一叶萩组培快繁技术

2018-03-21 07:53王爱毅王建萍路兆军李保进
浙江农业科学 2018年3期
关键词:茎段高浓度外植体

王爱毅,王建萍,王 翔,路兆军,李保进

(1.龙口市环保局,山东 龙口 265700; 2.烟台市农业科学研究院,山东 烟台 264000; 3.烟台市林业科学研究所,山东 烟台 264000)

一叶萩(Flueggeasuffruticosa(Pall.)Baill.)又名叶底珠、懒汉菜等,是大戟科白饭树属落叶灌木或小乔木。除西北尚未发现外,全国各省区均有分布,蒙古、俄罗斯、日本、朝鲜等地也有分布[1-2]。一叶萩繁殖能力强,观赏价值高,抗寒抗旱,生长迅速,是荒山绿化和园林绿化的优良树种之一[3];其嫩枝、叶及花富含一叶萩碱(securinine)和二氢一叶碱等多种生物碱,可入药,有活血舒筋、健脾益肾等功效[4]。富含的一叶萩碱,可治面部神经麻痹、嗜睡症等症。临床试验表明,一叶萩碱有较好的抗肿瘤活性,在临床上有重要作用[5]。一叶萩幼嫩茎叶可以食用,营养价值高、口感好,是一种集药用和食用于一身的新型野生蔬菜,近几年已受到人们的重视,极具开发潜力[6]。

一叶萩通常采用播种和分株繁育,但存在育苗周期长、母株分离数量少等现实问题,不能满足规模化育苗需求,限制了其推广应用。组织快繁则具有繁殖速度快、繁殖系数高、保存亲本优良性状等诸多优点,可有效解决目前存在的突出问题,实现优质苗木的规模化生产需要。本试验通过对一叶萩的组培快繁技术进行研究,探索出最佳初代、继代、生根培养基以及移栽基质,旨在为一叶萩的规模化生产提供技术参考。

1 材料与方法

以一叶萩茎尖和茎段为供试材料。取春季一年生新梢,去掉叶片,在自来水下冲洗1 h,然后在超净工作台上先用75%酒精浸泡40 s,然后用0.1%升汞浸泡9~10 min,最后用无菌水冲洗4~6次。在超净工作台上将消毒好的茎尖用解剖针仔细的将幼叶剥去,接种到预先配制好的培养基上,茎段剪成1~2 cm的小段接种到培养基上,基本培养基为MS培养基,蔗糖30 g·L-1,琼脂7.0~7.3 g·L-1,pH值为5.8,光照强度1 500~2 000 lx,光照时间为14 h·d-1,培养温度(25±1)℃,空气相对湿度为40%~70%。

初代外植体培养30 d左右,待分化成苗后,转到增殖培养基上。在1/2MS增殖培养基中形成一定数量的试管苗,剪取高约1.5 cm以上的健壮幼苗转移到生根培养基上,当生出3~4条1 cm左右的新根时,即可炼苗移栽。在自然光下驯化炼苗1周,然后进行透气锻炼,每天喷清水2~3次,3 d后取出幼苗,洗净根部的培养基进行移栽。

2 结果与分析

2.1 茎段生长

由表1可以看出,浓度较高的6-BA与不同浓度的IBA组合,萌芽率较高,但生长细弱,有玻璃化现象,叶片表现畸形;IBA浓度较高时,与不同浓度的6-BA搭配萌芽率均不是很高。由此可见,高浓度IBA不利于一叶萩茎尖分化;较低浓度的6-BA与较高浓度的IBA搭配时,萌芽率均比较高;综合萌芽率与芽的生长情况来看,最佳培养基是6-BA 0.50 mg·L-1+IBA 0.20 mg·L-1,萌芽率为96%,且长势健壮;最差培养基为6-BA 1.00 mg·L-1+IBA 0.30 mg·L-1,虽然萌芽率较高,为71%,但芽生长细弱,且玻璃化现象严重。

2.2 茎尖生长

由表2可以看出,在不同浓度的培养基上,茎尖萌芽率与茎段表现出相似的规律,高浓度的6-BA芽生长细弱,有玻璃化现象;IBA浓度较高时茎尖萌芽率均比较低;最佳培养基也是6-BA 0.50 mg·L-1+IBA 0.20 mg·L-1;但是在同样浓度的培养基中,茎尖萌芽率明显低于茎段萌芽率,茎段最高萌芽率为96%,而茎尖最高萌芽率为57%,且最低萌芽率仅有21%,因此可以得出一叶萩茎段比茎尖更适于组织培养。

