玫瑰组织培养及再生方法研究
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摘要:玫瑰(Rosa rugosa var.Plena )是一种重要的观赏园艺植物,有关其微型化体系的研究报道较少。
本文以钻石玫瑰(Rosa Rosasp.)的茎段为外植体,对其初代培养、继代培养、矮化等过程中不同浓度植物激素及植物延缓剂对植物的影响进行了初步研究。
结果表明:适合初代培养的培养基成分为MS +6-BA 0.5mg/L +NAA 0.2mg/L ;继代培养基成分为MS +6-BA 1mg/L +NAA 0.2mg/L ;矮化所需生长延缓剂浓度CCC 为20mg/L ;PP333为0.05mg/L 。
关键词:玫瑰;快繁;微型;矮化玫瑰是蔷薇科蔷薇属的多年生常绿落叶性灌木,原产于中国、朝鲜、日本及俄罗斯的远东地区,主要用于观赏及精油的提取。
一直以来,因为玫瑰开花不结籽,繁殖系数低,繁殖周期长等诸多原因,玫瑰的大规模生产受到影响,而组织培养技术的出现让玫瑰的快繁成为了现实。
近年来,运用植物生长延缓剂矮化花卉的方法因其既简单又经济,适宜大规模苗木花卉的生产而得到广泛应用。
植物生长延缓剂是抑制赤霉素(GA )生物合成致使植物生长延缓的化合物,根据作用位置和方式的不同,植物生长延缓剂可分为3类:鎓类化合物、含氮杂环化合物和酰基环己烷二酮。
其中,矮壮素(CCC )和多效唑(PP333)较为常用且效果显著[1]。
1材料与方法1.1材料钻石玫瑰为蔷薇科蔷薇属落叶灌木多年生宿根花卉,是现代改良玫瑰的一个新品种。
植株丛生,直立生长,高30~50cm ,茎上有皮刺,羽状复叶。
作盆栽观赏价值比一般的玫瑰具有更高的观赏价值。
具有色彩鲜艳、分枝多呈灌丛状、花型美、四季常开、适应性强等优点。
购买的钻石玫瑰均由珠海市农科奇观处生产。
1.2无菌材料的获取剪取优良健壮植株中较饱满的茎段,用肥皂水刷洗5~10min 后,用流水冲洗,冲洗后剪成1.0~1.5cm 的带腋芽的茎段,再用无菌水流水冲洗;之后置于超净工作台中,用75%酒精溶液浸泡20~30s 后用无菌水冲洗3~4次,然后用2%次氯酸钠溶液消毒30~40s ,再用无菌水冲洗5~6次,以备接种。
玫瑰属蔷薇科蔷薇属植物,不但具有一定的园林观赏价值,而且有较高的经济价值和药用价值。
玫瑰常规以分株、压条、扦插等方法繁殖,繁殖率较低。
现甘肃省庆阳县有一玫瑰生产基地开展研究建立玫瑰的快速繁殖体系,并为玫瑰的工厂化生产和规模化种植提供科学依据。
一、材料与研究方法1.材料:以甘肃省陇东学院校园内栽培的玫瑰为材料。
2.研究方法:以MS或1/2MS为基本培养基,附加不同浓度的6-BA、IAA、IBA、NAA 等,蔗糖3%(为了降低成本,蔗糖均用市售白砂糖代替),琼脂0.35%,pH5.8,培养温度为25℃,光照时间每天12小时,光照强度约1500 lx。
将启动培养基上腋芽长出的无根苗剪成单芽茎段,转入不定芽诱导培养基上,诱导不定芽产生;不定芽继代周期为5周,增殖培养时将不定芽块切割成小芽块转至增殖培养基中,每100毫升培养瓶中接种3个芽块;生根前将较弱的无效苗转入壮苗培养基中促使苗健壮;生根培养时将高约3厘米左右的芽剪下插入生根培养基,生根苗移栽采用“二步法”。
二、结果与分析1.无性系的建立。
2005年6月从该院校园栽培的植株上取生长健壮的半木质化枝条,依常规方法灭菌处理后,剪成茎尖和带腋芽茎段,接种于无性系建立培养基上。
20天后统计实验结果显示,就无性系建立而言,基本培养基MS比1/2MS效果好,在基本培养基中附加每升0.5毫克的6-BA和每升0.05毫克NAA,有利于愈伤组织的诱导和芽的萌生,愈伤组织诱导率可达76.5%,萌芽率为52.9%,且芽生长健壮。
