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金线莲丛生芽的增殖和壮苗生根

2014-03-02王小敏黄肇宇莫昭展黄超群黄梦姿

玉林师范学院学报 2014年5期
关键词:丛生金线壮苗

□王小敏,黄肇宇,莫昭展*,黄超群,黄梦姿

(1.玉林师范学院 ,广西 玉林 537000;2.广西大学,广西 南宁 530005)

金线莲丛生芽的增殖和壮苗生根

□王小敏1,黄肇宇1,莫昭展1*,黄超群2,黄梦姿1

(1.玉林师范学院 ,广西 玉林 537000;2.广西大学,广西 南宁 530005)

通过对不同培养基的培养效果进行对比分析后筛选出适宜金线莲的生长的培养基分别是:丛生芽增殖最佳培养基为MS+6-BA3mg/L+NAA0.8mg/L,两个月的增殖系数达到4.5;壮苗最佳培养基为MS+NAA2mg/L+6-BA1mg/L+香蕉汁20%;生根最佳培养基为1/2MS+IBA1mg/L+NAA1mg/L+香蕉汁20%+Ac0.8g/L,生根率达100%.

金线莲;丛生芽;增殖;壮苗生根

金线莲是兰科(Orchidaceae)开唇兰属(Anoec-tochilus)的多年生草本植物,别名金线兰、金丝草、树草莲、金钱仔草、金线虎头蕉、金线入骨消等[1],是民间使用较广的一种传统珍贵药材,具有清热解毒、祛风利湿、滋阴润肺、降血压、平肝等功效[2].其株型小巧,叶型美观,叶脉金黄色网状排列,具有极高的观赏价值[3].但由于金线莲对生态条件要求较严,而适应性较差,其蕴藏量甚少,山间蛇、鼠和鸟等飞禽走兽喜食,加上人为的大量掠夺性采集和生态环境的破坏,野生金线莲资源日渐稀少,开发金线莲产业具有重要的经济价值和社会效益.近年来,国内对金线莲组织培养进行一些研究,主要探讨基本培养基、激素配比、有机添加物及培养条件对金线莲组织培养的影响,但仍然存在污染率较高、繁殖系数较低等问题[4].本试验通过采集种子建立无菌体系,诱导出丛生芽进行增殖和壮苗生根研究,为工厂化育苗提供科学依据.

2 实验材料和方法

2.1 实验材料

实验材料为广西玉林市采集的野生金线莲成熟种子.

2.2 实验方法

2.2.1 种子的消毒及无菌萌发

采集七八成熟的果实,先用洗洁精清洗表面,自来水冲洗干净,然后在超净工作台上,用75%的酒精浸泡30S,再用0.1%的升汞消毒10min,再用无菌水冲洗5~6遍.剖开果实取出果实内的种子在培养基1/2MS+6-BA0.5 mel mg/L +NAA1.2mg/L上进行种子的萌发,诱导出丛生芽.当芽苗达到一定程度时,切下转到增殖培养基上进行继代培养.分化增殖到一定数量后选取正常的芽苗接种于生根培养基中进行壮苗和生根培养.

2.2.2 培养基

(1)继代增殖培养基:MS+ 6-BA2~4 mg/L +LNAA0.4~0.8 mg/L.

(2)壮苗培养基:MS+NAA2mg/L+6-BA1mg/L,再分别附加香蕉汁20%、马铃薯汁20%、磷酸二氢钾100mg/L、水解酪蛋白500mg/L.

(3)生根诱导培养基:1/2MS+6-BA 0.5~2 mg/L + NAA0.5~1 mg/L,每个处理中均添加香蕉汁20%,碳粉0.8g/L;

上述培养基分别附加30g/L蔗糖,4g/L琼脂,pH值调至5.8,培养基分别装在1.1Kg/cm2高压、121℃高温下灭菌20min.培养温度为23~27℃,光照强度1500-3000Lx,光照培养12h/d.

3 结果与分析

3.1 不同激素对金线莲不定芽增殖的影响

丛生芽接种在培养基上经过60天生长后,不同培养基对丛生芽增殖的效果如表1.

表1 不同浓度的6-BA和NAA对金线莲丛生芽增殖的影响Table1 Effect of different concentrations of 6-BA and NAA forAnoectochilus roxburghiimultiple shoot clumps regeneration

丛生芽增殖系数=继代后新萌发的芽苗总数/继代芽苗总数

6-BA属于植物生长调节剂中的细胞分裂素类,是一类能够促进细胞分裂或分化的植物激素[5],同时,6-BA还可以延缓组织衰老,增强蛋白质的合成,抑制顶端优势,促进侧芽的生长.NAA属于植物生长调节剂中的生长素类,一般与一种细胞分裂素配合使用[6].在植物组织培养中常用6-BA进行试管苗的增殖,效果较好.在本次试验中,两者的配合使用,达到了较好的效果,金线莲的增殖系数较高.

