生长调节剂对浙麦冬种子萌发及无菌苗增殖和生根的影响

2018-06-06 07:02包康佳徐兵兵朱宏芬
中国野生植物资源 2018年2期
关键词:菌苗麦冬发芽势

包康佳, 张 瑜, 徐兵兵, 倪 穗, 朱宏芬

(1.宁波大学 海洋学院,浙江 宁波315211; 2. 宁波市农业科学研究院,浙江 宁波 315211)

麦冬[Ophiopogonjaponicus(L. f.) Ker-Gawl.]属百合科(Liliaceae)沿阶草属(Ophiopogon)多年生常绿草本植物。麦冬主要入药的部位是它的块根,据《本草纲目》记载具有养阴、生津、润肺、止咳、清心、除烦之功效[1-2]。用于肺燥干咳、津少口渴、心烦、便秘等症。还可提高耐缺氧能力,缓解冠心病和心绞痛,是中医治病不可或缺的常用药。

根据麦冬产地不同,可将麦冬分为四川麦冬、湖北麦冬、浙麦冬等品系。浙麦冬又称麦冬、麦门冬、姚麦冬,其干燥块根是著名中药材“浙八味”之一,生长周期约2~3年。其块根短壮饱满,色泽黄亮,质量优于四川、福建所产。浙麦冬原产慈溪天元镇,后逐渐引种至坎墩。现在主要分布在慈溪西部和北部平原以及余姚市东部和北部平原。近年来,对浙麦冬的研究大多数都着眼于其内部的化学成分、药理毒理、数量遗传性状等方面[3-7],对其优良种苗繁育的研究较少。目前市场对浙麦冬的需求量越来越大,但种植面积并没扩大,这是由于浙麦冬的生产目前仍然遇到了种苗质量差、优质种苗短缺等瓶颈。利用植物种子繁殖及组培快繁技术对浙麦冬的种苗进行良种筛选和优良种苗扩繁,可以在短时间内获得大量的优良种苗,满足当前浙麦冬的生产所需。

本文开展了不同生长调节剂对浙麦冬种子萌发和组织培养影响的研究,获得浙麦冬种子萌发率较高的生长调节剂的配方;同时通过对其种子无菌苗进行增殖和生根技术研究,获得浙麦冬最佳的增殖和生根培养基的配方,以期为在短期内获得优良的浙麦冬种苗提供技术支持。

1 实验材料和方法

1.1 浙麦冬的种子萌发

1.1.1 实验材料

浙麦冬种子于2015年11月下旬采摘于浙江省慈溪市二塘新村试验种植区。采摘到的种子,除去杂质,晒干,用塑封袋密封包装放置于阴凉干燥处保存。

1.1.2 实验方法

选择形状大小与颜色一致的种子,将种子经0.1%高锰酸钾溶液浸种1h消毒处理后,用蒸馏水漂洗3次,吸干表面水分,在室温下用不同浓度梯度的GA3和6-BA溶液浸种24 h。GA3浓度分别设置:0 mg/L、60 mg/L、20 mg/L、180 mg/L和240 mg/L 5个梯度;6-BA设置:0 mg/L、60 mg/L、20 mg/L、180 mg/L和240 mg/L 5个梯度;以清水浸种催芽作为对照(CK)。每处理3个重复。

将种子置于铺有3层滤纸的培养皿中,加盖保湿,每个培养皿均匀放置20粒,置于温度25℃的恒温培养箱中全光照下培养50 d。每天观察和记录种子的萌发情况,培养皿见干浇水,保持基质湿润,试验中若有严重霉烂种子随时拣出。发芽标准为胚根伸出种皮长至1 mm。

种子发芽率=发芽的种子数/供试种子总粒数×100%;

发芽势=种子发芽达到高峰时(27d)正常发芽种子数/供试种子总粒数×100%。

1.2 浙麦冬无菌苗增殖和生根培养

1.2.1 实验材料

从浙江省慈溪市采摘的浙麦冬种子经无菌培养(在基础MS培养基中)获得无菌苗。

1.2.2 实验方法

(1) 增殖培养

将培养得无菌苗,在超净工作台上切取种皮上的1 cm的茎芽迅速转移到增殖培养基(见表1)中,每个培养基接种3~4个茎芽。放置于(25±2) ℃组培室中进行培养,每隔一个星期左右观察并记录数据。计数增殖数和增殖系数。

增殖系数=增殖株数/接种株数。

表1 增殖培养基配置表

(2) 生根培养

用增殖培养得到的苗做生根培养实验。切去苗上过长部分,接种到含有不同浓度的NAA和IBA(见表2,表3)的1/2MS培养基中,每个培养基接种4个苗,定期观察记录。

平均生根数=生根总数/接种数

表2 不同浓度NAA的配置表

表3 不同浓度IBA的配置表

2 研究结果

2.1 不同生长调节剂对浙麦冬种子萌发的影响

从实验统计来看,经过不同浓度的GA3和6-BA处理,浙麦冬种子总发芽率为70.62%,总发芽势为61.14%。

表4 不同激素处理下浙麦冬种子的发芽率和发芽势

从表4可见,当GA3浓度为240 mg/L,6-BA为0 mg/L和GA3浓度为120 mg/L或者6-BA为240 mg/L时,浙麦冬的种子发芽率和发芽势最好,都达6.4%;当GA3浓度为60 mg/L,6-BA为0 mg/L时,种子发芽率和发芽势最差,仅为0.47%和0.24%。