2.不定芽的诱导。
将无性系幼茎切成单芽茎段,分别接种在不定芽诱导培养基上,结果表明,以MS为基本培养基,附加每升1~3毫克的6-BA和每升0.1~0.5毫克的NAA,均可高频诱导产生不定芽,当6-BA以较高浓度(每升2~3毫克)与NAA配合使用时,芽诱导率均为100%,产生的不定芽数量多,但茎不伸长,均为叶片,长势弱;较低浓度6-BA(每升1毫克)与每升0.1毫克NAA配合使用,虽然不定芽诱导率下降,但芽长势良好。
沙漠玫瑰组织培养的研究摘要以沙漠玫瑰的茎段、茎尖为外植体,经2次表面消毒后接种在MS+蔗糖30g/L培养基中诱导出芽。
增殖培养基为改良MS+KT 3mg/L+蔗糖30g/L,增殖率4以上,芽苗健壮无异常。
将切除基部愈伤组织的小苗在200mg/L的IBA 溶液中浸泡2~3s后接种到改良MS+蔗糖15g/L培养基中生根效果最好,基部无愈伤组织,生根率为72%,且根数较多,侧根发达。
将具有完整根系且基部无愈伤化的小苗炼苗后移栽到沙床上,成活率95%以上。
关键词沙漠玫瑰;改良MS;组织培养;移栽沙漠玫瑰(Adenium obesum (Forsk)Balf.ex Roem.et Schult)又名天宝花、小夹竹桃,为多年生落叶肉质小乔木,原产非洲的肯尼亚、坦桑尼亚。
其根、茎肥厚短粗,叶小、革质,故常将其塑造成盆景,表现千年古树、沧海桑田的意境;花个大、量多,花色丰富、艳丽,散发出热烈、浓郁、喜庆的气氛;花期长(4~11月份),温室栽培几乎全年见花。
另据研究,用甲醇作提取液可从沙漠玫瑰中提取出30种强心苷和2种孕烷,强心苷可用于治疗心脏病,孕烷可用于治疗妇科病;Cepleanu F等(1994)对沙漠玫瑰做的生物测定表明,它含有很高含量的细胞内毒素,可抵抗结肠癌细胞系Co115和SW480。
沙漠玫瑰自花结实率低,人工辅助异花授粉能提高结实率,但有性后代花色性状分离,不能保持花色的纯一性。
沙漠玫瑰果熟后自然开裂,种子可借助绒毛飞散,难于采收;种子不耐贮藏,长时间贮藏(6个月)会导致生活力急剧下降,萌发率低。
扦插繁殖是目前沙漠玫瑰的主要繁殖方式,但根部易腐烂而造成大批幼苗死亡。
此外,扦插苗根茎不能自然膨大形成良好的株形,会大大降低观赏价值。
利用植物组织培养技术建立沙漠玫瑰工厂化生产体系,可大量生产种苗,对满足不断增加的市场需求以及药用开发具有实际意义。
1材料与方法1.1材料无病虫害的嫩芽(茎段、茎尖)。
1.2方法取室内抽生的嫩芽自来水冲洗后置超净工作台上,用75%酒精(v/v)浸泡10s,无菌水冲洗2次后用1g/L的升汞水溶液(加1滴吐温)振荡消毒4min;然后用无菌水冲洗2次,重复上步操作过程振荡消毒3min,无菌水冲洗6~8次(每次3min)后备用。
大马士革玫瑰组培与快繁技术研究龚维红(苏州农业职业技术学院,江苏苏州215008)摘要:以大马士革玫瑰当年生茎段为材料,开展大马士革玫瑰组培快繁技术的研究。
结果表明:取材时间以5月为佳,取材部位以茎尖下5~8节芽为好,继代培养以MS+ZT0.1mg/L+6-BA0.8mg/L+IBA0.1mg/L为佳,其增殖系数可达3.7;生根培养基以MS+NAA0.2mg/L为好,其生根率为71.6%。
