两种矾根的组织培养(2)

在植物的体细胞胚发生与愈伤组织的形成过程中,生长素类与细胞分裂素类之间的相应配比均具有重要的影响。通常而言,任何激素的使用在不同阶段都会


在植物的体细胞胚发生与愈伤组织的形成过程中,生长素类与细胞分裂素类之间的相应配比均具有重要的影响。通常而言,任何激素的使用在不同阶段都会存在最适浓度,即是对施用植物进行诱导或分化培养的最佳浓度,亦是植物开展组织培养快繁体系的根本依据与试行基础。因此,适宜的植物生长调节剂间的浓度配比就是决定组培成败的关键因素之一。浓度过低则无法达到促进其诱导或生长的条件,甚至造成其芽苗枯败黄褐;而浓度过高时,随之可能导致组织的玻璃化现象,对之后的生长造成阻碍。陈宏等[6]研究表明以矾根品种Heuchera ‘brownies’ patent进行试验,设置0.5 mg·L-1 6-BA和0.05 mg·L-1 NAA浓度组时,其芽诱导率达到最高,长势最佳,而且愈伤组织呈松软通透。而设置0.1 mg·L-1 6-BA和0.01 mg·L-1 NAA浓度组时,其增殖系数达到最高。当设置0.2 mg·L-1 NAA,1.0 mg·L-1 AC时生根效果最佳。由此,通过调节生长素的类型或配比即可控制植物组织培养的进程与发展,从而影响整株植物的培养与生长过程。

1.2 不同外植体材料对组织培养的影响

外植体材料选取的正确与否直接决定了组织培养的成败以及进行诱导增殖的效率。外植体材料作为整个组织培养的中心主体,对之后进一步的分化、继代、扩繁等技术操作都提供了坚实且充裕的材料基础。

外植体,即为在无菌条件下培养的植物离体材料[7]。其一般有叶片、叶柄、顶芽、腋芽、茎段、茎尖、花瓣和胚可供选用。不同外植体材料的诱导能力以及诱导条件均不同,只有配合适宜的培养基才能达到较好的效果。所以,通过试验比较筛选出优良的外植体使其可以适应不同浓度的培养基,同样可以产生就较高的诱导率和分化率。陈锦等[8]分别选取美洲矾根的幼芽、叶柄和叶片作为外植体材料,在含5g琼脂粉,30g蔗糖和0.5 mg/L 6-BA的MS培养基上培养,实验表明矾根的幼芽相较于叶柄和叶片,其愈伤组织诱导率更高,快繁效率最高,更适合作为组织培养的外植体材料。

理论上,植物细胞全能性,是植物体所具备的一独有的自身性质,同时也就代表其每一个体细胞均具备能发育成完整新植株的潜能,但由于品种的差异性、基因型的变化、发育条件的不同等原因的限制[9],则会导致植物的不同器官、组织、外植体对于能否发育成完整植株的机能均存在差异与区别。因而,选取无病虫害且优良的外植体材料进行增殖分化就是组织培养成功的关键。通过快速形成胚性细胞来促进组织培养的快繁与分化[10]。A.V.Ramarosandratana等[11]研究表明上胚轴部分是最先产生体细胞胚的,其次是下胚轴部分和顶部,根部无法启动胚胎-悬浮物质(ESM),因此自然无法产生胚性细胞。相应地,愈伤组织的形成亦受到抑制或阻碍,从而影响了完整的组织培养系统。鉴于此,高燕等[12]针对植物的不同组织位置选取材料作为外植体进行试验培养,以筛选出较优良的材料进行组培快繁技术。分别从矾根品种欧布西迪昂上选取带顶芽和腋芽的幼嫩茎段作为外植体材料进行组织培养,通过灭菌、诱导、增殖等一系列的筛选试验,证明了矾根以腋芽、叶鞘、茎尖为外植体进行培养效果较好,从而验证了植物生理学方面的相关研究结果。

腋芽、叶鞘、茎尖等外植体材料均为具有高分生能力的组织部位,对于其体细胞向胚性细胞的转变在本身选材上占据了一定的优势,而相较于叶片、茎段等材料更利于诱导愈伤组织的形成以及芽与根的分化[13]。另一点,其本身所携带的病虫、细菌数量也不同,相较于暴露在露天空气中的叶片、花瓣等,茎尖、腋芽等接触面积少,且携菌量少,可以作为比较优良的外植体材料使用。此外,其大小均存在差异,如叶片、花瓣等的大小较大,则在操作过程中极易造成污染,而选取茎尖、叶鞘等作为外植体材料,其尺寸较小,则方便进行消毒灭菌,且造成污染的概率也较低。总体而言,选择适宜的外植体材料,加快了植物组织诱导形成完整植株的时间,从而推动了植物组织培养快繁技术的日渐形成与成熟发展。