松塔景天组织培养与快速繁殖的研究

2014-09-14胡颖慧马春祥梁孝莉

中国林副特产 2014年2期

胡颖慧，马春祥, 梁孝莉

(1.黑龙江省农业科学院牡丹江分院，黑龙江牡丹江157041;2.牡丹江市种子管理处)

松塔景天(SedumnicaeenseAll.)，又名松叶景天，为景天科景天属多年生常绿肉质草本植物，植株基部分蘖能力较强，而成丛状，株高10～20cm，全株呈灰绿色[1]。叶短针状，三岀轮生，排列紧密，顶部呈密集的开裂松果状，花黄色。生长习性耐旱、极耐寒，喜光，不耐荫。对土壤要求不严，但以排水良好、富含腐殖质的砂壤土更为适宜。可用于庭院作地被栽植，或作花坛镶边，或配置模纹花坛，也可盆栽作观叶植物置于室内，或用于屋顶绿化[2]，在生态城市建设中有着极为广阔的应用前景。

松塔景天成活率高、观赏性状优良，目前其栽培繁殖已逐步进入市场化，繁殖方式以扦插繁殖为主，但此法繁殖率较低，且耗时耗力。通过组织培养，在短时期内获得大量植株，是经济有效的快速繁殖方法，也是工厂化育苗的主要途径，此外也可以为合理开发利用和保存野生植物资源提供有价值的参考，因而对松塔景天离体快繁的研究在生产上有重大意义。

目前，对松塔景天的研究主要集中在引种栽培[3]以及抗逆生理响应[4-7]等方面，对组织培养的研究鲜有报道，仅有邢苗苗等以茎段为外植体，研究了松塔景天和粗壮景天的组培快繁[8]，而本研究是以幼嫩叶片为外植体，通过器官发生途径建立松塔景天的高效快繁体系，相同方法的研究还未见报道。

1 材料方法

1.1 材料

供试植物材料为松塔景天(SedumnicaeenseAll.)，外植体选择发育正常的幼嫩叶片。

1.2 培养条件

培养基以MS培养基为基础培养基，蔗糖30g/L、琼脂7.8g/L、pH值为5.8、培养温度(25±2)℃、光照强度1500～2000 lx。

1.3 方法

1.3.1 外植体处理。取松塔景天植株幼嫩叶片作为外植体，经清水冲洗10min后，用75%的酒精浸泡10～15s表面消毒；再浸入10%次氯酸钠溶液3～5min；随后，用灭菌蒸馏水淋洗3次。将其平放在高压灭菌过的滤纸上，用灭菌刀将叶片切成0.5cm长的小块。

1.3.2 愈伤组织诱导。将外植体接种于含基本培养基附加不同浓度的6-BA(0、0.1、0.5、1.0mg/L)和NAA(0、0.05、0.1、0.15 mg/L)的培养瓶中，每处理接种30个外植体，重复3次，置于培养室内先进行暗培养14d后再进行光照培养，观察不同激素配比培养基中愈伤组织的生长状态，统计愈伤组织诱导率。

1.3.3 芽分化及再生。将诱导出的松塔景天愈伤组织，切分后分别继代培养于附加不同浓度6-BA(0.1、0.5、1.0mg/L)和NAA(0.05、0.1、0.15mg/L)的培养瓶中进行光照培养，每处理接种30个愈伤组织，重复3次，30 d后比较不同浓度植物生长调节剂组合下愈伤组织芽分化情况、统计芽分化率。

1.3.4 生根培养。将诱导的不定芽切下接种于附加不同浓度IBA的生根培养基上。生根培养基以1/2MS为基本培养基，附加4种浓度梯度的IBA(0.1、0.3、0.5、1.0mg/L)，每处理接种50个不定芽，重复3次，30d后观察生根情况，统计不定芽生根率。

1.3.5 驯化移栽。待组培苗的根长达到3～5cm时即可进行驯化移栽，首先松动培养基的瓶盖1～2d，然后将瓶盖完全打开，倒入少量无菌水，在培养室中炼苗6～7天后轻轻夹出小苗，洗净培养基，并避免根部损伤。移栽到混合基质(草炭土∶蛭石∶珍珠岩= 2∶1∶1)中，喷雾或浇水加盖塑料薄膜以保持水分平衡，提高小苗周围空气湿度(90%～100%)，减少叶面蒸腾。

1.3.6 数据处理。所有试验数据采用SPSS数据统计软件进行方差分析，0.05检测水平。

2 结果与分析

2.1 不同浓度的植物生长调节剂配比对愈伤组织诱导的影响

将松塔景天外植体接种于不同植物生长调节剂配比培养基中，培养7～10d，切口处开始膨大(图1-A)，经过30d培养，会有不同程度的愈伤组织长出，但在不同浓度梯度下，愈伤组织的诱导率明显不同，愈伤组织的色泽、松散程度及生长状态也有所差别(见表1)。

试验结果表明，在不添加任何植物生长调节剂及只添加一种植物生长调节剂的培养基中，愈伤组织的诱导率显著低于2种激素不同浓度配比的培养基(表1)，说明6-BA及NAA对松塔景天诱导愈伤组织都起着至关重要的作用。

由表1可以看出，在MS+6-BA0.5mg/L+NAA0.05mg/L培养基上诱导培养的愈伤组织不仅诱导率高达87.78%，显著高于其他几种浓度配比的培养基，且生长速度快，质量最好，外观呈浅绿色的颗粒状(图1-B)，质地较为疏松，生长速度快。一般认为，这种愈伤组织为具有分化能力的愈伤组织[9]。