通过对金线莲的不定芽增殖实验分析显示(表1),在本次实验因素中6-BA的最适浓度为3mg/L,其次是4mg/L,最差的是2mg/L.NAA的最适浓度为0.8mg/L,其次是0.4mg/L.在这两种因素中,6-BA对金线莲增殖率的影响最大,其次是NAA.

经LSR差异显著性测定,添加6-BA浓度为3mg/L时与添加量4mg/L的增殖差异性达到显著水平但没达到极显著水平,而添加量为2mg/L时与添加量为3mg/L增殖差异性都达到极显著水平,说明较高浓度的6-BA对苗的不定芽的增殖有促进作用,当浓度为3mg/L时增殖效果最好,高于或低于这个浓度增殖率就会下降.在高浓度的6-BA的条件下NAA对金线莲增殖并没有明显的促进作用,但在低浓度的6-BA时编号A1、A2增殖差异性达到极显著水平,NAA为0.8mg/L时增殖效果较好.在6-BA浓度为3mg/L时,添加NAA0.8mg/L和0.4mg/L并没有表现出差异显著性,但添加NAA0.8mg/L的培养基中,金线莲的增殖系数达到4.5,苗也是最健壮,长势最旺的,故此本实验中6-BA3mg/L+NAA0.8mg/L两种激素相结合使用时,最适金线莲不定芽的增殖.

3.2 不同附加物对金线莲壮苗的影响

在金线莲壮苗培养中,添加附加物香蕉汁20%对促进幼苗生长的影响更为明显,结果见表2.从表中可看出添加20%香蕉汁时苗的平均株高、平均叶片数及茎的平均径粗都达到了最大值,且苗的生长力旺盛.经LSR差异显著性测定,添加20%的香蕉汁和添加20%马铃薯汁相比在平均株高、平均叶片数上都达到了显著水平而未达到极显著水平,但在平均径粗上未达到显著水平,说明20%马铃薯汁对金线莲壮苗也有一定的促进作用.20%香蕉汁与水解酪蛋白、磷酸二氢钾在所测定的各项指标上都达到了极显著水平,20%马铃薯与水解酪蛋白和磷酸二氢钾相比,除了在平均径粗上达到了显著水平,在平均株高和平均叶片数上都未到达显著水平,水解酪蛋白和磷酸二氢钾相比,除了在平均直径上达到了显著水平,在平均株高和平均叶片数上都未到达显著水平,说明水解酪蛋白、磷酸二氢钾对金线莲壮苗作用不大.

表2 不同附加物对金线莲壮苗的影响Table2 Effect of different additives onAnoectochilus roxburghiistrong seedling

3.3 不同激素配比对金线莲生根的影响

组织培养快速繁殖过程最后一关是试管苗的移栽,移栽是否成活与根息息相关,因此,生根及根的质量是组培快繁的一个重要的环节.为此,在本次实验中,主要研究不同激素对金线莲生根率和平均生根数的影响,以便诱导出根粗壮的试管苗,提高移栽的成活率.表3显示,IBA 1mg/L和NAA 1mg/L配合使用对苗的生根最好,生根率达到100%而且苗株高较高,根多且粗壮.编号C1和C3之间差异达到极显著水平,C3的苗比C1的苗生根率高出将近2倍,且根键壮长势好,说明IBA对金线莲生根有明显的促进作用.编号C1与C5、C6相比差异达到极显著水平,而C1的生根率和苗的长势在下降,说明金线莲的生根率与长势随着IBA浓度的增加而增加,当浓度达到1mg/L生根率及长势达到最佳,超过这个浓度将抑制苗生根,生根率下降,但在2mg/L以处于较高浓度的激素水平的生根率仍明显高低浓度.C1与C2之间也达到了极显著水平,说明1mg/L的NAA对金线莲的生根作用大于0.5mg/L.但C6与C5相比,虽未达到显著水平,但从苗生长情况来及生根率来说,1mg/L的NAA对苗的生根及苗生长发挥一定作用,有利于提高后期的移栽的成活率.本实验得出结论1mg/L的IBA与1mg/L的NAA配合时最适金线莲的生根.

表3 不同激素对金线莲生根的影响Table3 Effects of different phytohormones combination onAnoectochilus roxburghiirooting

4 结论与讨论

金线莲为典型的荫性药用植物, 常生长在荫蔽的阔叶林下的肥沃腐叶土中,对林中空气、温度、光照、积温等生态条件要求严格,近年来金线莲主产地的森林植被,水土遭受不同程度破坏,再由于人工的过度采挖,野生资源锐减.利用野生资源进行组培快繁是解决资源匮乏的有效途径之一.

