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照山白杜鹃组织培养研究

2012-08-02易善军孙振元钱永强巨关升

浙江林业科技 2012年4期
关键词:丛生茎段杜鹃

易善军,孙振元*,韩 蕾,钱永强,巨关升

照山白杜鹃组织培养研究

易善军,孙振元,韩 蕾,钱永强,巨关升

(中国林业科学研究院林业研究所,北京 100091)

以照山白杜鹃()试管苗的茎段为外植体,研究不同激素组合对其外植体诱导、丛生芽增殖及试管苗生根的影响。结果表明:最适丛生芽诱导培养基为Read+ZT 4.0 mg/L+NAA 0.05 mg/L+蔗糖(3%),诱导率达92.41%;最适丛生芽增殖培养基为Read+ZT 3.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖(3%),增殖系数达7.56;生根培养基为Read+IAA 0.5 mg/L+蔗糖(2%),生根率达92.5%; NAA不适宜照山白杜鹃生根诱导;将试管苗移栽到松毛土:泥炭土:河沙 = 1:2:1的基质中,成活率达89%。

照山白杜鹃;培养基;组织培养

照山白杜鹃()为杜鹃花科(Ericaceae)杜鹃花属()常绿灌木,又称小花杜鹃、照山白,不仅极富观赏性,而且有很高的药用价值。与其他杜鹃花相比照山白杜鹃具有耐干旱、耐寒、耐瘠薄及适应性强等优点,其主要分布于我国华北、东北、西北部分地区。虽然,照山白杜鹃可以采用常规的种子繁殖和扦插繁殖,但是种子繁殖存在周期长、繁殖系数低及子代变异率高等问题,而扦插繁殖存在生根困难、移栽成活率极低等问题。因此,常规的种子繁殖和扦插繁殖都不能满足生产的需求,而利用组织培养技术可以克服这些不足,自从1975年Anderson等人首次以茎尖为外植体对杜鹃花组织培养研究以来,目前,已经建立了西洋杜鹃()、映山红()、高山杜鹃()、迎红杜鹃()等杜鹃的高效快繁体系,但对照山白杜鹃的组培研究较少。本实验以照山白杜鹃的茎段为外植体,研究了不同激素配比对愈伤诱导、丛生芽增殖及试管苗生根的影响,为照山白杜鹃的组培快繁提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

照山白杜鹃种子(采自北京云蒙山)在无菌条件下发芽得到试管苗,然后取试管苗的茎段进行繁殖。

1.2 方法

1.2.1 材料的消毒 种子用无菌水浸泡1 h,再用75%酒精消毒30 s,无菌水冲洗2次,最后用0.1%升消毒10 min,无菌水洗5次。然后用无菌滤纸吸干水分,将种子接种到Read基本培养基中进行培养获取试管苗。

1.2.2 初代培养 将试管苗带叶的茎段接种到附加不同浓度ZT(1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mg/L)和NAA(0.01、0.05、0.10、0.20 mg/L)的Read培养基上进行丛生芽诱导,筛选出最适宜的激素浓度。Read培养基附加蔗糖30 g/L,琼脂粉7 g/L,pH 5.4。

1.2.3 继代培养 将诱导出的丛生芽(1 ~ 2 cm)切下,转接于附加不同ZT和NAA浓度的继代培养基上进行增殖培养,培养70 d,调查统计增殖情况,筛选最适宜的增殖培养基。

1.2.4 生根诱导 取继代增殖培养基上高2 ~ 3 cm的健壮再生苗为材料,分别接种于含有不同浓度的NAA、IAA和IBA/NAA组合的Read培养基上进行生根诱导培养试验。单一使用NAA、IAA的浓度为0.20 ~ 2.00 mg/L,IBA/ NAA组合中IBA的浓度范围为0.50 ~ 2.00 mg/L,NAA的浓度为0.20 ~ 2.00 mg/L,60 d后调查其生根率。

1.2.5 培养条件 培养温度23±2℃,光照14 h/d,光照强度2 000 lx。

2 结果分析

2.1 初代培养

接种于诱导培养基上的茎段培养35 d后出现绿色愈伤组织,继续培养至第50天愈伤组织分化产生不定芽,第70天进行统计分析。结果显示,在不同浓度ZT和NAA组合均能不同程度的诱导出愈伤组织(见表1),其中以Read+ZT 4.0 mg/L+NAA 0.05 mg/L组合诱导率最高,达到92.41%。当ZT浓度为5.0 mg/L时,虽然诱导率也在90%以上,但愈伤组织质量下降。

2.2 继代培养增殖

将分化出的不定芽转入继代增殖培养基上,培养70 d时,分析不同ZT/NAA组合对照山白杜鹃继代增值的影响(表1),研究发现,在一定的浓度范围内,随着ZT质量浓度的升高,照山白杜鹃丛生芽的增殖倍数也提高,当ZT质量浓度为4.0 mg/L时,其增殖倍数高达7.84倍,而当ZT质量浓度为3.0 mg/L时,增殖倍数达到7.56倍。高ZT浓度时虽然可以获得较高的增殖倍数,但是幼苗细长瘦弱,叶片小,并出现玻璃化现象,不利于生根。在3.0 mg/L的ZT时虽然增殖倍数略低,但幼苗发育较健壮,适宜进一步进行生根培养。因此对于照山白杜鹃继代增殖培养比较合适的培养基为Read+ZT 3.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖(3%)。