关键词:大马士革玫瑰;组培;快繁中图分类号S685.120.4+3文献标识码A文章编号1007-7731(2022)01-0019-03Study on Tissue Culture and Rapid Propagation of Rosa DamascenaGONG Weihong(Suzhou Polytechnic Institute of Agriculture,Suzhou215008,China)Abstract:The passage studied on the techniques of fast multiplication of shoot tips for Rosa damascene.The result show:The best time for getting stems is May,the best parts for getting materials are5~8knots under shoot tips.The best medium for germination and propagation is MS+ZT0.1mg/L+6-BA0.8mg/L+IBA0.1mg/L,proliferation rate reached3.7.The best medium for rooting was MS+NAA0.2mg/L,rooting rate was71.6%.Key words:Damascus Rose;Tissue culture;Rapid propagation大马士革玫瑰,蔷薇科,蔷薇属,是提取玫瑰精油和玫瑰香水的主要原料,尤其用其玫瑰花提取的玫瑰精油经济价值极高,素有“液体黄金”之称,在医疗保健、高档香水、美容用品、食品添加剂、烟草等行业中广泛应用。
玫瑰组织培养试验设计材料与方法1 实验材料以‘XXX’玫瑰带腋芽茎段为实验材料2 实验方法实验流程:取材→消毒灭菌→初代培养(7~30d)→增殖培养(15~30d)→生根培养(25~30d)→驯化(10~12d)→移栽2.1 取材于2014年4月份,在晴天上午的12:00,采集生长健壮、无病虫害且具有5~6个腋芽的枝条。
2.2 消毒灭菌采集试验材料后用洗涤剂将枝条清洗干净,用自来水冲洗30 min后置于超净工作台上,75%酒精浸泡1min,无菌水冲洗3~5遍,0.1%升汞(添加吐温-20)消毒10 min,无菌水冲洗3~5遍,在培养皿中将材料切成约1 cm长的单腋芽茎段并对其进行编号,枝条由上到下依次分为第1芽、第2芽、第3芽……。
(从玫瑰基部剪下芽,置于小烧杯中,用洗衣粉清洗后在自来水下冲洗2小时以上。
在超净台上,用75%酒精快速浸泡20~30秒,然后用0.1%升汞溶液浸泡5分钟,无菌水浸洗4次,每次约1~2分钟, 供接种备用。
)(选取无病虫害、生长健壮、带腋芽的枝条, 用流水冲洗涮净, 在超净工作台上, 切成带一个腋芽长1cm 左右的茎段, 用70% 酒精浸泡5~10s, 0. 1%的HgCl2 灭菌8~12min, 最后用无菌蒸馏水冲洗5遍。
)2.3 初代培养MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1mg/L+GA30.4 mg/L(1/ 3MS+ 6- BA 1. 0mg/ L+ IBA 0. 02mg / L)将预处理好的‘XXX’玫瑰的单腋芽茎段接种于初代培养基上。
培养温度为(24±1)℃,光照强度3000 lx,光照12 h/d。
2.4 增殖培养MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.05 mg/L+GA30.8 mg/L(MS+BA2.5mg/L+NAA0.05mg/L)(MS + 6 - BA2. 0mg / L+ NAA0. 15mg / L+ 蔗糖40mg / L+ 琼脂6g/ L)将初代培养30 d的‘XXX’玫瑰组培苗,切为约1cm长的茎段,分别接种于增殖培养基上。
