APP下载

树兰的组织培养研究

2014-10-23王泽祺李聆睿张佳燕杜瑶瑶杜碧云

江苏农业科学 2014年8期
关键词:茎段组织培养

王泽祺+李聆睿+张佳燕+杜瑶瑶+杜碧云+崔永一+夏国华

摘要:以树兰茎段为外植体,研究不同植物生长调节物质对其愈伤组织诱导、不定芽增殖及生根培养的影响。结果表明,茎段可同时诱导出愈伤组织、不定芽。愈伤组织诱导以NAA 0.5 mg/L+IBA 0.2 mg/L+6-BA 0.4 mg/L 效果最好,愈伤组织诱导率达24.44%;以NAA 1.5 mg/L+IBA 0.2 mg/L+6-BA 0.2 mg/L对不定芽的诱导效果最好;生根培养以1/2MS+NAA 1.0 mg/L+活性炭1.0 g/L+蔗糖25 g/L培养基最佳,生根率达93.06%。

关键词:树兰;组织培养;茎段;不定芽

中图分类号:S682.310.4+3;Q943.1 文献标志码:A

文章编号:1002-1302(2014)08-0045-03

全球约有1 000多种树兰属(Epidendrum)植物。树兰属植物原产自厄瓜多尔,观赏价值很高,具有花色繁多、花期长等特点,可作为园林地被植物或室内盆栽植物[1-2]。目前国内关于树兰的繁殖技术还不成熟,一定程度上制约了树兰产业的发展。采用组织培养技术可以大大缩短树兰的培育时间[3-11]。目前关于树兰组织培养的研究报道较多[12-25]。笔者采用正交试验研究树兰组织培养技术,快速生产树兰优良种苗,旨在为促进树兰产业化发展提供新途径。

1 材料与方法

1.1 材料

树兰无菌苗茎段由浙江农林大学林学基础试验教学中心提供。

1.2 方法

1.2.1 不定芽、愈伤组织诱导 以1/2MS为基本培养基,采用正交试验研究NAA、IBA、6-BA对树兰茎段不定芽及愈伤组织诱导的影响。NAA浓度分别设置为:0.5、1.0、1.5 mg/L;IBA浓度分别设置为:0.1、0.2、0.3 mg/L;6-BA浓度分别设置为:0.2、0.4、1.0 mg/L。将无菌苗茎段切成长约1.0 cm的小段接入诱导培养基中进行培养,每处理接种3瓶,每瓶接种10个茎段,60 d后观测不定芽、愈伤组织的诱导情况,统计愈伤组织诱导率、不定芽诱导率。计算公式如下:愈伤组织诱导率=出愈苗数/接种数×100%;不定芽诱导率=出芽苗数/接种数×100%。

1.2.2 不定芽的增殖培养 以1/2MS为基本培养基,采用正交试验方法研究NAA、IBA、6-BA对树兰茎段不定芽增殖的影响。NAA浓度分别设置为:0.1、0.2、0.5 mg/L;IBA浓度分别设置为:0.05、0.1、0.15 mg/L;6-BA浓度分别设置为:1、1.5、2 mg/L。将不定芽切成长1.0 cm的小段接入增殖培养基中进行培养,每处理接种3瓶,每瓶接种10个不定芽,60 d 后观测不定芽的增殖情况,统计不定芽增殖率。计算公式如下:不定芽增殖率=不定芽数/接种数×100%。

1.2.3 生根培养 以1/2MS为基本培养基,研究NAA对树兰茎段不定芽生根的影响,NAA浓度分别设置为:0.1、0.2、0.5、1.0、2.0 mg/L。每处理都添加1.0 g/L的活性炭,分割增殖培养得到的不定芽,随后接入生根培养基中,每处理接种3瓶,每瓶接种10个不定芽,培养60 d后统计生根数,计算生根率。计算公式如下:生根率=生根苗数/接种数×100%。

培养基均加入7 g/L琼脂粉、25 g/L蔗糖,pH值5.8。培养基装瓶后在121 ℃、0.14 MPa高温高压下灭菌20 min。接种材料后,在25 μmol/(m2·s)的光照下培养,每天光照时间13 h,培养温度25 ℃左右,50~60 d 后结束试验。

