朝鲜婆婆纳组织培养与快速繁殖

2017-02-15 19:16戴梦璐林夏珍肖纬坤彭安琪
江苏农业科学 2016年8期
关键词:组织培养

戴梦璐+林夏珍+肖纬坤+彭安琪

摘要:以朝鲜婆婆纳带腋叶茎为试验材料,建立以腋芽诱导途径为基础的植物组织培养快繁体系。结果表明:朝鲜婆婆纳腋芽诱导的最适培养基为MS+1.0 mg/L 6-BA+0.3 mg/L NAA+1.0 mg/L GA3,接种30 d后腋芽萌发率可达83.33%;最适增殖培养基为MS+1.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA,培养30 d后增殖系数可达2.87,幼苗生长[JP3]健壮;最佳生根培养基为1/2MS+0.5 mg/L IBA+0.3 mg/L NAA,培养30 d后平均生根数达6.85条,平均根长4.67 cm。

关键词:朝鲜婆婆纳;组织培养;增殖培养;生根培养

中图分类号: S682.1+90.4+3文献标志码:

文章编号:1002-1302(2016)08-0086-03

我国婆婆纳属共有69种(包括亚种、变种)[1-3],朝鲜婆婆纳(Veronica rotunda)为玄参科婆婆纳属植物,是尚未被开发应用的一种极具观赏价值的草本。朝鲜婆婆纳为多年生草本,总状花序多单生,少复出,长穗状,花冠蓝色或蓝紫色,少白色;花期为6—8月,果期为8—11月;分布于中国的辽宁、山西、河南(商城)、安徽(岳西)、浙江(临安),朝鲜也有分布;生长在山坡草地[3]。目前,有关朝鲜婆婆纳的栽培繁殖报道较少,尤其是组织培养繁殖技术尚鲜见报道。本研究可为朝鲜婆婆纳的工厂化育苗和将来的遗传育种研究提供参考。

1材料与方法

1.1材料

朝鲜婆婆纳植株于2013年6月在浙江省临安市清凉峰附近采集。野外采集朝鲜婆婆纳后进行盆栽,选用第2年萌发的朝鲜婆婆纳的优良单株,截取健壮的枝条作为试验材料。

1.2方法

1.2.1无菌材料的获得将带叶腋茎置于适量浓度洗洁精溶液中浸泡10 min,取出洗净后用流水冲洗1.5 h,并用无菌水润洗3次,再于超净工作台中消毒。消毒方法:先用75%乙醇浸泡15 s,随后用无菌水冲洗2次,再用10%次氯酸钠溶液浸泡10 min(其间不断晃动),接着用无菌水冲洗5次,所获得的材料即为无菌外植体。将带叶腋茎切成1.5 cm左右的小段,接种于腋芽诱导培养基中,进行腋芽诱导培养。

1.2.2腋芽诱导基本培养基选择刘帆等试验中最常用的MS培养基[4] ,选用6-BA 3个浓度水平(0.5、1.0、2.0 mg/L)、NAA 3个浓度水平(0.1、0.3、0.5 mg/L)、GA3 2个浓度[JP3]水平(0.5、1.0 mg/L),以及不含任何激素的MS培养基,共设计9种处理(表1),每个处理3次重复,加对照共30个样。接种10 d后统计污染率与褐化率,30 d后统计腋芽萌发率。

1.2.5移栽驯化将根系发达、植株比较健壮的瓶苗开盖炼苗3 d,洗净植株根部附着的培养基,以多菌灵800倍液消毒,栽种于以下混合配制的基质中:(1)蛭石 ∶[KG-*3]珍珠岩 ∶[KG-*3]泥炭=1 ∶[KG-*3]1 ∶[KG-*3]1;(2)蛭石 ∶[KG-*3]珍珠岩 ∶[KG-*3]泥炭=2 ∶[KG-*3]1 ∶[KG-*3]1;(3)蛭石 ∶[KG-*3]珍珠岩 ∶[KG-*3]泥炭=1 ∶[KG-*3]2 ∶[KG-*3]1。根据天气情况定期浇水。每个处理3次重复,共30个样,30 d后统计成活率。

1.2.6培养条件除特殊说明外,基本培养基为MS,添加蔗糖30 g/L、琼脂7.0 g/L,pH值為5.8,温度 (25±2) ℃,光照时间12 h/d,光照度2 000~2 500 lx[5]。