玫瑰组织培养及再生方法研究摘要:玫瑰组培苗已投入大规模生产中,已取得显著经济效益。
本文对玫瑰的组织培养进行了较为全面的综述。
目前,玫瑰采用根、茎、叶片、叶柄、茎尖、原生质体、合子胚、花药、花萼、花托、腋芽进行组织培养取得成功;主要采用MS培养基,添加低浓度的激素BAP03~05mg/L,NAA0004~03mg/L或NAA或GA005~20mg/L诱导不定芽;在MS培养基中添加更低浓度的BAP和NAA进行壮苗;多采用低盐成份的MS培养基添加低浓度的NAA进行生根培养。
关键词:玫瑰,玫瑰组织培养的意义,方法玫瑰(rose)是蔷薇科、蔷薇属直立灌木,是世界上重要的观赏花卉之一,亦是提制香精用于各类高级食品、化妆品的重要原料。
常见的有紫玫瑰、红玫瑰、白玫瑰和杂交玫瑰等品种;果实呈球形、卵形或长圆形,红色,萼片宿存。
花期5~9月,果期9~10月[9]。
玫瑰色、香俱佳,形似皎洁美玉,且浓香诱人,素有花中皇后之称。
自古以来玫瑰花就经常作点缀园林,或腌酱、泡露、窨茶、酿酒、入药等加工应用;更有以玫瑰花作妇女装饰、美容和香化用品[6]。
玫瑰有效成分的提取起源于古代,最初是为了获得草药医治各种疾病,原始的做法是用水浸渍鲜花,以提取其中的有用成分。
中国是栽培与应用玫瑰花最早的国家之一。
玫瑰的繁殖方式很多,常以扦插或嫁接繁殖,但是繁殖率低且病毒感染严重,产量和品质的提高受到很大限制,难以满足规模化生产的需要,但是,研究者们利用组织培养技术为玫瑰的繁殖和新品种的选育提供了新的途径,可以满足规模化生产的需要[4]。
一、玫瑰组织培养的意义(1)快速繁殖玫瑰有性生殖能力差,大多观赏价值高的品种不形成种子,种子繁殖不现实。
而玫瑰实生苗观赏价值较差,因此生产上必须通过野蔷薇扦插再嫁接进行繁殖。
这样耗时、耗人力、耗财力,成本高,大规模生产困难。
利用组织培养技术可以实现玫瑰优良品种的快速繁殖[3],并且能保持原有的优良性状不变。
玫瑰组培增殖系数为4~5,半年至一年内能获得上百万种苗。
(2 )获得无病毒植株玫瑰在生长过程中,能感染一种或数种病毒或类病毒。
长期营养繁殖,如扦插、嫁接、分株,不仅不能脱毒,反而使病毒积累,严重影响玫瑰的品质,导致玫瑰观赏价值下降,比如花径变小、色泽变淡、产花减少、斑点较多、花形不规则、易感染病虫等。
通过组织培养技术,利用玫瑰茎尖脱毒后,使玫瑰的种性得到复壮,生长势增强,花径增大,色泽鲜艳,抗病能力提高,产花量上升[4]。
(3 )培育新品种在组织培养过程中往往会发生芽变,芽变的结果导致花色变异、花的大小变异、花期变异、叶色变异、染色体数量变异等。
在组织培养过程中,一旦发生芽变,准确切取变异芽,并将其繁殖成完整植株,可产生有特殊观赏价值的新品种。
(4 )种质资源的保存玫瑰种质资源丰富,按传统方法保存种质资源占地面积大,且资源易受人为因素和环境因素的破坏而丢失。
用组培方法,用极小的空间就可长期有效地保存玫瑰的种质资源[3]二、玫瑰组织培养的方法属于植物组织培养方法包括培养基的配制、灭菌、接种、培养、驯化移栽等步骤。
但在一些过程中也有一些特殊性:(一)玫瑰的组织培养常用MS培养基、木本植物培养基或B5培养基。
培养基中的植物生长调节剂则可根据植物组织的状况调节其用量。
如BA 1.0~10mg/L、IAA 0.1~1.0mg/L、GA30.1~20mg/L、NAA0.1~2.5mg/L等。
培养基的灭菌一般采取在121温度下高压20~25min。
对培养基中所需的维生素等高温下易分解的成分,则用直径为0.2微米的孔状滤膜灭菌。
[2](二)对于外植体选取。
