小叶榕气生根水提液对大花蕙兰组织培养的影响
2014-08-10周宇科周黎军李朝彬徐荣剑
王 平,张 萍,周宇科,魏 琴,侯 茂,周黎军,李朝彬,徐荣剑
(1.四川省简阳中学,四川简阳641400;2.宜宾学院生物技术与产业研究院,四川宜宾644007;3.宜宾职业技术学院,四川宜宾644003)
小叶榕气生根水提液对大花蕙兰组织培养的影响
王 平1,张 萍2*,周宇科3,魏 琴2,侯 茂2,周黎军3,李朝彬1,徐荣剑1
(1.四川省简阳中学,四川简阳641400;2.宜宾学院生物技术与产业研究院,四川宜宾644007;3.宜宾职业技术学院,四川宜宾644003)
为试验小叶榕气生根水提液对大花蕙兰组织培养的影响,分别在大花蕙兰原球茎一步成苗培养基MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.2及不含激素的MS基本培养基中添加小叶榕气生根水提液,诱导原球茎生长和分化.结果表明,在一步成苗培养基中添加不同浓度的小叶榕气生根水提液,原球茎的增殖和分化效果不同,40%的小叶榕气生根水提液促进原球茎的增殖和分化效果最佳,与对照相比,丛生芽生长势更好,生根率提高21%以上;在不含激素的MS基本培养基中添加小叶榕气生根水提液后,同样能诱导原球茎的生长与分化,优化的小叶榕气生根水提液浓度是40%.试验提高了大花蕙兰快速繁殖效率,也一定程度上为大花蕙兰组织培养找到新的激素替代品.
大花蕙兰;组织培养;小叶榕气生根
1 材料和方法
1.1 材料
小叶榕气生根采自宜宾学院校园内,大花蕙兰无菌原球茎由宜宾学院西南特色经济植物保护与利用校级重点实验室提供.
1.2 方法
1.2.1 小叶榕气生根水提液的制备
取小叶榕气生根400 g剪碎,用蒸馏水1 000 mL浸泡24 h后,再用研钵研碎,过滤收集滤液备用(此浓度为100%).分别取20 mL、40 mL、60 mL、80 mL、100 mL提取液定容到100 mL,分别配成20%、40%、60%、80%、100%的水提液.
1.2.2 添加水提液的培养基的制备
在设定的培养基配方基础上,分别按照在1 000 mL培养基中添加20 mL不同浓度的水提液比例添加,分别得到相应处理的培养基.
1.2.3 大花蕙兰原球茎培养
参照魏琴等[4]的培养基配方MS+6-BA2.0+NAA0.2培养大花蕙兰原球茎到一定数量后,将原球茎切成1/2或1/4,分别接种添加在水提液不同处理的培养基上(表1).培养温度为25±1℃恒温,光照强度约1 500 lx,光照时间为12 h·d-1.每处理60个外植体,培养25 d后,观察原球茎增殖、分化情况.
2 结果与分析
2.1 小叶榕气生根水提液对大花蕙兰原球茎增殖的影响
实验结果见表1.
表1 小叶榕气生根水提液对原球茎增殖的影响Table 1 The effect on protocorn proliperating of aqueous extract of aerial root ofFicus microcarpavar.pusillifolia
表1中,在以不加激素的MS基本培养基为对照的小叶榕气生根水提液添加试验(编号1~6)中,培养基中添加40%小叶榕气生根水提液时原球茎增殖系数最高(4.2),添加小叶榕气生根水提液高于40%时,随着浓度的增加原球茎增值系数下降(4.2~1.0).在以添加6-BA2.0+NAA0.2激素配比为对照的小叶榕气生根水提液添加试验(编号7~12)中,添加40%小叶榕气生根水提液时原球茎增殖系数最高(8.5),添加小叶榕气生根水提液高于40%时,随着浓度的增加,原球茎增值系数下降.在添加相同水提液浓度情况下,添加了激素的配方(编号7~12)比未添加激素的配方(1~6)的繁殖系数更高.大花蕙兰原球茎增殖的优化培养基是MS+6-BA2.0+NAA0.2+ 40%小叶榕气生根水提液.
2.2 小叶榕气生根水提液对大花蕙兰丛生芽生长的影响
实验结果见表2.