1.3 数据处理

采用PASW Statistics 18.0软件进行Duncan多重比较。

2 结果与分析

2.1 愈伤组织、不定芽的诱导培养

取长约1.0 cm的树兰茎段平放接种在诱导培养基上,30 d 后部分茎段的两端隆起,颜色由深变浅,出现愈伤组织,60 d后愈伤组织膨大,数量增加,呈浅绿色。由表1可知,不同浓度的NAA、IBA、6-BA组合对树兰茎段愈伤组织的诱导效果差异显著,以NAA 0.5 mg/L+IBA 0.2 mg/L+6-BA 0.4 mg/L诱导效果最好,愈伤组织诱导率达到24.44%。 NAA浓度对树兰茎段愈伤组织诱导影响最大,IBA、6-BA对愈伤组织诱导影响相差不大,相比NAA影响略小。

不定芽不仅能诱导出愈伤组织,也会诱导出不定芽(图1、图2),各处理的不定芽诱导率都比较高,且差距不大,最低达65.56%,以NAA 1.5 mg/L+IBA 0.2 mg/L+6-BA 0.2 mg/L 对不定芽的诱导效果最好(表2)。6-BA浓度对树兰茎段不定芽诱导率的影响最大,其次是IBA浓度,NAA浓度对不定芽诱导率的影响最小。

2.4 试管苗移栽

树兰为附生兰,选择松树皮作为移栽基质。组培苗在塑料大棚中进行炼苗,先密封放置2~3 d,再开盖1/3放置2~3 d,最后将盖子全部打开再放置2~3 d,整个过程用遮阳网作遮阴处理。随后将幼苗从瓶中取出并冲洗干净,在干燥的环境下放置12 h,然后进行移栽。先用热水浸泡松树皮,然后取出。移栽时在塑料花盆底下铺较大的树皮,上层用较细小的树皮,树兰移栽后浇透水,接下来3 d停止浇水,防止烂根,后期根据树皮的潮湿程度确定是否浇水,30 d后有新芽生长可确定成活,移栽成活率达90%以上(图5)。

3 结论与讨论

本研究表明,树兰部分茎段不仅诱导出了愈伤组织,同时大部分茎段还诱导出不定芽,愈伤组织诱导率最高达24.44%,不定芽诱导率最高达80%,这可能是由于树兰大部分诱导出不定芽,故影响了愈伤组织诱导率。NAA、IBA浓度较高不利于不定芽增殖。本试验愈伤组织诱导率均不高,最高仅有24.44%,不定芽增殖的效率相比诱导愈伤组织更高,说明树兰茎段在一定条件下诱导不定芽比诱导愈伤组织更容易实现,对于快速繁殖来说,直接诱导不定芽更有意义。通过茎段诱导不定芽,对其进行增殖培养,为大量繁殖获取不定芽提供了途径,相对于先诱导原球茎再通过原球茎分化获取不定芽的方法,本方法优化了获取不定芽的效率及数量,大大提高了生产效率[26-27]。不定芽生命力较强,诱导方便,增殖效率高,速度快,培养方便,只须诱导生根即可移栽成活,故取不定芽作为增殖材料对批量化生产树兰有重要意义。移栽时根据树兰特性,参考其他学者的研究成果,选择透气性好的树皮作为基质,虽然移栽成活率较高,但是生长缓慢,冬季不易越冬,后期的栽培管理技术还有待进一步研究。

参考文献:

[1]曾宋君. 树兰的繁殖栽培[J]. 园林,2001(3):28-29.

[2]魏翠华. 树兰的离体培养和植株再生(简报)[J]. 亚热带植物科学,2006,35(2):64-65.

[3]Nayak N R,Rath S P,Patnaik S. In vitro propagation of three epiphytic orchids,Cymbidium aloifolium(L.)Sw.,Dendrobium aphyllum(Roxb.)Fisch. and Dendrobium moschatum(Buch-Ham)Sw. through thidiazuron-induced high frequency shoot proliferation[J]. Scientia Horticulturae,1997,71(3/4):243-250.

[4]Chugh S,Guha S,Rao I U. Micropropagation of orchids:a review on the potential of different explants[J]. Scientia Horticulturae,2009,122(4):507-520.

[5]Chen J T,Chang W C. Efficient plant regeneration through somatic embryogenesis from callus cultures of Oncidium(Orchidaceae)[J]. Plant Science,2000,160(1):87-93.

[6]Sheelavanthmath S S,Murthy H N,Hema B P,et al. High frequency of protocorm like bodies(PLBs)induction and plant regeneration from protocorm and leaf sections of Aerides crispum[J]. Scientia Horticulturae,2005,106(3):395-401.

[7]Park S Y,Murthy H N,Paek K Y. Protocorm-like body induction and subsequent plant regeneration from root tip cultures of Doritaenopsis[J]. Plant Science,2003,164(6):919-923.

[8]Nge K L,Nwe N,Chandrkrachang S,et al. Chitosan as a growth stimulator in orchid tissue culture[J]. Plant Science,2006,170(6):1185-1190.

