高山杜鹃组培快繁工艺研究

2018-10-12 09:26林魁魏宾斌潘宏
现代农业科技 2018年16期

林魁 魏宾斌 潘宏

摘要 基于目前高山杜鹃扦插繁殖的生长和产量瓶颈,以组织培养为手段,研究不同培养基和激素配方对高山杜鹃丛生芽诱导、继代增殖和生根的影响,得到最佳的培养基配方和组培快繁工艺。结果表明,高山杜鹃组培快繁的最佳工艺为摘取高山杜鹃顶芽或侧芽,0.1%升汞消毒后接入1/4 MS培养基预培养;30 d后将生长健壮的无菌苗嫩芽接至培养基1/4 MS+ZT 3.0 mg/L+NAA 0.10 mg/L中进行继代增殖培养;30~50 d后取生长到2~3 cm的芽小苗或侧芽切下,接入培养基1/4 MS+NAA 2.0 mg/L+IBA 2.0 mg/L中生根;60 d后即可将生根的组培苗移入基质中进行炼苗生长。

关键词 高山杜鹃;组培;快繁

中图分类号 S685.21 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2018)16-0126-02

高山杜鹃(Rhododendron lapponicum)为杜鹃花科杜鹃属高山常绿灌木或小乔木,是一种高档花卉植物,自然生长状态下树高约3 m,生长在海拔2 500~4 000 m山地阴坡的冷杉林中或林缘草坡上,原产于我国中西部地区,后由比利时等国引栽驯化出很多优良品种。高山杜鹃花色鲜艳,花期4—5月,株型丰满,叶大花美,具有很高的观赏性与巨大的开发价值,高山杜鹃因种子少,基本依靠扦插进行繁殖[1],但扦插繁殖易受到母株材料和繁殖季节等影响,生长速率和产量无法满足市场的需求。通过应用离体组织培养技术,可以克服季节影响等繁殖缺陷,对高山杜鹃的种苗快繁和规模化生产具有现实意义[2-3]。

为进一步挖掘高山杜鹃的种质与价值,笔者向宁德引进当地高山杜鹃若干,通过对现有组织培养手段的探讨改良,旨在形成一套较为完善的工艺流程。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试高山杜鹃品种为红珊瑚,由福建天蓝蓝生态农业发展有限公司引进。

1.2 试验方法

1.2.1 外植体选择与消毒。将新鲜的高山杜鹃顶芽或侧芽作为试验材料,用自来水清洗干净后,加入适量洗衣液浸泡30 min,再用清水冲洗4 h。在超净工作台上进行消毒:70%酒精浸泡30 s,无菌水冲洗,加0.1%升汞水溶液分别消毒6、10、12 min,用无菌水冲洗后浸泡2 min,重复冲泡过程3~5次[4-5]。

1.2.2 诱导丛生芽并建立无菌体系。将消毒好的芽接种到培养基中,附加6 g/L琼脂和30 g/L蔗糖,调整pH值至5.6,每个处理的接入茎段数均为10瓶,每个处理设3次重复,在(25±1)℃、光照12 h/d、光强2 000 lx的条件下培养30 d,誘导丛生芽并建立无菌体系[6]。

1.2.3 芽的继代增殖培养。将诱导出的无菌苗嫩芽分别接种到不同激素组合的培养基中,附加6 g/L琼脂、30 g/L蔗糖和15 g/L AC,调整pH值至5.6,在(25±1)℃、光照12 h/d、光强 2 000 lx的条件下培养30 d,具体试验设计见表1。统计芽的增殖情况,考虑最佳继代增殖培养基配方。

1.2.4 芽的生根培养。待继代增殖的组培苗长至2~3 cm时,将生长健壮的小苗接种在生根培养基中诱导生根。生根培养使用1/4 MS为基本培养基,分别添加NAA、IBA,附加6 g/L琼脂、30 g/L蔗糖和15 g/L AC,调整pH值至5.6,在(25±1)℃、光照12 h/d、光强2 000 lx的条件下培养60 d,具体试验设计见表2,统计生根情况。