表1 不同浓度植物生长调节剂对松塔景天愈伤组织诱导的影响

2.2 不同浓度的植物生长调节剂配比对愈伤组织芽分化的影响

将长势良好的愈伤组织切割后，接种于不同植物生长调节剂配比培养基中诱导芽分化，培养30d后，统计芽诱导率见表2，试验结果表明，在不同植物生长调节剂浓度配比中，MS+6-BA 1.0mg/L +NAA0.1mg/L 培养基中愈伤组织芽分化率显著高于其他培养基，为88.89%，14 d时愈伤组织表面开始出现的绿色芽点(图1-C)，随后淡绿色芽点渐渐密集(图1-D)，30d后迅速诱导产生丛生芽(图1-E)，将丛生芽切分后进行继代培养，14d后形成不定芽(图1-F)。

表2 不同浓度植物生长调节剂对松塔景天愈伤组织芽分化的影响

2.3 不同浓度的植物生长调节剂对组培苗生根的影响

图1 松塔景天组培快繁过程

选择在最适芽分化培养基中继代培养的松塔景天组培苗，接种到1/2MS培养基，附加不同浓度的IBA，30d后统计生根情况(见表3)。

表3 不同浓度IBA对松塔景天组培苗生根的影响

由表3可以看出，松塔景天组培苗在几个不同处理培养基中均能生根，但生根率及根部长势有所不同，在添加0.3 mg/L IBA的培养基中生根率达91.33%，显著高于其他浓度处理，且根部长势粗壮，主侧根能够明显区分(图1-G)，因此1/2MS+0.3 mg/L IBA为松塔景天组培苗最适生根培养基。组培苗生根后获得完整的再生植株，待根部长至3～5cm后，进行驯化移栽，30 d后松塔景天组培苗成活率达84%(图1-H)。

3 讨论与结论

由于植物细胞在离体状态下缺乏合成生长素和分裂素的能力，因此，在组织培养过程中往往需要添加适当的外源植物生长调节剂(PGRs)以促进细胞的生长和分化[10]。PGRs又称植物激素，包括细胞分裂素、生长素等。细胞分裂素和生长素搭配使用可诱导植物脱分化形成愈伤组织，被广泛应用于植物组织培养。但不同的植物对植物生长调节剂的种类和浓度的反应不尽相同[11]。

本试验以松塔景天幼嫩叶片为外植体，通过器官发生途径，即诱导愈伤组织、愈伤组织芽分化、生根培养的途径研究松塔景天的高频再生体系，试验结果表明松塔景天最适愈伤组织诱导培养基为MS+6-BA 0.5mg/L+NAA0.05mg/L，愈伤组织诱导率达87.78%，愈伤组织颜色淡绿色，生长较快，质地疏松。关于芽分化培养有研究结果表明，6-BA/NAA的比值高时有利于不定芽的分化[12-13]，本试验筛选出的最适芽分化培养基为MS+6-BA 1.0mg/L+NAA0.1mg/L，其6-BA/NAA的比值为10，这与前人研究结果相一致。关于植物组织生根培养，大多数试验已得出结论，以1/2MS作为生根培养的基本培养基效果较好[14]，因此本试验也使用这种配方，邢苗苗[8]认为NAA抑制根的生长，而IBA适合景天类植物生根，并发现1/2 MS附加IBA 0.5 mg/L为最佳的生根培养基，而本试验筛选出的最适生根培养基为1/2MS+IBA 0.3 mg/L，这可能是由于不同外植体自身的生理结构、分化状态以及脱分化能力存在的差异造成的。长势良好的组培苗经驯化移栽后成活率达84%。

本试验建立了松塔景天快速繁殖体系，可大量提供优质松塔景天组培苗，此外还可为松塔景天的种植资源保存、品种改良等提供一定的指导意义。

[1]孔秋真,赵晓东,聂世焕.地被植物在城市园林绿化中的应用[J].河南科技,2010(2):73.

[2]矫国荣,张国梁,吴秀峰,等.八宝景天等四种景天属植物的引种驯化与繁育[J].园林科技,2006(3):5-14.

[3]杨建华,童俊,陈法志,等.几种景天属植物引种及其扦插繁殖研究[J].湖北林业科技,2009(2):31-33.

[4]孙国峰,张金政,石雷,等.渗透胁迫对CAM植物——松塔景天幼苗保护酶及渗透调节物质的影响[A].2008北京奥运园林绿化的理论与实践论文集,2009.

[5]孟庆芳,沈漫,刘婷,等.3种景天植物低温适应性的研究[J].北京农学院学报,2011(2):50-53.

[6]路洁,彭励,倪细炉,等.景天属5种景观地被植物抗旱能力的综合评价[J].中国农学通报,2011,27(4):108-114.

[7]高小燕.几种景天科植物抗旱性及其生理机制的研究[D].内蒙古农业大学,2009.

[8]邢苗苗,沈漫,高遐虹,等.2种景天植物组培快繁的研究[J].北京农学院学报,2010,25(1):65-68.

[9]安利佳,姜长阳.植物组织培养导论[M].大连:辽宁师范大学出版社,1997:55-60.

[10]崔凯荣,刑更生,周攻克,等.植物激素对体细胞胚胎发生的诱导与调节[J].遗传,2000,22(5): 349-354.

[11]黄勇,张铁,张文生,等.三七组织培养研究综述[J].文山学院学报, 2012,25(6): 13-15.