[9]Mahendran G,Bai V N. Mass propagation of Satyrium nepalense D.Don.-A medicinal orchid via seed culture[J]. Scientia Horticulturae,2009,119(2):203-207.

[10]潘学峰,凌 梅,王安石. 树兰未成熟种子离体快繁技术[J]. 热带生物学报,2010,1(2):158-164.

[11]孙 瑶,黄康康. 不同激素对树兰组织培养的影响[J]. 浙江农业科学,2012(3):342-343.

[12]谷祝平,徐 涛. 树兰原球茎增殖中体细胞胚发生的研究[J]. 兰州大学学报,1990,28(1):76-79.

[13]Pereira O L,Silva M. Two new hosts,Epidendrum secundum and Epidendrum xanthinum,for the orchid rust Sphenospora kevorkianii(Raveneliaceae)in Brazil[J]. Australasian Plant Disease Notes,2009,4(1):62-63.

[14]Hossain M M. Asymbiotic seed germination and in vitro seedling development of Epidendrum ibaguense Kunth.(Orchidaceae)[J]. African Journal of Biotechnology,2008,7(20):3614-3619.

[15]Lawrence W Z,Poulter S B,Mcdonald K I. Conservation-driven propagation of an epiphytic orchid(Epidendrum nocturnum)with a mycorrhizal fungus[J]. Hort Science,2007,42(1):135-139.

[16]Christenson E A. A new orchid from Saül,French Guiana:Epidendrum oldemanii[J]. Brittonia,1994,46(1):54-56.

[17]Chen L R,Chen J T,Chang W C. Efficient production of protocorm-like bodies and plant regeneration from flower stalk explants of the sympodial orchid Epidendrum radicans[J]. In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant,2002,38(5):441-445.

[18]魏 琪,李凤兰,胡国富,等. 蝴蝶兰快速繁殖研究进展[J]. 园艺学报,2006,33(4):915-920.

[19]曾宋君,陈之林,吴坤林,等. 兜兰无菌播种和组织培养研究进展[J]. 园艺学报,2007,34(3):793-796.

[20]顾德峰,赵春莉,宋彦君,等. 蝴蝶兰无性快繁规模化生产的研究[J]. 园艺学报,2007,34(1):193-196.

[21]范成明,李枝林,何月秋. 兰花组织培养及分子生物学研究进展[J]. 园艺学报,2003,30(4):487-491.

[22]张志胜,欧秀娟. 墨兰的组织培养[J]. 园艺学报,1995,22(3):303-304.

[23]崔广荣,侯喜林,张子学,等. 蝴蝶兰叶片离体培养胚状体的发生及组织学观察[J]. 园艺学报,2007,34(2):431-436.

[24]项 艳,於凤安,彭镇华. 墨兰离体快繁研究[J]. 林业科学研究,2003,16(4):434-438.

[25]崔广荣,刘云兵,张俊长,等. 文心兰组织培养的研究[J]. 园艺学报,2004,31(2):253-255.

[26]李 军,柴向华,曾宝珰,等. 蝴蝶兰组培工厂化生产技术[J]. 园艺学报,2004,31(3):413-414.

[27]梁巧明,刘运权,叶庆生,等. 4种废料基质对蝴蝶兰和石斛兰生长作用初探[J]. 园艺学报,2006,33(4):890.

参考文献:

[1]曾宋君. 树兰的繁殖栽培[J]. 园林,2001(3):28-29.

[2]魏翠华. 树兰的离体培养和植株再生(简报)[J]. 亚热带植物科学,2006,35(2):64-65.

[3]Nayak N R,Rath S P,Patnaik S. In vitro propagation of three epiphytic orchids,Cymbidium aloifolium(L.)Sw.,Dendrobium aphyllum(Roxb.)Fisch. and Dendrobium moschatum(Buch-Ham)Sw. through thidiazuron-induced high frequency shoot proliferation[J]. Scientia Horticulturae,1997,71(3/4):243-250.

[4]Chugh S,Guha S,Rao I U. Micropropagation of orchids:a review on the potential of different explants[J]. Scientia Horticulturae,2009,122(4):507-520.

[5]Chen J T,Chang W C. Efficient plant regeneration through somatic embryogenesis from callus cultures of Oncidium(Orchidaceae)[J]. Plant Science,2000,160(1):87-93.

[6]Sheelavanthmath S S,Murthy H N,Hema B P,et al. High frequency of protocorm like bodies(PLBs)induction and plant regeneration from protocorm and leaf sections of Aerides crispum[J]. Scientia Horticulturae,2005,106(3):395-401.

