金焰绣线菊高效再生体系的建立

郭宇兰,杨琪,刁云飞,刘刚,陈宇,

(1.黑龙江省林副特产研究所,黑龙江非木林产品研发重点实验室,黑龙江 牡丹江 157011;2.吉林大学;3.黑龙江省森林工程与环境研究所)

金焰绣线菊属于蔷薇科绣线菊属落叶小灌木。绣线菊属植物分布较广,主要分布于北半球温带及亚热带地区,全世界约有100余种[1]。金焰绣线菊花期6月中旬至10月上旬,盛花期为6月中旬至7月上旬,花期长,观花期5个月;观叶期将近6个月。金焰绣线菊为彩叶植物,与绿色植物搭配其观赏效果更佳,其枝条细长优美,可以作为盆景植物和切花植物[2]。

金焰绣线菊的传统繁殖方式为扦插,此方法耗费大量的人力物力及原材料,且管理难度较大。而应用组织培养技术繁殖珍稀花卉是一种行之有的方法[3]。利用组织培养诱导产生丛生芽,综合各种培养因素的作用与影响,确定最佳的培养基,实现该植物的快速繁殖,而且可以保持其优良特性[4]。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本实验利用的外植体为金焰绣线菊的带腋芽茎段,均由黑龙江省林副特产研究所苗木繁育基地提供。

1.2 试验方法

1.2.1 材料的无菌处理。春季金焰绣线菊当年生嫩枝长到10㎝左右时,在连续2个晴天后的上午9～10时,选取优良健壮株系采集嫩枝。用刀片把嫩枝切成2～3cm单芽茎段,在流水中冲洗30min,将清洗完的外植体材料再放入玻璃瓶中,在超净工作台上加入75%酒精溶液消毒30s,用无菌水浸泡清洗2～3次,后用新配的0.1%HgCl2溶液灭菌2～3min,用无菌水冲洗4～6次,用无菌滤纸吸干备用。(把茎段原来的切口处用无菌刀片切掉,以免有HgCl2溶液残留,影响材料生长。)

1.2.2 培养条件。本实验采用附加2%蔗糖,0.5%琼脂,pH5.8～6.0的MS培养基,植物生长调节剂在灭菌前加入。培养基在121℃高压灭菌锅中灭菌30min。培养室温度控制在(25±2)℃,光强为2500～3000 lx,光周期为光培养16h,暗培养8h。

1.2.3 初代培养。本实验以金焰绣线菊带腋芽茎段为外植体进行初代培养,初代培养基为MS+6-BA(1.0～3.0)mg/L+NAA(0～0.5)mg/L,每种处理接30个外植体,20d后统计萌发率,记录生长状况。

1.2.4 继代培养。在超净工作台上将初代培养萌发出的腋芽剪成单芽茎段接种到MS+6-BA(0～2.0)mg/L+NAA 0.2mg/L的继代增殖培养基上。接种时每瓶只接一个单芽茎段,以防止交叉污染,采用小培养瓶,增大培养数量,可以提高成功率,效果最好[5]。每种处理接30个外植体,30d后统计增殖倍数,记录生长状况。

1.2.5 生根培养。当继代培养的芽体长度有85%以上超过2cm时,便可进行生根培养,生根培养基为1/2MS+IBA(0.1～0.2)mg/L。长度过小的转接到继代培养基上继续进行扩繁培养,以提高材料的利用率(培养条件与初代培养条件相同)。每种处理接30个外植体,30d后统计生根率。

1.2.6 炼苗移栽。当根长2～3cm时进行驯化移栽。首先在培养室将打开瓶盖放置一周,然后用镊子从瓶内小心取出植株,用自来水冲洗净附着在根上的培养基,移栽到营养钵中(土∶沙∶腐熟土有机肥=1∶1∶0.5),套袋保湿,大约一周后,长出新叶,可以去掉遮盖,放到温室进行管理。