2.2 不同生长调节剂对浙麦冬无菌苗增殖和生根培养的影响

2.2.1 对增殖培养的影响

麦冬种子无菌苗在添加不同浓度的NAA和6-BA的增殖培养基上,经过15d左右的培养开始产生侧芽。统计在不同的培养基中经过培养45天后的浙麦冬的增殖数和增殖系数。

表5 不同培养基的增殖系数

2.2.2 生根培养的结果分析

将增殖培养后的浙麦冬接种到生根培养基中,经过40d培养后,统计生根总数和平均生根数。

表6 不同NAA浓度生根培养基的平均生根数

表7 不同IBA浓度生根培养基的平均生根数

从表6可见,在仅添加不同浓度的NAA的生根培养基中,⑤号培养基平均生根数最多,⑥号培养基平均生根数最少。①号培养基根长较长,但是偏细;③、④和⑤号培养基根普遍偏短,较粗。

从表7可见,在仅添加不同浓度的IBA的生根培养基中,平均生根数最多的是③号培养基,①号和②号较差。②号和④号培养基根长较长,③号稍微偏短一点。但是与NAA相比,普遍根长比较长,且偏细;NAA的根比较短,且偏粗。

3 讨 论

研究结果显示,经过GA3和6-BA处理后浙麦冬种子总发芽率为70.616%,总发芽势为61.137%。当GA3浓度为240 mg/L或者GA3浓度为120 mg/L,6-BA为240 mg/L时,浙麦冬的种子发芽率和发芽势最高,都达6.4%左右,说明一定浓度的GA3和6-BA能有效促进浙麦冬种子的萌发。韩晶宏[7]认为,GA3具有抑制麦冬种子萌发的作用,但本研究表明GA3在一定的浓度范围内能有效提高浙麦冬的萌发率,究其原因可能与麦冬的品种与处理方式有关。因此,实验结论是GA3和6-BA能有效促进浙麦冬种子的萌发,但只有在一定的浓度范围内才能有效提高其萌发率,否则会产生抑制作用[8]。

在浙麦冬无菌苗的增殖培养中,MS培养基中当6-BA浓度为为3 mg/L和NAA为0.5 mg/L的时候增殖系数最大,达到2.813。在生根培养中,在1/2MS培养基中添加NAA浓度为0.5 mg/L平均生根数最多最好,1.0 mg/L平均生根数最差。研究结果与莫肖蓉[9]对金边阔叶麦冬的研究一致。生根培养的结论也与张俊等人[10]和王蔚等人[11]对川麦冬的组培研究结果一致。在促进麦冬的增殖激素的浓度上大致相同,但在不同的品种、部位、处理方式上,结果也会有略微的差异。

目前,国内外有关浙麦冬种子萌发及无菌苗增殖生根的研究非常少。本文通过不同生长调节剂对浙麦冬种子萌发和无菌苗增殖生根培养的影响研究,以期解决浙麦冬的优良种苗扩繁的技术问题,可以在短时间内获得大量的优良种苗,满足当前浙麦冬的生产所需。

参考文献:

[1] 国家药典委员会.中国药典(一部)[S].北京:中国医药科技出版社,2010:289.

[2] TIAN Youqing, KOU Junping. Anti-inflammatory effects of aqueous extract from RadixLiriopemuscariand its major active fraction and component[J].Chin J Nat Med,2011,9(3):222-226.

[3] LIN Y N,ZHU D N,QI J, et al.Characterization of homoisoflavonoids in different cultivation regions ofOphiopogonjaponicasand related antioxidant activity[J].J Pharm Biomed Anal,2010,52(5):757-762.

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[5] CHENG Z H,WU T, GUO Y L,et al.Two new steroidal glycosides fromLiriopemuscari[J].Chinese Chemical Letters,2006,17(1):31-34.

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[7] HASEGAWA H ,SUNG J H ,MATSUMIYA S ,et al. Main geinseng saponion metabolites formed by intestinal bacteria [J].Plant Med,1996,62(5):453-457.

[8] 韩晶宏,史宝胜,李淑晓.6-BA和GA3浸种对麦冬种子萌发及幼苗生长的影响[J].江苏农业科学,2011(4):189-190.

[9] 莫肖蓉,朱诚,任晓米,等.金边阔叶麦冬(LiriopeplatyphyllaWang et Tang var.variegataHort.)的组织培养[J].植物资源与环境学报,2000(4):27-29.

[10] 张俊,孙鹏,周丽莉,等.川麦冬组织培养技术研究[J].中国农学通报,2009,(24):88-91.

[11] 王蔚,高山林,刘蓁,等.川麦冬脱病毒和组织培养技术的研究[J].药物生物技术,2006(4):274-278.

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