一般而言,在材料休眠末期或萌动前期选取外植体较为有利。
从生长在田间或盆栽的优良品种植株上,选取生长健壮、无病虫害的当年生枝条的茎尖和幼茎。
取材最好在晴天正午,并且取用植株上部的幼茎。
阴雨天或靠近地面的幼茎,表面污染较为严重,难于消毒。
在取材前两三~周,最好将母株置于温室内培养,不要给它喷水。
玫瑰除用茎尖和幼茎做外植体外,也可以用叶片、叶柄、根、茎、原生质体、胚、花药、子房、花萼和花托做外植体[1]。
然后消毒灭菌,取玫瑰外植体,用5%~10%的次氯酸钠浸泡10~30min或用01%~02%的HgCl浸泡5~15min。
用无菌水清洗7~10次后接种。
也可先用75%的酒精浸泡20~30s再采用上述方法消毒。
消毒灭菌完毕后,将幼茎切割成05~10cm长的至少带有一个节的切段,接种于培养基中[2]。
升汞处理的时间长短对玫瑰茎尖和灭菌效果有较大影响,处理时间过长易使外植褐化甚至死亡,过短影响灭菌效果且污染率高。
实验表明以升汞处理5分钟效果最好,灭菌成活率可达80%[4]。
(三)愈伤组织的诱导。
将外植体接种于MS+BA 0.2mg/L+NAA 0.5mg/L+蔗糖10000mg/L的培养基上,在培养基内培养两周,外植体基部就会长出愈伤组织,之后每一周应转移到新鲜的培养基上一次,以保证愈伤组织体积的增长需求。
此时的培养基是不能分化出幼苗的,必须经过分化培养,转移到G+BA 0.1mg/l+NAA 0.2mg/L+LH500mg/L+蔗糖20000mg/L的培养基上培养,愈伤组织由疏松转向致密,继续接种到G+BA 0.4mg/L+NAA0.1mg/L+LH500mg/L+蔗糖35000mg/L的培养基上进行继代培养,每周转移一次,大约四到六周形成胚状体。
[8]不同外植体愈伤产生的能力不同,叶为90%,根为70%,节间为55%,花药为19%。
(四)不定芽的诱导根据研究人员对2125个玫瑰侧芽做外植体获得的无菌苗三年间在大田生长情况的调查,没有发现变异植株,这说明侧芽方式繁殖的玫瑰植株性状很稳定。
不定芽的诱导就来源于枝条中部的侧芽的繁殖,且侧芽的繁殖速率最快。
所以在愈伤组织的基础上诱导出不定芽可能得到更多的无菌外植体和无菌苗。
[1]有研究试验结果说明提高不定芽的诱导有以下几个因素:①在培养基中添加蔗糖有增加丛芽数量的作用;②加入低浓度的GA能进一步改善芽繁殖,95%的外植体能产生7个以上的不定芽。
③能提高芽繁殖数量的物质还有月桂酸甲酯、乙烯等。
④作为诱导不定芽的需要培养基为MS培养基,在培养基中需要添加低浓度的激素BAP0.3~0.5mg/L,NAA0.004~0.3mg/L或IAA或GA0.0~20mg/L。
[1](五)增殖培养,玫瑰的增殖培养,一靠无菌苗切段繁殖,二靠诱导不定芽,形成从生苗;三靠愈伤组织形成体细胞胚或原球胚。
将已长大的玫瑰嫩茎切成1~2个节的茎段,投入到新鲜的增殖培养基上,5~6周进行一次继代增殖。
在外植培养到10~15d内第一叶片的叶原基伸长,第二叶片叶原基可见;15~20d 侧芽伸长;25~30d长度达6~10mm。
增殖培养基可用不定芽诱导培养基,如MS+BA03~05+NAA0004~03mg/L。
[1](六)壮苗与生根。
壮苗培养的培养基为:MS+BA03~05+NAA001~01或MS+BA03~05+IBA03。
也可以壮苗为主,增殖为辅,使增殖与壮苗合二为一。
玫瑰组培苗增殖与壮苗需光照10~12h,光照强度2000lx,温度24~26℃。
玫瑰在组培过程中,其生根能力因品种特性、所用植物材料及培养基成分而有较大差异,许多研究结果表明,玫瑰茎段微繁殖容易生根,使用植物激素IAA,IBA或NAA含量01~05mg/L,蔗糖含量2%~25%的MS培养基有利于玫瑰茎段生根。