1.2.7 相关指标的计算方法

2 结果与分析

2.1 不同浓度6-BA和NAA组合对金焰绣线菊茎段腋芽萌发的影响

将金焰绣线菊带腋芽的茎段接种到初代培养基上,培养12d左右,各培养基中的腋芽均有不同程度的萌发,并随着培养天数的增加,腋芽逐渐伸长、生长。在培养20d时,统计接种在不同培养基上的茎段腋芽萌发率和生长状况(见表1)。采用不同浓度6-BA诱导时,腋芽萌发率最高可达63.3%,但普遍长势较弱,叶片较小;采用不同浓度6-BA和NAA组合诱导时,腋芽萌发率差异较大,其中6-BA 2.0mg/L+NAA 0.3mg/L组合时萌发率最高,达到96.7%,且腋芽长势好。综上所述,金焰绣线菊茎段腋芽萌发受6-BA和NAA组合浓度的影响,浓度过高或过低均不利于腋芽萌发,最适腋芽萌发培养基为 MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.3mg/L。

表1 不同浓度的激素组合对金焰绣线菊茎段腋芽萌发的影响

表2 不同浓度激素组合对金焰绣线菊茎段腋芽增殖的影响

2.2 不同浓度6-BA和NAA组合对金焰绣线菊腋芽增殖的影响

将新萌发的腋芽接种到由不同浓度6-BA和NAA0.2mg/L组合的增殖培养基上,培养13d后所有腋芽基部开始有丛生芽萌发,接种30d时,统计各培养基上腋芽的增殖倍数和生长情况(见表2):在不添加6-BA的培养基配方中,增殖倍数较低,仅为 1.1,且长势较弱;6-BA浓度为0.4～0.8mg/L时,腋芽增殖倍数均较高,但丛生芽细长柔弱,大部分不能长成正常植株。当6-BA浓度为 1.2mg/L时,虽然增殖倍数仅为3.9,但丛生芽呈绿色,长势健壮。当6-BA浓度增加到2.0mg/L时,腋芽增殖倍数下降,且出现黄化。说明6-BA浓度对腋芽增殖影响较大,不添加6-BA或者添加较高浓度的6-BA均不利于腋芽增殖。综上所述,金焰绣线菊腋芽增殖的最适培养基为MS十6-BA 1.2m/L+NAA 0.2mg/L。

2.3 不同培养基对金焰绣线菊生根的影响

取2～3 cm长生长健壮的芽,接种在生根培养基上,20d统计生根率,结果见表3。幼苗转入生根培养基后1周左右即可生根,从基部边缘首先长出主根,在主根上进一步长出长短不一的小侧根。是否添加生长素对根的诱导影响较大,NAA的加入使再生苗基部产生大量的愈伤组织,从而抑制了根的形成。IBA对根的形成表现明显的促进作用,但是要控制其浓度,IBA为0.1mg时生根率可达100%,生根质量好;浓度达到0.2mg/L以上时,出现愈伤组织,生根率反而下降。因此,试验确定金焰绣线菊再生苗生根培养基为1/2MS+IBA0.1mg/L。

表3 不同培养基对生根的影响

3 结论

提高生产效率、减少生产成本是花卉走向产业化的关键。金焰绣线菊的传统繁殖方式已经很难满足市场的需求,而且它的有效繁殖系数一般偏低,有效繁殖速度较慢,短期内难以形成规模,且成本较高。该试验以带腋芽茎段为外植体建立的高效的、再生频率高、操作简便的再生系统,节约了成本,缩短了生产周期,保证了成活率,为苗木的规模化生产奠定了基础。

[1] 陆玲娣.中国蔷薇科绣线菊亚科的演化、分布兼述世界绣线菊亚科植物的分布[J].植物分类学报,1996,34(4):361-375.

[2] 王少平,孟丽,张忠迪.河南省太行山野生绣线菊的园林应用[J].资源开发与市场,1999,15(4):213-317.

[3] 陈发棣,腾年军,房伟民,等.三个菊花品种花器官愈伤组织辐射效应的研究[J].中南林学院学报,2003,23(5):27-29.

[4] 郝京辉,游捷,秦贺兰,等.菊花品种的特异性、一致性和稳定性的研究[J].中南林学院学报,2003,23(5):14-18.

[5] 谭文澄,戴策刚.观赏植物组织培养技术[M].北京:中国林业出版社,2001:86.