2 结果与分析

2.1 不同升汞消毒时间对外植体污染率和褐变率的影响

不同升汞消毒时间对外植体污染率和褐变率有显著的影响。当消毒时间为6 min时,外植体污染率达到100%,褐变率为43.5%;当消毒时间增加,污染率逐渐降低,消毒时间为12 min时,污染率最低,为61.2%,褐变率为92.1%;而消毒时间为10 min时,污染率为70.3%,褐变率为80.6%(表3)。

由此可见,升汞消毒时间较短时,污染率高,褐变率低;升汞消毒时间较长时,污染率降低,但褐变率提高。污染率与褐变率成负相关关系,这可能是由于升汞消毒会对外植体造成一定的损伤。

2.2 不同激素浓度培养基对芽增殖的影响

采用正交试验方法,研究基本培养基、ZT和NAA对无菌组培苗增殖率的影响。通过9组试验处理得出的增殖率极差分析结果,其中基本培养基的种类对组培苗的增殖率影响最为显著,R值为5.870;其次是ZT,R值为5.427;NAA的R值为1.910,影响最小(表4)。

随着培养基中ZT浓度的增加,组培苗单芽增殖数随之增加,但ZT浓度达到4.0 mg/L时,单芽增殖数减小且生长缓慢;当ZT浓度达到3.0 mg/L时,增殖芽数量最多且生长健壮。NAA浓度的增加对组培苗增殖数及生长影响不太显著,当NAA浓度达到0.1 mg/L时趋于平缓。综上所述,高山杜鹃组培苗继代增殖的最佳培养基配方为1/4 MS+ZT 3.0 mg/L+NAA 0.10 mg/L。

2.3 不同生长素对无菌苗生根的影响

无菌苗接入生根培养基后30 d左右,茎段基部有细根长出。从表5可以看出,NAA和IBA的组合配比对高山杜鹃茎段生根有显著影响,生根率最低的是处理1,生根率仅为9%;生根率最高的是处理9,生根率达到63.7%。随着NAA浓度的递增,生根率也呈现递增,但NAA浓度达到1.5 mg/L时,生根率出现峰值,并开始缓慢降低。而随着IBA浓度的增加,生根率一直稳定平缓上升,在2.0 mg/L时趋于平缓。从综合数据来看,取处理9所用培养基1/4 MS+NAA 2.0 mg/LIBA 2.0 mg/L为高山杜鹃生根培养的最佳培养基配方。

3 结论

综合可知,高山杜鹃组培快繁的最佳工艺为摘取高山杜鹃顶芽或侧芽,用0.1%升汞消毒后接入1/4 MS培养基预培养;30 d后将生长健壮的无菌苗嫩芽接至培养基1/4 MS+ZT 3.0 mg/L+NAA 0.10 mg/L中进行继代增殖培养;30~50 d后取生长到2~3 cm的芽小苗或侧芽切下,接入培养基1/4 MS+NAA 2.0 mg/L+IBA 2.0 mg/L中生根;60 d后即可将生根的组培苗移入基质中进行炼苗生长。

4 参考文献

[1] 张长芹,冯宝钧,刘昌礼,等.几种常绿高山杜鹃的扦插试验[J].园艺学报,1994,21(3):307-308.

[2] 汤桂钧,张建安.高山杜鹃的组织培养快速繁殖技术研究[J].上海农业学报,2004,20(3):15-18.

[3] 王吉,张守琪,张志勇,等.高山杜鹃离体快繁技术研究[J].甘肃农业科技,2006(8):11-13.

[4] 郭颖.三种高山杜鹃组织培养快繁技术研究[D].北京:北京林业大学,2015.

[5] 王梓贞.高山杜鹃组织培养技术研究进展[J].特种经济动植物,2013,16(6):34-35.

[6] 陈妹幼.高山杜鹃组织培养快速繁殖技术研究[J].现代农业科技,2008(17):13-14.