白鹤芋花序体细胞胚胎诱导与快繁途径研究

2017-02-15 19:10张桂芳��刘静��刘春张黎
江苏农业科学 2016年8期
关键词:白鹤体细胞花序

张桂芳��+刘静��+刘春+张黎

摘要:以白鹤芋花序为外植体,研究影响白鹤芋花序体细胞胚胎诱导、增殖、萌发和植株再生转化的主要因子。结果表明,体细胞胚胎直接诱导的最适培养基为MS+ 5.0 mg/L 6-BA +1.0 mg/L KT + 0.1 mg/L NAA,体细胞胚胎增殖最适培养基为MS+5.0 mg/L 6-BA +0.3 mg/L ZT+0.2 mg/L NAA,体细胞胚胎萌发最适培养基为MS+0.1 mg/L IBA +0.4 mg/L GA3+30 g/L蔗糖,植株再生转化最佳激素配方为0.5 mg/L 6-BA +0.1 mg/L IBA +0.5 mg/L GA3。

关键词:白鹤芋;花序;体细胞胚胎;直接诱导;增殖;萌发;植株再生转化;适宜培养基;激素配方;组培快繁

中图分类号: Q943.1文献标志码:

文章编号:1002-1302(2016)08-0072-02

白鹤芋(Spathiphyllm floribundum)为天南星科白鹤芋属多年生草本花卉,肉质花序,佛焰苞观赏性强,极耐阴性,是重要的室内观叶观花,成为国内观叶植物产业发展的先锋植物。白鹤芋广泛应用于盆栽观赏,是理想的花叶兼赏花卉,常采用种子和分株法繁殖,但繁殖系数低,严重影响了规模化和商品化生产[1]。采用组织培养技术进行种苗的扩繁,短期内可获得大量优质种苗,满足生产需求。但以白鹤芋叶片和叶柄为外植体,易发生褐变且诱导率低;以植株根茎为外植体,灭菌困难污染率高。选择以白鹤芋花序为外植体,取材方便,灭菌相对较易,且增殖率高。本试验以白鹤芋的花序体为外植体,建立花序体细胞胚胎组培快繁体系,为白鹤芋种苗大量繁殖提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料

试验材料为白鹤芋“美酒”的肉质花序。

1.2试验方法

1.2.1白鹤芋花序体细胞胚诱导将灭菌后的白鹤芋花序切成0.5 cm×0.5 cm的小块,接种于MS+30 g/L蔗糖+6 g/L 琼脂+不同浓度的6-BA(1、3、5 mg/L)、KT(0.5、1.0、1.5 mg/L)、NAA(0.1、0.3、0.5 mg/L)的培养基,设9个处理,每瓶接5个外植体,每瓶记为1次重复,每处理重复10次(表1)。25 ℃下黑暗培养15 d后转到光暗比为12 h ∶[KG-*3]12 h的条件下培养,50 d后统计体胚诱导率。

1.2.2体细胞胚增殖培养基筛选将供试体细胞胚切成02~0.3 cm小块,接种于MS+30 g/L蔗糖+6 g/L琼脂+不同浓度6-BA、NAA、ZT的培养基中,设12个处理,每瓶接5个体胚块,每瓶记为1次重复,每个处理重复10次。40 d后统计体胚再生率和增殖倍数。

1.2.3白鹤芋体胚萌发MS+30 g/L蔗糖+6 g/L琼脂为基本培养基,对IBA(0.1、0.2、0.3 mg/L)、GA3(0.2、0.4、0.6 mg/L)及蔗糖(10、20、30 g/L)进行L9(34)正交试验,共9个处理,每瓶接5个发育成熟的体胚块,每瓶记1次重复,每处理10次重复。30 d后统计体胚的萌发率。

1.2.4白鹤芋植株的再生转化MS为基本培养基,对6-BA(0、0.5、1.0 mg/L)、IBA(0.1、0.2、0.3 mg/L)及GA3(03、0.5、0.7 mg/L)进行L9(34)的正交试验,共9个处理,每瓶接3个萌发的成熟体胚块,每瓶记为1次重复,每个处理10次重复。培养40 d后统计再生率。