表2 小叶榕气生根水提液对丛生芽生长的影响Table 2 The effect on clustered shoots growning of aqueous extract of aerial root of Ficus microcarpa var.pusillifolia
表2中,在以不加激素的MS基本培养基为对照的小叶榕气生根水提液添加试验(编号13~18)中,培养基中添加40%小叶榕气生根水提液时原球茎分化成丛生芽的分化率最高(80%),添加小叶榕气生根水提液高于40%时,随着浓度的增加分化率下降(80%~22%).在以添加6-BA2.0+NAA0.2激素配比为对照的小叶榕气生根水提液添加试验(编号19~24)中,添加的0~40%小叶榕气生根水提液时原球茎分化成丛生芽的分化率最高(100%),添加小叶榕气生根水提液高于40%时,随着浓度的增加分化率下降(100%~68%).在添加相同水提液浓度的情况下,添加了激素的配方(编号19~24)比未添加激素的配方(编号13~18)的分化率更高.从丛生芽生长状态看,在其他情况相同的情况下,添加了激素的配方比未添加的配方生长势更好,添加了激素而未添加提取液的配方(编号19)中,虽然分化率也达到了100%,但生长势未及添加了20%~40%的好.综上,大花蕙兰丛生芽生长优化培养基是MS+6-BA2.0+NAA0.2+20%~40%小叶榕气生根水提液.
2.3 小叶榕气生根水提液对大花蕙兰丛生芽生根的影响
实验结果见表3.在以不加激素的MS基本培养基为对照的小叶榕气生根水提液添加试验(编号25~30)中,培养基中添加40%小叶榕气生根水提液时丛生芽生根率最高(80%),添加小叶榕气生根水提液高于40%时,随着浓度的增加生根率下降(80%~20%).在以添加6-BA2.0+NAA0.2激素配比为对照的小叶榕气生根水提液添加试验(编号31~36)中,添加40%小叶榕气生根水提液时丛生芽生根率最高(96%),添加小叶榕气生根水提液高于40%时,随着浓度的增加分化率下降(96%~34%).在添加相同水提液浓度情况下,添加了激素的配方(编号31~36)比未添加激素的配方(编号25~30)的生根率更高.从根的生长状态看,在相同水提液浓度下,添加了激素的配方比未添加的配方生长势更好.综上,大花蕙兰丛生芽生根优化培养基是MS+6-BA2.0+ NAA0.2+20%~40%小叶榕气生根水提液.
表3 小叶榕气生根水提液对生根生长的影响Table 3 the effect on rooting of aqueous extract of aerial root of Ficus microcarpa var.pusillifolia
3 讨论
小叶榕气生根水提液作为一种天然培养基成分能诱导或提高原球茎增值率(表1)、分化生根率(表2、表3).尽管提取液中的有效成分有待进一步研究,但提取液中有效成分可能与小叶榕气生根中含有的内源激素或激素的前提物质有关,本试验为大花蕙兰组织培养开辟一条新途径,为研究者、企业生产者或中学教师提供了方便.当实验者急需用激素而不能及时得到时,可以采用小叶榕气生根水提液替代激素的办法在相当程度上弥补实验的不足,使实验得以顺利进行,特别是交通不便的偏远山区的中学生物教学中,在不追求经济效益的情况下,更是很好的激素替代品.
植物不定根的形成在植物发育生物学中是一个重要的研究课题,其形成的生理生化机制及其功能的研究越来越引起人们的重视.不定根的形成是组织培养过程中一个非常关键环节,它直接影响到组培苗移栽成活率的高低.本实验中,添加了40%小叶榕气生根水提液的培养基与未添加的培养基相比,生根率从75%[4]提高到96%,比文献[6]报道的生根率提高了近10%,说明小叶榕气生根水提液对大花蕙兰的生根有较大的贡献率.已有大花蕙兰组培过程中获得了100%生根率的报道[7-8],本研究结果并非最高生根率,但在更实用的一步法组织培养大花蕙兰的前提下,其生根率是最高的.
[1]朱根发,蒋明殿.大花蕙兰的组织培养和快速繁殖技术[J].广东农业科学,2004(4):39-41.
[2]冯秋霞,王庆平.大花蕙兰商品价值的综合评价[J].上海交通大学学报:农业科学版,2007,25(6):595-596.
[3]姚丽娟,陈义增,徐晓薇,等.大花蕙兰生根壮苗及落地移栽试验[J].浙江农业科学,2006(2):133-135.
[4]魏琴,曾顺洪,王丽,等.大花蕙兰原球茎一步成苗快速繁殖研究[J].安徽农业科学,2007,35(35):11392-11393.