另外,光照、温度等对玫瑰微繁殖生根也有直接影响。
(七)炼苗和大田移植是玫瑰微繁殖获得成功的最后阶段。
组培幼苗由人为培养环境转移到天然环境中,环境条件发生巨大变化,湿度大幅度降低,温度不恒定,光照强烈,微生物多,故需炼苗过渡。
一般玫瑰微繁殖炼苗需经过室内三天的取盖炼苗,然后将苗从瓶中取出,洗去根部培养基,定植在珍珠岩、泥炭、或沙土中,用3~5%的多菌灵喷洗。
炼苗时要注意基质中的水分含量,水分太少,不能满足苗生长发育;水分太多,导致烂苗。
炼苗中、后期要注意通气,给予足够的光照,其幼苗成活率可达80%以上。
[1]根据相关研究者的研究结果可知,玫瑰组织培养往往易产生污染、褐化、玻璃化等问题。
导致这类问题发生的因素很多,但目前普遍将其归为两类,一类是外植体自身带菌,这是不易清除的尤其是内生菌;另一类是组培工艺过程中各个环节操作不适宜或不严格带入菌,这类污染可通过严格操作而将其控制在可接受的范围内[7]。
三、玫瑰再生方法对于玫瑰再生方法,参考相关文献做出了如下归纳:玫瑰植物的再生方法就是利用植物组培技术使外植体诱导不定芽或不定根器官发生的过程。
木本植物器官发生植株再生途径可分为两类,一是从外植体上诱导出愈伤组织,再从愈伤组织上诱导出不定芽或不定根原基间接器官发生过程,包括愈伤组织或悬浮培养细胞和原生质体再生植株;二是不经过愈伤组织阶段,直接从原始外植体上诱导产生不定芽或不定根的直接器官发生。
最后,讨论出玫瑰的植物组培及再生方法的展望。
采用组织培养方法繁殖玫瑰,生产周期短,成本低,经济效益高。
另外组培快繁可以保证苗表型一致,克服种子繁殖苗木表型不一致,遗传稳定性差的缺点,提高苗木的商品性状有利于进行工厂化生产,为大田生产奠定基础,有很大的应用前景。
[5]近几十年来,玫瑰已经响应社会的需求,通过植物组培及再生方法使玫瑰大量繁殖并且广泛得到应用。
在玫瑰植物组织培养及再生方面取得了许多进展,很多成果与技术已应用于生产和科研,已解决了一些其他方法不易解决的难题。
展望未来,无论在理论上或实际应用上,玫瑰在药物、美容、市场的需求等各方面有待更加深入的研究。
涉及的玫瑰种类、品种,尤其是一些珍贵植物会更多,应用范围和前景会更广泛。
[3]目前,我国应加大对绿色食品的开发力度,如充分利用玫瑰的营养和药用特性,开发出高附加值的玫瑰食品、保健品和化妆品等。
有理由相信,随着科学技术的不断进步,选择优良品种,逐步进行培育、推广,形成植物资源基地,提高玫瑰花的品质。
同时,借鉴国外先进的加工方法和加工工艺,提高玫瑰精油的产量和品质,以使我国的产品在国际市场上具有竞争力。
随着人们生活水平的不断提高,玫瑰精油的用量将急剧增长,,我国玫瑰产品市场潜力巨大。
玫瑰的应用也将日益普及和深入,展现出诱人的前景,必将适应社会更大的需求。
参考文献1 玫瑰组织培养研究进展(作者:杨新伟、邱璐、王静)2 赵一鹏、赵兰枝、周岩、刘弘. 玫瑰的组织培养技术[J].园林花卉.2002,(1):35~36.3 《经济植物大规模快速繁殖技术》涂艺声主编4 玫瑰组织培养研究邓燕红、余春香来源:《凯里学院学报》2008年第六期5 玫瑰组织培养快繁技术来源:《科技情报开发与经济》 2008年第28期作者:张艳秋张天静孙敏杰温健6玫瑰的加工和应用安邦河7玫瑰组织培养污染控制技术措施来源:《陕西农业科学》 2002年第11期作者:于福科张广军8 玫瑰组织培养及胚状体诱导技术研究来源:《黑龙江八一农垦大学学报》 1990年第2期作者:潘立刚9玫瑰的应用现状及开发前景来源:《特产研究》2009年第02期作者:周淑荣;。