PP333对非洲菊离体保存中增殖及生根的影响

2014-02-06 02:01谢园园曹丽平杨金锋赖齐贤
浙江农业科学 2014年6期
关键词:白化长势试管

谢园园,曹丽平,杨金锋,吴 玲,赖齐贤

(1.浙江农林大学风景园林与建筑学院,浙江临安 311300;2.浙江农林大学农业与食品科学学院,浙江临安 311300)

PP333对非洲菊离体保存中增殖及生根的影响

谢园园1,曹丽平2,杨金锋2,吴 玲1,赖齐贤2

(1.浙江农林大学风景园林与建筑学院,浙江临安 311300;2.浙江农林大学农业与食品科学学院,浙江临安 311300)

为探讨不同浓度的PP333对非洲菊品种紫胭离体保存中增殖及生根的影响,分别添加0,0.1,0.2,0.4,0.8,1.2,1.6和2.0 mg·L-1的PP333培养基对其增殖苗和生根苗进行培养。结果表明,增殖培养过程中,在培养基中添加0.8~1.2 mg·L-1的PP333可使非洲菊紫胭组培苗矮化,抑制其增殖,有效延缓生长;生根培养过程中添加0~0.1 mg·L-1PP333,则可提高紫胭的生根数量及根长,同时还有一定的壮苗作用。

PP333;非洲菊品种紫胭;离体保存;增殖;生根

非洲菊(Gerbera jamesonii Bolus.)是菊科大丁草属多年生常绿草本植物,为重要切花材料。2012年全国花卉统计数据[1]显示,在主要鲜切花(月季、康乃馨、百合、菊花、非洲菊、唐菖蒲)中,非洲菊的种植面积、销售量和销售额分别排名第4,2和3位。由此可见,其市场需求量很大,发展前景广阔。非洲菊是异花授粉植物,目前主要通过组织培养进行资源保存和育苗生产[2-6]。但在正常条件下,非洲菊组培苗20 d左右需继代1次,生产成本和劳动强度高,且频繁的继代会产生变异和畸形苗。因此对非洲菊离体保存培养基配方的研究就尤为重要。

PP333是一种广谱性植物生长延缓剂,能提高试管苗质量,具有延缓植物生长、延长继代间隔时间的作用[7-10],在非洲菊组织培养上已见报道[11-13]。根据这一特性,本文探究离体保存过程中,PP333对非洲菊组培苗增殖及生根的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

非洲菊品种紫胭(Gerbera jamesonii Bolus‘Ziyan’)经增殖和壮苗培养的无菌苗。

1.2 方法

1.2.1 不同浓度PP333处理非洲菊组培苗增殖培养

以继代培养的生长健壮、长势一致的非洲菊无菌苗为试验材料,分别设0,0.1,0.2,0.4,0.8,1.2,1.6和2.0 mg·L-1共8种不同的PP333浓度处理,基本培养基为MS+0.5 mg·L-16-BA(蔗糖30 g·L-1,琼脂0.7 g·L-1,pH值5.8),将丛生芽切去叶片保留1 cm长左右的叶柄,每处理20瓶,每瓶4丛,每丛2株,连续保存60,120 d,观察并记录植株生长状况。

1.2.2 不同浓度PP333处理非洲菊生根培养

以壮苗培养后的生长健壮、长势基本一致的无菌苗为试验材料,分别设0,0.1,0.2,0.4,0.8,1.2,1.6和2.0 mg·L-1共8种不同的PP333浓度处理,基本培养基为1/2MS+0.5 mg·L-1ⅠAA(蔗糖20 g·L-1,琼脂0.7 g·L-1,pH值5.8),将3~4 cm高的不定芽去除愈伤组织及坏死叶,切成单芽,每处理20瓶,每瓶4株,连续保存120 d,观察并记录株高及生根状况。