表1 不同激素处理对照山白杜鹃丛生芽诱导及增殖的影响

2.3 生根培养

将丛生芽接种于含有不同浓度NAA、IAA和IBA/IAA的Read培养基上培养60 d后,对各个处理做统计分析,结果表明,不同浓度IBA/NAA处理及单一的NAA均不能诱导照山白杜鹃丛生芽生根,而含有不同浓度的IAA的5个处理均能生根,但作用效果有差异(表2)。IAA处理的幼苗在培养28 d时开始在基部或茎部直接生出不定根,至60 d时统计生根率和每苗平均根数,由表2可知,当IAA浓度为0.5 mg/L时,生根数最多,根系亦较长,生根率高达92.5%,平均不定根达4.22条;而当IAA浓度为2.0 mg/L时,生根率为72.5%,每苗平均不定根数为3.32条。

2.4 移栽

将生根培养60 d的照山白杜鹃组培苗瓶口揭开,在室内开瓶练苗4 ~ 5 d,然后选取根系发育良好的试管苗用自来水洗净根上附着的培养基,移至松毛土:泥炭土:河沙 = 1:2:1(体积比)的基质中,用透光率高的塑料薄膜覆盖,湿度保持在80%,温度控制在(18±2)℃,每天自然光照10 h,8 d后揭去薄膜,每天早晚喷洒清水各1次,成活率达89%。

表2 不同扩素浓度对生根的影响

3 结论与讨论

自1975年Anderson等人首次对杜鹃花组培研究以来,经国内外研究者三十多年的努力,目前已经成功的建立了一些杜鹃花组培快繁体系,但是,由于杜鹃花种和品种间的差异,导致各种(品种)适宜的培养基类型、激素种类和浓度都不一样。Hannapel在培养几个当地的杜鹃种和杂种发现2iP能促进芽的分化和增殖,6-BA会抑制侧芽萌发与增殖;钟宇对西洋杜鹃的茎尖和茎段的离体培养时发现最适初代、继代培养基为Read+ZT(1.00 mg/L)+NAA(0.05 mg/L),最适生根培养基为Read+NAA(2.0 mg/L)+IBA(2.0 mg/L);刘晓青将5个不同品种的高山杜鹃茎段接种于WPM+TDZ(0.5 mg/L)培养基上,以检测不同品种对培养基的适应性,结果表明,不同品种间的丛生芽诱导率及芽的生长状况存在差异,适应Cosmopolitan、Germania等品种的诱导培养基不适应于品种Donator;周兰对迎红杜鹃组培快繁的研究表明在改良MS+ZT(5.0 mg/L)+NAA(0.05 mg/L)培养基上丛生芽诱芽率最高(76.67%),最佳生根条件为1/4改良MS+IBA 0.5 mg/L,生根率达93%。所以,对某一特定杜鹃花种和品种来说,选择适宜的激素及培养基十分必要。

本研究以照山白杜鹃试管苗的茎段为外植体,研究不同激素组合对外植体诱导及增殖的影响,结果表明:最适合丛生芽诱导培养基为Read+ZT 4.0 mg/L+NAA 0.05 mg/L;继代培养基为Read+ZT 3.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L。虽然,一些研究发现NAA能与其他的激素共同诱导多种杜鹃生根,但是,本研究发现无论是不同浓度的IAA/NAA或IBA/NAA组合,还是单独使用NAA都不能诱导照山白杜鹃生根,因此,我们推测NAA不适用于照山白杜鹃的生根诱导。然而,研究同时发现在不同浓度(0.2 ~ 2.0 mg/L)的IAA的处理均能诱导生根,当IAA浓度为0.5 mg/L时,生根率高达92.5%,之后随着浓度的继续增加,生根率明显降低,表明低浓度IAA处理更有利于照山白杜鹃的生根。

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Study on Tissue Culture of

YI Shan-jun,SUN Zhen-yuan,HAN Lei,QIAN Yong-qiang, JU Guan-sheng

()

The stems of plantlet were used as explants to study the effect of different hormone combinations on explant induction, propagation of clustering shoots and the rooting of. The results indicated that the best medium for shoot induction was Read+ ZT 4.0 mg/L+NAA 0.05 mg/L+ sugar (3%), with the inductivity rate of 92.41%. The best medium for multiplication was Read+ZT 3.0 mg/L+ NAA 0.1 mg/L + sugar (3%), with multiplication coefficient of 7.56. Read+IAA 0.5 mg/L +sugar (2%) was the best medium for rooting, with rooting rate up to 92.5%. At same time, NAA was proved not to be useful for root induction in. The survival rate reached 89% when the plantlets were transplanted in substrate of turfy soil: humus soil: riversand = 1: 2: 1.

; medium; tissue culture

1001-3776(2012)04-0054-03

S723.132.6

A

2012-01-18;

2012-04-05

易善军(1975-),男,安徽宣城人,在读博士生,从事园林植物分子育种方面的研究;*通讯作者。

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