表1 不同培养基对一叶萩茎段生长的影响

表2 不同培养基对一叶萩茎尖生长的影响

2.3 增殖生长

由表3可以看出,GA3对一叶萩增殖生长影响较大,相同浓度的6-BA和IBA,添加GA3与不添加GA3增殖系数差距明显;GA3浓度相同的条件下,IAA浓度越高增殖系数越高;IAA浓度相同的条件下,6-BA浓度越高,增殖系数越高,虽然丛生芽多,但是生长细弱,且叶片颜色发黄,不适合进行增殖培养;当培养为6-BA 0.5 mg·L-1+IAA 0.2 mg·L-1+GA30.1 mg·L-1时,虽然增殖系数不是最高,但是生长健壮,叶片颜色绿色,因此认为是最佳增殖培养基。

2.4 生根

由表4可以看出,是否添加NAA均能生根,但较低浓度的NAA能更好的促进生根。当NAA浓度为0.10 mg·L-1时生根率最高,为88%,且平均根长最长,为1.7 cm;浓度继续增加,生根率和根长均下降。当浓度为0.30 mg·L-1时,生根率仅为27%,平均根长只有0.1 cm,可见高浓度的NAA抑制一叶萩生根。

表3 不同培养基对一叶萩增殖生长的影响

表4 不同培养基对一叶萩生根的影响

2.5 炼苗与移栽

由表5可知,以蛭石为基质成活率最高,为90%;蛭石+草炭土基质次之,为87%;沙+蛭石基质成活率也较高,为77%;草炭土成活率最低,仅为17%,且易烂根,这可能是由于透气性差的缘故;在沙中成活率也较低,仅有25%,这可能是与沙保水性差有关。

表5 不同基质对一叶萩试管苗移栽的影响

3 小结与讨论

3.1 初代培养

黄烈健等[7]认为,外植体的选择要考虑不同树种的生理特点、遗传因素等方面,不同树种最佳外植体不同,与外植体的发生途径有关。本试验在相同浓度激素配比的情况下,一叶萩初代培养茎段和茎尖成活率分别为96%和57%,表明一叶萩最适宜进行组织培养的外植体为茎段。

形成一个完整植株要经历诱导期、增殖期、分化期、壮苗生根期等几个时期,其生长过程主要受培养基和培养条件等因素的共同影响,其中激素的种类和浓度是至关重要的[8]。初代培养表明,一叶萩最佳初代培养基为6-BA 0.50 mg·L-1+IBA 0.20 mg·L-1,较高浓度的6-BA能促进不定芽生成,但浓度高易引起玻璃化现象,这与周瑞金等[9]在对枣树离体叶片再生植株的研究结果相同;关于6-BA、IBA使用效果的比较,报道不尽一致,只有适当的细胞分裂素和生长素及其适宜的浓度配比才能获得较高的不定芽再生效果,而本试验中较高浓度的IBA则不利于不定芽的生成。

3.2 继代培养

一叶萩最佳增殖培养基为MS+6-BA 0.50 mg·L-1+IAA 0.20 mg·L-1+GA30.10 mg·L-1。研究发现,6-BA对愈伤组织和芽的增殖效果比其他细胞分裂素的效果要好[10],本试验增殖培养中6-BA浓度越高,增殖能力越强;但浓度过高,造成丛生芽比较细弱。本试验中是否添加GA3差距明显,这与王建萍等[11]认为赤霉素能促进樱桃砧木吉塞拉不定芽及叶片的形成结果一致。

3.3 生根与移栽

生根培养结果表明,最佳生根培养基为1/2MS+NAA 0.10 mg·L-1。不添加NAA也有根系生成,但效果相对添加NAA来说要差一些,这与刘鲜艳[12]在梨的研究中结果一致,但NAA浓度太高,对生根有抑制作用。移栽时采用蛭石作为基质成活率最高,在蛭石+草炭土中成活率也较高,采用草炭土、沙作为基质时成活率都比较差,因此试管苗移栽时须保证基质的透气性,否则易烂根,同时也要保证基质的保水性,否则容易干枯死亡。

[1] 李秉滔. 中国植物志:第44卷,第1分册[M]. 北京:科学出版社,1994.

[2] 刘家宜. 天津植物志[M]. 天津:天津科学技术出版社,2004.

[3] 魏远,沈广爽,张楠,等. 一叶萩大孢子发生和雌配子体发育[J]. 植物研究, 2014,34(2):177-181.

[4] 徐兴友,赵永光,孟宪东,等.叶底珠种子形态与组分研究[J]. 种子, 2007,26(4):18-20.

[5] ZHANG W,LI J Y,LAN P,et al. Chemical synthesis and biological activities ofSecurinegaalkaloids[J].Journal of Chinese Pharmaceutical Sciences,2011,20:203-217.

[6] 马玉心. 新型野生蔬菜:叶底珠[J]. 北方园艺,2003(4):6-8.

[7] 黄烈健,王鸿. 林木植物组织培养及存在问题的研究进展[J]. 林业科学研究,2016,29(3):464-470.

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[9] 周瑞金,刘孟军. 枣离体叶片高效再生植株的研究[J]. 园艺学报,2006,33(3):625-628.

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[12] 刘鲜艳. 梨叶片再生苗生根研究[J]. 陕西农业科学,2010(5):44-46.

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