1.2.7数据分析试验中的所有数据采用Excel 2003和SPSS 19.0进行方差分析和多重比较[6]。诱导率=诱导出腋芽的外植体数/外植体总数×100%;诱导系数=诱导出的腋芽数/外植体总数;增殖系数=产生的新苗数/接种苗数;生根率=生根苗数/接种苗数×100%;平均根数=总根数/接种苗数;平均根长=总根长度/总根数;成活率=移栽成活苗数/移栽苗总数×100%。

2结果与分析

2.1不同激素配比对朝鲜婆婆纳腋芽诱导的影响

接种7 d后,腋芽明显膨大(图1),12 d后部分外植体基部膨大成黄绿色愈伤组织(图2)。30 d后统计结果(表4)显示,腋芽萌发率最低的培养基为A8,仅为25.56%;4种培养基(A2、A3、A4、A5)的腋芽萌发率超过60%,其中A5的腋芽萌发率最高,达到83.33%,且茎段正常生长,叶片鲜绿色。

由表4可以看出,带叶腋茎接种到3种激素培养基上培养30 d后,诱导率差异显著,A5诱导效果明显高于其他激素搭配的诱导效果,所以腋芽诱导无菌苗最佳培养基为1.0 mg/L 6-BA+0.3 mg/L NAA+1.0 mg/L GA3。

2.2朝鲜婆婆纳的增殖培养

增殖培养过程中,幼苗在叶基部产生腋芽,同时在基部切口处分化出不定芽,或基部膨大形成愈伤组织,再从愈伤组织分化不定芽(图3)。由表5看出,9种培养基对增殖效果影响显著。综合比较增殖系数和平均株高,1.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA为朝鲜婆婆纳最佳增殖培养基,增殖系数为2.87,平均株高为5.0 cm,且幼苗生长健壮。

2.3朝鲜婆婆纳的生根培养

将朝鲜婆婆纳无菌苗接种到生根培养基后,培养7 d,幼苗逐渐从基部生出不定根,且切口膨大,慢慢形成凸起(图4)。培养30 d后统计生根率、平均根数和平均根长。结果表明,不同生长素NAA和IBA浓度组合对朝鲜婆婆纳根的形成有较大的影响(表6)。

0.3 mg/L NAA+0.5 mg/L IBA的组合生根率最高,达到96.67%(表6)。综合考虑生根率、平均根数和平均根长,最佳生根培养基为0.3 mg/L NAA+0.5 mg/L IBA。

2.4朝鲜婆婆纳的移栽驯化

本研究采用朝鲜婆婆纳的带叶腋茎作为外植体进行组织培养研究。在腋芽诱导中,细胞分裂素与生长素的组合有利于腋芽的生成。其中腋芽诱导无菌苗最佳培养基为1.0 mg/L 6-BA+0.3 mg/L NAA+1.0 mg/L GA3。朝鲜婆婆纳在增殖过程中,细胞分裂素与生长素的组合虽然能提高无菌苗的数量,但是增殖系数并不十分理想,本研究中的最佳增殖培养基增殖系数也仅为2.87,因此增殖培养基还有待进一步研究。在移栽驯化过程中基质配比为蛭石 ∶[KG-*3]珍珠岩 ∶[KG-*3]泥炭=1 ∶[KG-*3]1 ∶[KG-*3]1,透氣透水性最好,最利于朝鲜婆婆纳的生长,而泥炭基质透气性差,水分不易流失导致根部腐烂,植株死亡。因此,在组织培养试验中合适的培养基质和培养条件对植物的生长起到重要作用[7-9]

本研究为朝鲜婆婆纳无性繁殖提供了一种高效的方法,利用人工栽培有助于扩大朝鲜婆婆纳的数量,这种技术培养的组培苗可用于野生资源的保护。

参考文献:

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[2]陈征海,唐正良,裘宝林. 浙江海岛植物区系研究[J]. 云南植物研究,1995,17(4):405-412.

[3]中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志(第67卷第2分册)[M]. 北京:科学出版社,1979:250-325.[HJ1.83mm]

[4]刘帆,汤福义,乔晓. 水蔓菁组织培养及植株再生研究[J]. 四川农业大学学报,2007,25(2):117-120.

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