[5]李玲,阮永琼,吴小玲,等.富贵竹提取液对几种植物插条生根的影响[J].华南师范大学学报:自然科学版,1996(4):17-19.
[6]常美花,金亚征,王兴月,等.大花蕙兰快繁技术体系研究[J].北方园艺,2009(12):120-122.
[7]殷丽青,王广东,张建军,等.大花蕙兰(Cymbidium hybridium)离体快速繁殖技术[J].上海交通大学学报:农业科学版,2006,24(4):365-369.
[8]季华,吴伟剑,吴华,等.大花蕙兰原球茎的诱导、增殖及植株再生研究[J].湖北农业科学,2012,51(15):3369-3371,3405.
【编校:李青】
The Effect of Aqueous Extract of Aerial Root of Ficus Microcarpa var.Pusillifolia on Tissue Culture of Cymbidium Hybrid
WANG1Ping,ZHANG Ping2*,ZHOU Yuke3,WEI Qin2,HOU Mao2,ZHOU Lijun3,LI Chaobin1,XU Rongjian1
(1.Jianyang Middle School,Jianyang,Sichuan 641400,China;2.Institute of Biotechnology and Industry,Yibin University, Yibin,Sichuan 644007,China;3.Yibin Vocational Technical College,Yibin,Sichuan 644003,China)
In order to test the effect of aqueous extract of aerial root of Ficus microcarpa var.pusillifolia on tissue culture of Cymbidium hybrid,the aqueous extract of aerial roots of Ficus microcarpa var.pusillifolia was added to the one-step-seeding media (MS+6-BA2.0+NAA0.2)and MS media without hormone to induce the grow-up and differentiation of protocorm of Cymbidium hybrid.The results show different effects on proliferation and differentiation of protocorn by the aqueous extract of aerial roots of Ficus microcarpa var.pusillifolia when added with varied concentration on the one-step-seeding media.The effect on promoting proliferation and differentiation of protocorn is the best for 40%of the aqueous extract in media.Compared with the control,the clustered shoots are grown better and the rate of roots can be increased by 21%.The MS media being added with this aqueous extract without the hormone can induce the grow-up and differentiation,and the optimal concentration of the aqueous extract of aerial root of Ficus microcarpa var.pusillifolia is 40%.It improves the technique and gave a substitute of hormone in the tissue culture of Cymbidium hybrid.
Cymbidium hybrid;tissue culture;aqueous extract of aerial root of Ficus microcarpa var.pusillifolia
S682.31
A
1671-5365(2014)06-0036-03
大花蕙兰(Cymbidium hybrid),为兰科植物.由于大花蕙兰多为杂交品种,传统的繁殖方式主要是分株繁殖,繁殖系数低[1],但由于其极高的观赏价值,价格不菲,很受市场欢迎[2],传统育种远远不能满足商品化生产的要求,组织培养成为其快速繁殖的有效手段.近几年组织培养条件下对大花蕙兰根发生的研究已有不少报道和进展,姚丽娟等[3]探讨了大花蕙兰无根苗生根壮苗的适合因素,及移栽基质和环境条件对移栽成活率的影响,魏琴等[4]开展了大花蕙兰原球茎一步成苗快速繁殖研究,原球茎的增殖和分化较好,但生根率不够理想,此方法还不能达到低成本生产的要求.所以,提高大花蕙兰一步成苗的增殖、分化率和生根率是实现低成本快速繁殖的有效途径.已有研究开始探索易生根植物的提取液促进植物的插条生根[5],因其简便、价廉、无毒害、就地取材方便、效果好的特点.本研究利用常见的绿化树种小叶榕(Ficus microcarpa var.pusillifolia)气生根的水提液作为添加剂或作为激素的替代品,观察小叶榕气生根的水提液对大花蕙兰组织培养的影响,以期提高大花蕙兰一步成苗法的生产效率,或者找到激素的替代品.
2014-04-02修回:2014-04-10
四川省普教科研资助金项目[2010(731)号];宜宾学院长江上游特色经济植物保护与利用创新团队经费(CX201101)
王平(1966-),女,中学高级教师/省生物特级教师,理学学士,研究方向为资源植物学、中学生物教学.*与第一作者有同等贡献
魏琴(1967-),女,教授,博士,研究方向为植物组织培养
时间:2014-04-16 16:51
http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1630.Z.20140416.1651.008.html