1.2.3 培养条件

光照强度2 000~3 000 lx,光照时间12 h· d-1,培养温度(25±2)℃。

1.2.4 数据分析

采用Excel和DPS数据处理软件对数据进行统计分析,按照Duncan′s新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 对非洲菊组培苗增殖的影响

2.1.1 分化

随着PP333浓度的升高,非洲菊增殖系数(分化芽数/接种芽数)整体呈下降的趋势。浓度为0.8 mg·L-1时,植株分化开始受到显著抑制;2.0 mg·L-1时,增殖系数仅为1.4,即当PP333浓度为0.1~2.0 mg·L-1时会抑制紫胭分化(图1)。

图1 不同浓度PP333对紫胭增殖系数的影响

2.1.2 株高和长势

从株高上看,随着PP333浓度的增加逐渐降低,超过1.2 mg·L-1时,与60 d相比,120 d株高增长极小。处理1和2的株高间均达极显著水平,处理4各株高间达显著水平,其余各处理组株高均无显著差异(表1)。

从长势上看,120 d对照组苗基本白化死亡(图2中B),0.1~0.4 mg·L-1的PP333处理对植株抑制作用较小,组培苗均出现白化现象,且浓度越低,白化越多。0.8~1.2 mg·L-1时,无白化,叶色深绿,叶片增大,叶柄粗壮,长势最好(图2中D);1.6 mg·L-1时,植株生长开始受到强烈抑制,叶柄几乎不伸长,植株开始死亡(表2)。由于培养时间长,120 d时,除处理6和7外,其余处理组均有生根现象,0~0.4 mg· L-1处理组根白色且细长,0.8~1.2 mg·L-1处理根浅绿且短粗。

表1 PP333处理后不同时间的株高及长势

图2 对照和处理4增殖苗60和120 d的生长状况

2.2 对紫胭试管苗生根的影响

2.2.1 生根

表2显示,0.1 mg·L-1PP333处理120 d时,紫胭根系变短;0.2 mg·L-1时,根长有上升趋势。之后随浓度增加,植株根长逐渐下降。0~0.2 mg·L-1的植株根白且细长;随浓度升高,处理苗根系呈螺旋状短缩,根淡绿色,且浓度越高根系越短;2.0 mg·L-1时,根长仅14.97 mm,为对照的1/7。0~1.2 mg·L-1时根数随浓度的增加而增加,1.2 mg·L-1时达最高,为9.28条;1.2~2.0 mg·L-1时,根数随浓度升高而减少。相比对照,PP333处理后植株生根数整体增加。

表2 PP333对紫胭生根的影响

2.2.2 株高及长势

由表3可知,随着PP333浓度的增加,株高呈下降趋势。生根过程中,PP333最佳处理浓度为0.1 mg·L-1(图3中D)。120 d时对照组植株大部分出现白化现象(图3中B),随着PP333浓度的增加,组培苗叶色由黄绿色逐渐变为深绿色,根系由细长到短缩,根色由白色到淡绿色,植株由无白化到出现致死现象,且从处理4开始,紫胭株高显著降低,植株出现玻璃化现象。浓度2.0 mg·L-1时,组培苗全部死亡。

图3 对照和处理1的紫胭生根苗60和120 d的生长状况

3 小结与讨论

有关研究表明,PP333的作用机理是抑制植物内源赤霉素的生物合成和外源赤霉素对植物作用[14],它可以矮化植株,延缓组培苗生长,提高增殖系数和生根率,增强植物的抗性[15-17]。本文旨在通过研究PP333对紫胭离体保存过程中株高、长势等形态指标的影响,探讨其是否可以有效延缓非洲菊生长,从而用于非洲菊的离体保存。

