法  1.1材料  以小陇山林区红豆杉树种的1年生枝萌发的嫩芽及种子作为外植体

1.2方法  1.2.1诱导培养基

分别选用1/4MS、1/2MS、MS作为诱导培养基及继代生长培养基

培养基添加激素种类为NAP,(0.2~2.0)、GA(1.0)、KT(0.1~1.0),附加0.1%的活性炭,0.7%~0.896琼脂和3%的蔗糖,培养基pH值为5.8。

1.2.2接种。

对带芽茎段和顶芽,先用洗涤剂清洗,自来水流水冲洗1~2h。

再用0.1%的升汞溶液浸泡8~10min,之后用无菌水冲洗3~6次,在超净工作台中将幼茎切成1.0cm长的茎段,接入培养基中。

1.2.3种子处理。

先将种子浸泡在30%温水中,作催芽处理(隔6h换1次水,浸泡约48h),将种子做剥皮与不剥种皮2种处理,泡在30%温水中。

先用洗衣粉水冲洗,然后用洗涤剂清洗,自来水流水冲洗1~2h,再用0.1%的升汞溶液浸泡8~10min,最后用无菌水冲洗3~6次接入培养基

1.2.4培养

将接种好的瓶苗置于培养箱中培养培养温度为26℃,湿度50%~80%,暗培养1~2周后,开始光照时间12 h/d,光强2000~3000Lx。

2结果及分析  选取不同的外植体、不同的激素组合及不同浓度活性炭的MS培养基

在初培前3次转接后效果较好,愈伤组织紧凑,色绿而明亮有光泽,基部有少量的褐变现象;第4次转接愈伤组织疏松,有大量的褐化现象出现,呈水浸状,最后死亡。

在第5、6次转接重新培养,生长状况良好,无褐化现象。

试验表明,不同外植体种类、不同浓度的激素及其组合对红豆杉外植体愈伤组织诱导的影响较大。

红豆杉顶芽外植体的污染率最低,基本无污染,产生愈伤组织的时间早,诱导率高,愈伤组织生长速度最快,这可能是由于芽的木质化程度低,细胞分裂旺盛的原因。

而茎段污染率较高(约为25%),产生愈伤组织的时间较晚,诱导率低为10%~30%,愈伤组织生长速度较慢。

茎段与顶芽诱导的最适培养基为MS和NAA、KT、GA激素的组合,均可产生愈伤组织,但顶芽诱导效果最好。

3结论  以当年生红豆杉树种的茎段、芽尖及种子作为外植体进行愈伤组织诱导试验,以MS培养基添加不同质量浓度的2,4—D、NAA、KT为培养基

结果表明:生长素与细胞分裂素的比例在10:1,2,4—D与NAP,的比例应在2:1,能有效促进细胞生长、缓解褐化,起始暗培养1~2周更有利于愈伤组织诱导诱导率高且诱导效果最佳。

红豆杉为木本裸子植物,由于其特殊的生物学特性,发生褐变的几率较高,即使培养出优良的愈伤组织进行继代或细胞悬浮培养时,不久亦发褐变,细胞随即停止生长甚至死亡,所以,解决褐化问题已是用细胞培养法进行木本植物组培快繁的瓶颈问题。

本试验在组织诱导愈伤组织过程中同样出现了褐化现象,但不同浓度的激素及种类不同,褐化程度也不同。

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