2结果与分析

2.1白鹤芋花序体细胞胚诱导

初级体胚诱导过程中,35 d后处理1、处理2、处理3大部分花序褐化、死亡,存活的花序生出微小黄绿色颗粒突起。随着6-BA浓度的升高,10 d后处理4到处理9白色花序均逐渐膨大,并变为绿色;45 d后,处理4、处理5与处理6产生少量的黄绿色体胚;处理8花序表面形成大量紧密的簇状体细胞胚。

由表2可知,9个处理均能诱导初级体胚的形成,但不同处理对初级体胚的诱导存在差异。激素组合为5.0 mg/L 6-BA +1.0 mg/L KT+0.1 mg/L NAA的处理8,为白鹤芋花序初级体细胞胚诱导的最佳培养基,诱导率达56.67%。各激素对白鹤芋花序初级体胚诱导的能力2.3白鹤芋体胚萌发

将白鹤芋花序成熟体胚转接到萌发培养基10 d后,胚根不断延伸,主根出现。出根15 d后子叶逐渐膨大,由黄绿色变成绿色,但不生芽。

由表4可以看出,各因素对白鹤芋花序体胚萌发影响程度依次为IBA> GA3>蔗糖。由正交设计试验结果可得,白鹤芋花序体胚萌发最佳的激素和蔗糖的组合为 0.1 mg/L IBA +0.4 mg/L GA3 +30g/L蔗糖,验证性试验体胚的萌发率为77.58%。

3结论与讨论

3.1结论

白鹤芋花序体胚诱导最佳激素配方为5.0 mg/L 6-BA+1.0 mg/L KT+0.1 mg/L NAA,诱导率达56.67%,6-BA 的影响作用最大;白鹤芋花序体胚增殖最佳激素组合为5 mg/L 6-BA+0.3 mg/L ZT+0.2 mg/L NAA, 增殖倍数达到10;白鹤芋花序体胚萌发最佳激素和蔗糖组合为0.1 mg/L IBA+0.4 mg/L GA3+30 g/L蔗糖, 体胚萌发率为

3.2讨论

携带方便、价格便宜的小盆栽花卉颇受消费者的喜爱,市场的销售仍异常火爆[2]。小盆栽花卉生产在不断扩大,而白鹤芋正是众多小盆栽花卉中最具发展前景的花卉之一。为提高白鹤芋的繁殖速度,直接诱导体细胞胚胎,短期内高速繁殖白鹤芋种苗,是种苗繁育的有效途径。外植体选择对体细胞胚的诱导至关重要[3],外植体的生长状态和细胞分裂程度决定了体细胞胚诱导的难易程度[4],白鹤芋以花丝[5]和花序为外植体,其体胚的诱导较容易而且诱导率非常高,而以白鹤芋其他部位为外植体来诱导体胚的研究还未见报道。目前白鹤芋体细胞胚胎的研究中,花序细胞诱导发生部分还不是很清楚[6],这有待进一歩地深入研究。

参考文献:

[1]于丽萍. 花叶俱美的室内植物——白掌[J]. 绿化与生活,2002(2):28.

[2]郭金凤. 小盆栽产销两旺持续向好[N]. 中国花卉报,2007-10-18(3).

[3]李一星,石晓峰,王建云,等.紫云英体细胞胚再生体系的建立[J]. 现代农业科技,2014(2):244-245.

[4]Maheswaran G,Williams E G. Clonal propagation of Trifolium pratense,T. resupinatum and T. subterraneum by direct somatic embryo-genesis on cultured immature embryos[J]. Plant Cell Report,1986,5(3):165-168.

[5]秦靜远. 白鹤芋花丝体细胞胚的诱导及快繁技术[J]. 中国农学通报,2005,21(9):67-69.

[6]曹静,周丽侬,邝哲师,等. 白鹤芋花序体细胞胚胎发生及植株再生的研究[J]. 农业生物技术学报,1995,3(3):81-83.

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