通过对紫胭继代培养的组培苗施加不同浓度PP333初步得出,PP333能使紫胭矮化,0.8 mg·L-1可有效抑制紫胭增殖苗生长;对生根过程施加后,生根苗在0.1 mg·L-1处理浓度下长势最好。但本试验在施加0~2.0 mg·L-1的PP333后,其增殖系数整体降低,即PP333抑制紫胭分化。这与玛依拉·艾力等[13]研究结果不尽相同,其在培养基中分别施加0.2,0.4,0.6 mg·L-1的PP333后,与对照相比,增殖系数呈增加的趋势。据唐前瑞等[11]报道,0~10 mg·L-1的PP333有促进非洲菊试管苗生根的作用。而本试验从1.6 mg·L-1的PP333浓度处理开始,组培苗生根数虽有所增加,但根长显著缩短,根色为绿色,表明此时PP333显著抑制了试管苗根的伸长。席梦利等[12]在研究中发现,添加PP333后,非洲菊生根率、平均根数和移栽成活率均呈先增后降的趋势,这与本试验的生根数趋势基本一致。可能由于试验品种不同等原因,本试验中0.1 mg·L-1处理最适合加入培养基进行生根,而非0.2 mg·L-1。此最佳浓度下培养120 d后,紫胭组培苗株高及根长受到抑制较小,生根数略有升高,且植物叶色正常,叶柄变粗,无白化;而从0.8 mg·L-1开始植株显著矮化,部分出现玻璃化。由此可见,低浓度(0~1.2 mg·L-1)的PP333可促进紫胭生根,延缓其生长,但过高浓度(1.2~2.0 mg·L-1)则会严重抑制茎和根的伸长。

PP333对那贺川野菊等植物来说具有延缓衰老、保存种质资源的作用[18-19]。也有研究认为,PP333可促进植株分化、抑制生长,但延缓衰老的作用不明显[8]。Rani等[20]研究得出,1.0 mg·L-1的PP333最适合用来离体保存荜茇增殖苗,此时苗高和增殖系数都较低。本试验结果表明,0.8~1.2 mg·L-1的PP333是保存紫胭增殖苗最适宜的浓度,这2种浓度下紫胭叶色深绿,培养120 d无白化现象。所以本试验认为,PP333可用来进行紫胭的中期保存。

PP333在离体保存紫胭120 d时,在增殖过程中,PP333浓度为1.6 mg·L-1时,组培苗开始有致死现象;在生根过程中,PP333浓度达2.0 mg·L-1时,植株全部致死。由此可见,针对同一非洲菊品种不同的生长阶段,在探讨其最佳的PP333离体保存浓度时,需对最佳浓度进行筛选。

综上所述,适宜浓度(0.8~1.2 mg·L-1)的PP333能延缓紫胭组培苗生长,这为减少继代次数、延长继代间隔时间和保存非洲菊种质资源提供一定的理论依据;同时,低浓度(0~0.1 mg· L-1)的PP333能在较少抑制株高的前提下使紫胭的叶柄变粗并增加生根数,进而改善组培苗的质量;而PP333浓度过高则直接抑制非洲菊地上、地下部分的正常生长,叶柄严重短缩,根系畸形,甚至可能会使植物致死。

本试验仅从部分形态指标上探究了PP333对非洲菊紫胭离体保存的作用,并未对PP333处理的组培苗恢复生长以及移栽后的生长状况和生理指标做深入探讨。因此,PP333是否可以在保持非洲菊遗传稳定性的前提下保存其种质资源,还值得进一步的验证。

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(责任编辑:张瑞麟)

S 682

B

0528-9017(2014)06-0856-04

文献著录格式:谢园园,曹丽平,杨金锋,等.PP333对非洲菊离体保存中增殖及生根的影响[J].浙江农业科学,2014(6):856-859.

2014-02-25

浙江省自然科学基金(LY13C150005)

谢园园(1990-),女,安徽六安人,硕士生,研究方向为园林植物遗传育种。E-mail:xieyuanyuanyx@163.com。

赖齐贤(1965-),教授,从事花卉育种、园艺植物栽培和特种空间园林绿化研究工作。E-mai1.1aiqixian@zafu.edu.cn。

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