丁香屬物種繁多,應用廣泛,丁香屬植物組織培養的研究有哪些?

2020-12-04 月霞愛家鄉

丁香屬物種共35種,不包括自然雜交種,主要分布於中國、朝鮮、歐洲東南部、日本、阿富汗、喜馬拉雅地區。中國擁有丁香屬81%的野生種類,是丁香屬植物的現代分布中心。今天我要給大家介紹的是丁香屬植物的相關研究與培養,感興趣的可以和我一起來看一下!

一、丁香屬植物的繁殖研究

本屬植物的繁殖方法很多,有播種、扦插、嫁接、分株、壓條等,由於其重要的觀賞性,其組織培養技術作為當今大量擴繁的一種生物技術手段已經廣泛應用於繁殖、保存和培育丁香新品種。有人對歐丁香進行過組培研究,並在莖尖培養中獲得成功;李大量的專家學者研究了丁香雜交的組織培養;他們對對紫丁香的組織培養進行了研究,篩選出了腋芽萌生、繼代培養和生根培養階段的適宜培養基。小葉丁香的繁殖方法包括播種、扦插、嫁接、分株、壓條等,已在生產實踐中得到廣泛應用。

二、丁香屬植物的器官培養

器官發生途徑包括直接器官發生和間接器官發生兩種,一般要經過不定芽的增殖、伸長和生根三步。丁香的器官培養包括離體的莖尖、莖段、葉片、根、種子等器官的無菌培養,以器官作為外植體進行離體培養是丁香組織培養中的主要方面。

直接器官發生是指不經過愈傷組織階段, 直接從外植體上誘導產生不定芽或不定根的過程,通過這種方式再生的植株,其遺傳穩定性較好,但是有關丁香直接器官發生的報導甚少。間接器官發生是先從外植體上誘導出愈傷組織,然後再誘導不定芽或不定根的過程。

外植體的不同部位誘導所產生的愈傷組織在不同條件下進行培養形成的不同細胞系也有所不同。小葉丁香將消毒滅菌處理後的外植體放入附加植物生長調節劑(PGR),並經過滅菌的培養基表面,置於培養箱中進行愈傷組織誘導,在添加有1.0 mg.L-1 KT和1.0 mg.L-1 NAA的LS培養基上,嫩葉有淺綠色愈傷組織,呈塊狀,較鬆散,觸之易碎;而用幼莖誘導產生的愈傷組織則相對較硬並有較深的綠色,含水量較低。

1、莖尖的組織培養

腋芽生枝途徑是指利用莖尖、腋芽或其分生組織培養而直接獲得1 株或1 叢試管苗的增殖方法。丁香莖尖組織培養是建立組織培養程序中一種簡單易行的方法,有關研究以紫丁香的根頸部萌生枝條為材料,取其莖尖接種到4種不同的培養基中(MS+6-BA 1.0mg.L-1、MS+6-BA 1.0mg.L-1+NAA 0.1mg.L-1、MS+6-BA 0.5mg.L-1+IAA 0.2mg.L-1、MS+6-BA 2.5mg.L-1+NAA 0.1mg.L-1),14d後,莖尖的基部截斷處生出許多愈傷組織。腋芽增殖效率比較低,但是得到的植株卻有兩個優點,即遺傳性狀比較穩定、自發變異頻率很低,且再生所需要的時間短、植株健壯、適應性強、移栽成活率高。

2、莖段的離體培養

紫丁香根頸部萌生枝,除去其頂端幼嫩部分和下部木質化較強的部分,只保留靠近頂端的莖段,接種到培養基MS+6-BA0.5mg.L-1+IAA0.2mg.L-1中,腋芽增殖數和試管苗長勢均較佳。小葉丁香又名四季丁香,以當年萌櫱條上部幼嫩的莖段為外植體,誘導培養基為WPM+6-BA1.0mg.L-1 (單位下同)+IBA0.1,平均每個莖段長出 10~15 個芽,出芽率在 90%以上。增殖培養基用MS+6-BA1.0+IAA0.1,壯苗培養基為MS+6-BA1.0+IAA0.2,生根培養基則用1/2MS+NAA0.1,30d時,生根率達 100%。

3、胚的離體培養

丁香幼胚培養的最佳胚齡為50~60d,培養的最適培養基為Monnier,其次為MS和L,在培養時必須嚴格把握好培養時期,以求最高的萌發低濃度的細胞分裂素,提高幼胚的萌發率和成苗率,濃度以BA 0.01 mg·L-1為好,生長素以NAA 0.01 mg·L-1為佳。

對暴馬丁香的無性繁殖研究以暴馬丁香的下胚軸作為外植體,芽誘導培養基為MS+6-BA 5mg.L-1(單位下同)+IBA 0.05-0.5,每個外植體上即形成5~6株無菌小苗;增殖培養基為MS+6-BA 5+IBA 0.1,繼代3次後,增殖能力並沒有下降;生根培養基為1/2MS+IBA 1,生根率達100%。

三、懸浮細胞培養

在植物組織培養研究中,發現培養細胞中含有各種特殊的代謝產物,如藥用成分、飲料、色素、香精等,其中有些是微生物或人工不能合成的,因此,可用大規模細胞培養來生產這些有用產物,使大田農業生產走向工廠化生產。選擇小葉丁香的葉、莖、芽為外植體,在MS和LS等培養基上進行愈傷組織誘導與培養,並在繼代3次以後轉入懸浮細胞培養,測定懸浮培養的細胞生長周期,首次建立了小葉丁香的懸浮細胞培養體系。

丁香的景觀價值和經濟價值日益受到人們的重視,建立有效的丁香離體培養系統不僅對該優良品系無性繁殖有意義,而且也是對其進行遺傳改良和細胞生物學研究的基礎。丁香的組織培養在以下幾個方面值得深入研究:研究體細胞胚的誘導及人工種子的製作;探索原生質體培養與雜交技術;利用組織培養與誘變處理篩選各種不同抗性材料;研究高頻遺傳轉化技術。

我們應重視丁香組織培養的基礎研究,不斷完善丁香組織的培養技術,充分發揮其在生理、遺傳、細胞等研究中的基礎作用。

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