本研究基于野生金线莲种子为外植体进行组培快繁研究,在培养各环节进行了相关实验,摸索出一种增殖系数及移栽成活率高的培养体系.在金线莲丛生芽增殖阶段采用不同激素配比,尤其是生长素和细胞分裂素进行配合使用,能有效的促进丛生芽的增殖.在使用6-BA时,不定芽的增殖系数随着激素浓度的增加,芽的增殖系数大,当6-BA的浓度达到3.0mg/L时,增殖系数达到最高,当浓度超过3mg/L时增殖系数下降,与江建铭[7]及陈兆贵[4]得出的结果一致,而罗庆国[8]及宋丽莎[9]则认为最适金线莲丛生芽增殖的6-BA浓度均为1mg/L,可能与激素的质量或不同的金线莲品系有关.在含适宜浓度的6-BA培养基中,添加NAA可以进一步提高增殖系数,其中以NAA2.0mg/L的浓度为佳.可见不同激素共同使用时,起到协同作用,促进芽的生长.

在培养基内加入某些适当的天然有机添加物,能够增强培养物的生长、分化效应,促进培养物更好地存活、发育.植物组织培养中常用的天然有机添加物包括椰乳、香蕉汁、苹果汁、番茄汁、胡萝卜汁、马铃薯汁等[10].本实验的研究表明香蕉汁对金线莲壮苗效果突出,与对照组比较,在株高、叶片数等生长指标上都达到极显著差异.马铃薯的提取物对金线莲壮苗作用不及香蕉提取物,但在平均茎粗上也与对照差异显著,长势良好.

在实验中用IBA和NAA对金线莲进行生根的诱导,实验结果表明,在这两种激素中IBA起到主导作用.金线莲的生根率随着IBA的浓度增高而增高,浓度达到1mg/L时生根率达到100%,再添加1mg/L NAA时根壮,苗高,有利于试管苗的移栽成活. ■

[1]马志杰,胡宏友.民间药材金线莲研究动态(综述)[J].亚热带植物科学,2002,31(增刊): 27~31.

[2]王建勤,林兰英,陈钢.药用金线莲根状茎组培苗研究[J].时珍国药研究,1994,6(1): 36~37.

[3]高燕,白燕冰,赵云翔.金线莲组织培养几种培养基的筛选[J].热带农业科技,2004,27(3): 12~14.

[4]陈兆贵.金线莲组织培养和移栽技术研究[J].惠州学院学报2007,27(6):14~17.

[5]王小菁,陈刚,李明军.植物生长调节剂在组织培养中的应用(第二版)[M]. 北京:化学工业出版社.2010.7.

[6]潘瑞炽.植物组织培养(第三版)[M].广东:广东高等教育出版社.23~24.

[7]江建铭,俞旭平,沈晓霞等.金线莲组培快繁技术研究[J].时珍国医国药,2009,20(2):408~410.

[8]罗庆国,叶 炜,江金兰等.金线莲组培快繁技术研究[J].南方农业,2011,5(10):43~44.

[9]宋丽莎,邓 伟,文治瑞等.荔波野生金线莲芽的诱导及其增殖[J].贵州农业科学,2011,39(10):43~46.

[10]刘晓燕,向青云,刘玲玲等. 基本培养基及附加物对蝴蝶兰原球茎增殖效果的影响[J].种子,2005,24(6):18~20.

【责任编辑 谢文海】

The multiplication and Rooting ofAnoectochilus RoxburghiiMultiple Shoot

WANG Xiao-min1, HUANG Zhao-yu1, MO Zhao-zhan1*, HUANG Zhao-yu1, HUANG Chao-qun2, HUANG Meng-zhi1
(1. Yulin Normal University,Yulin, Guangxi , 537000;2. Guangxi University, Nanning, Guangxi , 537005)

After the comparative analysis on the culture effect of different media ofAnoectochilus Roxburghii, the optimum media were as follows: MS + 6-BA3mg/L +NAA0.8mg/L gave the best result for multiple shoot clumps regeneration and multiplication coefficient was more than 4.5 within 2 months. The optimum media for strong seedling was MS +NAA2mg/L +6-BA1mg/L +banana juice20%. The 1/2MS+IBA1mg/L+NAA1mg/L+ banana juice 20%+Ac0.8g/L was the best media for rooting and the rooting rate was 100%.

Anoectochilus Roxburghii; multiple shoot clumps; regeneration; strong seedling and rooting

S682.31

A

1004-4671(2014)05-0054-05

2014-06-24

广西科技攻关重点项目 (桂科重1355001-5-3),玉林市科技攻关项目(玉市科攻12102018)。广西高校科学技术研究项目(2013LX119)。

王小敏(1979~), 男,汉族,广西全州人,玉林师范学院讲师,博士,主要研究方向:植物细胞工程与基因工程。*

莫昭展(1974~),男,壮族,广西博白人,教授,博士,主要研究方向:植物资源开发利用的教学与研究。

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