不同培养基对火焰南天竹增殖与生长的影响
2014-06-09王永平鲍华鹏
王 姗,王永平,鲍华鹏
(江苏农林职业技术学院,江苏 句容 212400)
不同培养基对火焰南天竹增殖与生长的影响
王 姗,王永平,鲍华鹏
(江苏农林职业技术学院,江苏 句容 212400)
以火焰南天竹(Nandina domestica‘Fire power’)为材料,研究了6种培养基对火焰南天竹增殖和生长的影响。试验结果表明:6个培养基对火焰南天竹的增殖倍数、含水量、植株高度、叶片面积、叶绿素含量均有显著的影响,其中M6培养基处理的火焰南天竹增殖倍数最高,M5培养基处理的植株生长健壮,平均株高、叶绿素含量、含水量均显著高于其他处理组,但增殖倍数并非最高。综合分析表明:M6培养基较目前常用的单一培养基而言更适宜于火焰南天竹的增殖培养,M5培养基更适宜于火焰南天竹的壮苗培养。
火焰南天竹;培养基;增殖倍数
火焰南天竹(Nandina domestica‘Fire power’),属小檗科南天竹属,为国外培育的南天竹园艺新品种[1]。植株矮小,株形紧凑,叶片椭圆或卵形,其节间特短,火焰南天竹在江苏地区4月中旬开始萌芽,长出嫩红的新叶,叶片长、大,气温30℃以上就逐渐转绿,12月,当温度降到5℃以下,昼夜温差在10℃以上,叶片开始变红,由于其耐寒常绿,经冬不凋,非常美丽,适宜做地被和小庭院环境布置。
由于火焰南天竹植株矮小,茎节短[2-3],节间只有普通南天竹的l/10,枝条细弱,扦插繁殖困难且繁殖速度慢。自从1995年上海植物园作为资源收集引进该品种以来,我国对火焰南天竹的研究才开始,生产上通常采用扦插育苗法,繁殖周期长,繁殖率极低[4-5]。关于火焰南天竹组织培养再生植株方面的报道很少,生根困难和移栽成活率低的问题限制了火焰南天竹的大面积推广[6-7]。而传统的组织培养方法虽然取得了一定成功,但增殖系数低和生长速度慢成为技术瓶颈,2002年浙江慈溪棉花科学研究所研究表明火焰南天竹采用传统组织培养方法,继代培养需45 d,芽的增殖系数仅为2.5,2003年上海市园林研究所研究表明生根率仅在30%~50%之间,因此采用传统的组织培养方法对火焰南天竹的快繁并没有突破性进展。本试验利用课题组自行研制的浸没式液体组织培养系统,从基本培养基角度对火焰南天竹的组织培养快繁方法进行了研究,以期为该品种的快速繁殖和推广提供适用技术。
1 材料与方法
1.1 材料
以实验室火焰南天竹优良单株的新稍诱导培养的试管无菌苗为试验材料。
1.2 方法
分别配制WPM、改良的WPM和MS基本培养基,分别将MS与WPM、MS与改良的WPM等体积混合配制成MS-WPM、MS-改良的WPM混合培养基。试验设6种不同培养基分别为M1:WPM;M2:1/2WPM;M3:改良的WPM(大量、微量元素减半);M4:MS-WPM;M5:MS-改良的WPM;M6:B5,其中M1作为对照处理组,根据预实验结果可知,各培养基中添加2 mg/L 6-BA、30 g/L蔗糖,pH 5.8。接种在自行研制的浸没式液体培养摇床上,培养容器为容量2 000 mL的塑料瓶,其中灌入200 mL的培养液,每瓶接种15株组织培养苗,各重复3次,置于温度(25±2)℃、光照度1 800~2 000 lx、光照时间16 h/d的培养室内培养。30 d后统计6种处理植株的生长形态,每株组织培养苗的平均增殖倍数,参照张志良等[8]的方法测定叶片的叶绿素含量。根据鲜质量和干质量计算含水量,计算公式为:含水量=〔(鲜质量-干质量)/鲜质量〕×100%。各指标均取3次重复的平均值。
1.3 数据整理与统计方法
采用Excel 2003软件对实验数据进行基本整理,采用SPSS统计分析软件对实验数据进行相关性分析、方差分析和Duncan’s新复极差检验。
2 结果与分析
2.1 不同基本培养基对火焰南天竹增殖倍数影响
