正交试验优化余甘子愈伤组织诱导培养基研究

2018-05-18 05:50沈尚东
甘肃农业科技 2018年3期
关键词:甘子外植体无菌

黄 勇,张 铁,沈尚东

(文山学院,云南 文山 663099)

余甘子(Phyllanthus emblica L.)系大戟科(Euphorbiaceae)叶下珠属(Phyllanthus)乔木。分布于印度、斯里兰卡、中南半岛、印度尼西亚、马来西亚、菲律宾等,南美也有栽培。我国产于江西、福建、台湾、广东、海南、广西、四川、贵州、云南等南方省(区)。余甘子用途广泛。其根系发达,可保持水土,可作产区荒山荒地酸性土造林的先锋树种。树姿优美,可作庭园风景树,亦可作为果树栽培。果实富含丰富的丙种维生素,供食用,可生津止渴,润肺化痰,治咳嗽、喉痛,解河豚鱼中毒等。初食味酸涩,良久乃甘,故名“余甘子”。树根和叶可供药用,能解热清毒,治皮炎、湿疹、风湿痛等。叶晒干供枕芯用料。种子含油量16%,供制肥皂。树皮、叶、幼果可提制栲胶。木材棕红褐色,坚硬,结构细致,有弹性,耐水湿,供农具和家具用材,又为优良的薪炭柴[1]。

余甘子良种苗木多采用嫁接的方法进行无性繁殖,扦插繁殖不理想[2]。组织培养是植物快速繁殖的最佳途径,但国内外对余甘子组织培养的相关报道很少。Sehgal-CB等[3-4]用胚乳诱导出胚状体,形成三倍体小苗,但小苗移植死亡率较高。Parul等[5]用下胚轴诱导出不定芽,但不定芽生根非常困难。Rahman MM等[6]用茎尖和节间诱导出丛生芽,但丛生芽生根率很低。张守英等[7-8]成功诱导嫩芽、嫩枝形成丛生芽,但生根率和移栽存活率都不高。胡海涛等[9-10]用下胚轴诱导出不定芽,生根率也不高。植物组织培养环节中,愈伤组织诱导至关重要,既可进一步诱导器官分化形成组培苗,又可直接从愈伤组织中提取次生代谢产物。我们通过混合正交设计,以期筛选出余甘子愈伤组织诱导培养基配方,完善余甘子组织培养方案。

1 材料与方法

1.1 试验材料

野生余甘子种子,购自文山市综合市场。

1.2 研究方法

1.2.1 种子无菌萌发 将余甘子种子冲洗干净,置75%酒精中漂洗30 s,无菌水冲洗3次,1 g/kg HgCl2灭菌10 min,无菌水冲洗5次。接种于1/2 MS+蔗糖25 g/L+琼脂6 g/L,pH为5.8的培养基上,培养在温度为25℃、光照强度为2 000 lx、光周期为12 h条件下。

1.2.2 愈伤组织诱导 种子萌发后,分别取无菌幼苗的根、茎、叶接种到愈伤组织诱导培养基。愈伤组织诱导培养以MS为基本培养基,添加蔗糖30 g/L、琼脂7 g/L,pH为5.8。植物生长调节剂采用混合正交设计(表1)。

表1 余甘子愈伤组织诱导混合正交设计

如表1所示,共25个处理,每处理接种12瓶,每瓶接种3~4个外植体。置温度为25℃、光照强度为2 000 lx、光周期为12 h培养室中培养。观察外植体生长情况。