在不同基本培养基中火焰南天竹丛生芽的总增殖倍数和有效增殖倍数见表1。由表1可以看出,火焰南天竹在不同基本培养基上培养30 d后的总增殖倍数和有效增殖倍数存在明显差异。对于火焰南天竹来说,在M6培养基上丛生枝的总增殖倍数和有效增殖倍数显著高于其他培养基处理组。在M2和M3培养基上丛生芽的总增殖倍数和有效增殖倍数较低,显著低于其他培养基处理组。不同于传统组织培养,本实验中培养基成分的不同对火焰南天竹的增殖倍数产生了显著影响,由于M6培养基为B5培养基,分析可知B5培养基硝态氮含量较高,更适宜火焰南天竹的增殖,M1、M2、M3和M4培养基条件下的植株生长不良,可能是硝态氮含量达不到火焰南天竹生长要求。但M5培养基条件下植株生长健壮,但增殖倍数却和M1、M2、M3、M4 4种培养基差异不显著,需要增设试验做进一步说明。
表1 不同基本培养基对火焰南天竹丛生芽增殖的影响
2.2 不同基本培养基对火焰南天竹形态指标影响
不同基本培养基对火焰南天竹平均株高和叶面积的影响见表2。火焰南天竹在M5培养基上平均株高为7.3 cm,显著高于其他培养基处理,观察可以发现在M5培养基上生长的植株不仅较高,且生长健壮;而在其他5种培养基上,火焰南天竹的平均株高差异不显著,由此可知,M5培养基很适合火焰南天竹的营养生长。火焰南天竹在M5培养基上叶面积为0.462 cm2,其次为M6培养基,显著高于其他4种培养基处理下的叶面积,其他4种培养基处理的火焰南天竹植株叶面积差异不显著。植株的叶面积和植株营养是息息相关的,在硝态氮含量较高的培养基上,植株叶面积也大。分析可知,M5和M6培养基钙离子含量相对于其他几种培养基较低,推测火焰南天竹可能为忌钙植物。
表2 不同基本培养基对火焰南天竹形态指标的影响
2.3 不同基本培养基对火焰南天竹含水量的影响
不同基本培养基对火焰南天竹鲜质量、干质量及含水量的影响见表3。
不同基本培养基对火焰南天竹的含水量有较大影响。在M5培养基处理下的火焰南天竹叶片含水量最高,达到93.33%,显著高于其他5种培养基,其次在M4、M6和M3培养基处理组含水量分别达到76.92%,75.00%,70.00%,M1和M2培养基间含水量最低为66.67%。相关性分析表明,火焰南天竹叶片的含水量与总增殖倍数的相关性不显著,表明总增殖倍数高的培养基处理组,其含水量不一定高。M5培养基条件下植株生长健壮,含水量也较高。
表3 不同基本培养基对火焰南天竹鲜质量、干质量及含水量的影响
2.4 不同基本培养基对火焰南天竹叶片叶绿素含量的影响
不同基本培养基对火焰南天竹叶片叶绿素含量的影响见表4。在M5培养基处理下,叶绿素a和叶绿素b含量最高,分别达到2.208 9 mg/g和0.762 2 mg/g,显著高于其他培养基处理下的叶绿素含量,其次为M6培养基处理,叶绿素a含量为1.366 0 mg/g,叶绿素含量和植株体内硝态氮含量也存在相关性,同样和植株体内钙离子含量呈反比,M5和M6培养基中钙离子含量较低,相应的叶绿素含量较高。而在M3培养基上,叶绿素a和叶绿素b的含量均最低,分别为0.083 5 mg/g和0.011 8 mg/g,培养基不同营养成分直接影响了植株的生长状况,表现在植株体内硝态氮和钙离子含量对植株产生的影响。
表4 不同基本培养基对火焰南天竹叶片叶绿素含量的影响
3 结论与讨论
本研究中,在M6培养基上,火焰南天竹丛生芽的总增殖倍数、有效增殖倍数显著高于其他培养基,但株高、叶面积,含水量及叶绿素含量并非最高;在M5培养基上,火焰南天竹总增殖倍数仅为2.58,但植株高度、叶面积、含水量及叶绿素含量均显著高于其他培养基。总体而言,在M6培养基上火焰南天竹增殖最快,其增殖效果明显优于其他培养基,适宜作为火焰南天竹的增殖培养基;在M5培养基上,火焰南天竹植株生长健壮,长势最好,含水量及叶绿素含量最高,适宜作为火焰南天竹的壮苗培养基。各培养基处理的火焰南天竹生长表现不一,其原因可能是各组合培养基含氮量不同,M5培养基为混合培养基,综合了MS和WPM单一培养基的优势,平衡了盐分浓度,既避免了因WPM单一培养基中盐分浓度较低而出现的养分不足状况,又避免了因MS单一培养基中盐分浓度较高而导致的养分过剩现象,更加有效地调节了培养基中的氮素浓度,对因氮素不足而出现叶片发红的症状有一定的改善作用。
火焰南天竹增殖系数低,增殖速度慢是火焰南天竹快繁的瓶颈,用MS做为基础培养基,从诱导不定芽到植株发根,长成完整植株要3个月以上[6,9],该研究采用M6培养基进行培养,从接种到丛生芽增殖仅需30 d左右,增殖系数为4以上,时间大大缩短,说明M6作为基本培养基比MS更适应火焰南天竹增殖培养,因此在浸没式液体培养条件下,火焰南天竹增殖培养基可采用M6+2 mg/L 6-BA,而采用M5培养基则有利于火焰南天竹的壮苗生长,火焰南天竹的壮苗培养基可采用M5+2 mg/L 6-BA。
[1] 蒋泽平,王福银,徐招娣,等.火焰南天竹离体保存技术研究初报[J].江苏林业科技,2010,37(3):6-8.
[2] 宋 刚,朱 艳.火焰南天竹的组织培养和规模化生产[J].植物生理学通讯,2010(2):157-158.
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[7] 杜永芹,倪林娟,王玉勤.耐寒彩叶树种火焰南天竹的快繁技术研究[J].上海农业学报,2004,20(4):1-4.
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[9]李 慧.彩叶树种火焰南天竹的离体快繁研究[J].江苏农业科学,2010(1):74-76.
Effect of different basic media on proliferation and growth of Nandina domestica‘Fire power’
WANG Shan,WANG Yong-ping,BAO Hua-peng
(Jiangsu Polytechnic College of Agriculture and Forestry,Jurong 212400,China)
To establish a high efficient shoot regeneration system of Nandina domestica‘Fire power’,a comparative research of six basic media on shoot proliferation was conducted.Shoot proliferation per explant,leaf area,plant height,shoot water content,shoot length and leaf chlorophyll concentration were significantly affected by different media for Nandina domestica‘Firepower’.M6 media was particularly suitable for proliferation while on M5 medium,plants grew stronger and average plant height,chlorophyll content,water content were significantly higher than other treatment group.Comprehensive analysis results indicated that mixed media M6 were better than common single media WPM for proliferation of its clumpy shoot.M5 medium was particularly suitable for seedling strengthening.
Nandina domestica‘Fire power’;Medium;Proliferation ratio
Q949.746.8
A
10.3969/j.issn.1001-7380.2014.01.004
1001-7380(2014)01-0017-03
2013-10-17;
2013-10-28
江苏省科技支撑(农业)项目“新型作物快繁智能化育苗工厂成套设备的研发”(BE2011349);镇江市科技支撑项目“组培苗规模化生产微环境智能调控系统的研发”(NY2010023)
王 姗(1985-),女,安徽宿州人,硕士研究生,主要从事组织培养方面的研究。E-mail:shanzi8080@qq.com。