2 结果与分析

2.1 愈伤组织生长情况

不同外植体在不同培养基中的生长情况有所差异,有的未形成愈伤组织。形成愈伤组织的情况如表2所示。

表2 余甘子愈伤组织生长情况

从愈伤组织产生速度和颜色来看,茎和叶是诱导余甘子形成愈伤组织较好的外植体(图1),而根的效果不佳。

图1 余甘子叶(左)和茎(右)愈伤组织生长情况

2.2 愈伤组织诱导率极差分析

各处理愈伤组织诱导率有较大差异,结果如表3所示。

从表3极差的R大小可以看出,2,4-D>外植体>6-BA,说明对诱导余甘子形成愈伤组织影响最大的因素是2,4-D,其次是外植体,然后是6-BA。

从表3均值K的大小可以看出,对于6-BA来说,均值K从大到小依次为K3、K4、K1、K2、K5,说明随着6-BA质量浓度的增加,余甘子愈伤组织诱导率总体表现为先升高后降低的趋势,最佳质量浓度为0.50 mg/L;对于2,4-D来说,不添加2,4-D未能诱导出愈伤组织,均值K从大到小依次为 K3、K4、K5、K2、K1,表明随着 2,4-D质量浓度的增加,余甘子愈伤组织诱导率表现为先升高后降低的趋势,最佳质量浓度为1.00 mg/L;对于外植体来说,均值K从大到小依次为K2、K3、K1,即茎的愈伤组织诱导率最高、叶次之、根最低,说明应选用茎或叶作为诱导余甘子愈伤组织的外植体。

2.3 愈伤组织诱导率方差分析

运用SPSS软件对影响余甘子愈伤组织诱导率的因素进行显著性检验,结果见表4。

表3 余甘子愈伤组织诱导极差分析

表4 余甘子愈伤组织诱导率显著性检验①

从表4可以看出,6-BA、2,4-D、外植体三者的Sig值均为0,小于0.01,表明6-BA、2,4-D、外植体对余甘子愈伤组织诱导率均具有极显著的影响。

3 小结与讨论

以余甘子无菌幼苗作为试验材料,通过正交试验研究余甘子愈伤组织诱导影响因素。结果表明,以茎或叶作为外植体,在MS+1.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-BA培养基中,愈伤组织诱导率达87.9%以上,愈伤组织生长良好。

愈伤组织诱导是植物组织培养过程中的关键环节,诱导率的高低受很多因素的影响。一是外植体的选择。从本试验结果看,茎和叶是较好的外植体。二是激素的质量浓度和组合。一般而言,适宜质量浓度的生长素是决定因素,而适宜质量浓度的细胞分裂素有一定的促进作用。

参考文献

[1]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志:第四十四卷(第一分册)[M].北京:科学出版社,1994:87.

[2]崔永忠,陈玉德,郑德蓉.余甘子繁殖试验初报[J].林业科学研究, 1997, 10(1): 93-95.

[3]SEHGAL C B, SUNILIA K.Morphogenesis and plant regeneration from cultured endosperm of Emblica officinalis Gaertn[J].Plant Cell Reports.1985.4( 5): 263-266.

[4]SEHGAL C B, SUNILIA K, SYED A N, et al.In vitro regeneration of triploid plantlets from the endosperm of Emblica officinalis Gaertn[J].Advances in Agricultural Research in India, 1994( 2): 1-19.

[5]PARUL G, VIDYA P, KANT U.In vitro shoot differentiation in Emblica officinalis Gaertn[J].Journal of Phytological Research, 1997, 7( 2): 171-172.

[6]RAHMAN M M, ROY P K, ROY S K.Clonal Propagation of Emblica officinalis through in vitro culture[J].Plant Tissue Culture, 1999, 9( 1): 32-35.

[7]张守英,姚小华,任华东,等.余甘子离体快速繁殖技术的初步研究[J]. 林业科学研究, 2002, 15(1):116-119.

[8]张守英,姚小华,任华东,等.余甘子丛生芽诱导和快速繁殖研究[J]. 经济林研究, 2002, 20(1): 11-13.

[9]胡海涛,刘永立,姚小华.余甘子下胚轴离体培养中的器官形成与植株再生[J].果树学报,2006,23(4):623-626.

[10]胡海涛.余甘子高效再生体系的建立及遗传转化条件的研究[D].杭州:浙江大学,2006.

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