[7]Park S Y,Murthy H N,Paek K Y. Protocorm-like body induction and subsequent plant regeneration from root tip cultures of Doritaenopsis[J]. Plant Science,2003,164(6):919-923.

[8]Nge K L,Nwe N,Chandrkrachang S,et al. Chitosan as a growth stimulator in orchid tissue culture[J]. Plant Science,2006,170(6):1185-1190.

[9]Mahendran G,Bai V N. Mass propagation of Satyrium nepalense D.Don.-A medicinal orchid via seed culture[J]. Scientia Horticulturae,2009,119(2):203-207.

[10]潘学峰,凌 梅,王安石. 树兰未成熟种子离体快繁技术[J]. 热带生物学报,2010,1(2):158-164.

[11]孙 瑶,黄康康. 不同激素对树兰组织培养的影响[J]. 浙江农业科学,2012(3):342-343.

[12]谷祝平,徐 涛. 树兰原球茎增殖中体细胞胚发生的研究[J]. 兰州大学学报,1990,28(1):76-79.

[13]Pereira O L,Silva M. Two new hosts,Epidendrum secundum and Epidendrum xanthinum,for the orchid rust Sphenospora kevorkianii(Raveneliaceae)in Brazil[J]. Australasian Plant Disease Notes,2009,4(1):62-63.

[14]Hossain M M. Asymbiotic seed germination and in vitro seedling development of Epidendrum ibaguense Kunth.(Orchidaceae)[J]. African Journal of Biotechnology,2008,7(20):3614-3619.

[15]Lawrence W Z,Poulter S B,Mcdonald K I. Conservation-driven propagation of an epiphytic orchid(Epidendrum nocturnum)with a mycorrhizal fungus[J]. Hort Science,2007,42(1):135-139.

[16]Christenson E A. A new orchid from Saül,French Guiana:Epidendrum oldemanii[J]. Brittonia,1994,46(1):54-56.

[17]Chen L R,Chen J T,Chang W C. Efficient production of protocorm-like bodies and plant regeneration from flower stalk explants of the sympodial orchid Epidendrum radicans[J]. In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant,2002,38(5):441-445.

[18]魏 琪,李凤兰,胡国富,等. 蝴蝶兰快速繁殖研究进展[J]. 园艺学报,2006,33(4):915-920.

[19]曾宋君,陈之林,吴坤林,等. 兜兰无菌播种和组织培养研究进展[J]. 园艺学报,2007,34(3):793-796.

[20]顾德峰,赵春莉,宋彦君,等. 蝴蝶兰无性快繁规模化生产的研究[J]. 园艺学报,2007,34(1):193-196.

[21]范成明,李枝林,何月秋. 兰花组织培养及分子生物学研究进展[J]. 园艺学报,2003,30(4):487-491.

[22]张志胜,欧秀娟. 墨兰的组织培养[J]. 园艺学报,1995,22(3):303-304.

[23]崔广荣,侯喜林,张子学,等. 蝴蝶兰叶片离体培养胚状体的发生及组织学观察[J]. 园艺学报,2007,34(2):431-436.

[24]项 艳,於凤安,彭镇华. 墨兰离体快繁研究[J]. 林业科学研究,2003,16(4):434-438.

[25]崔广荣,刘云兵,张俊长,等. 文心兰组织培养的研究[J]. 园艺学报,2004,31(2):253-255.

[26]李 军,柴向华,曾宝珰,等. 蝴蝶兰组培工厂化生产技术[J]. 园艺学报,2004,31(3):413-414.

[27]梁巧明,刘运权,叶庆生,等. 4种废料基质对蝴蝶兰和石斛兰生长作用初探[J]. 园艺学报,2006,33(4):890.

参考文献:

[1]曾宋君. 树兰的繁殖栽培[J]. 园林,2001(3):28-29.

[2]魏翠华. 树兰的离体培养和植株再生(简报)[J]. 亚热带植物科学,2006,35(2):64-65.

[3]Nayak N R,Rath S P,Patnaik S. In vitro propagation of three epiphytic orchids,Cymbidium aloifolium(L.)Sw.,Dendrobium aphyllum(Roxb.)Fisch. and Dendrobium moschatum(Buch-Ham)Sw. through thidiazuron-induced high frequency shoot proliferation[J]. Scientia Horticulturae,1997,71(3/4):243-250.

[4]Chugh S,Guha S,Rao I U. Micropropagation of orchids:a review on the potential of different explants[J]. Scientia Horticulturae,2009,122(4):507-520.

[5]Chen J T,Chang W C. Efficient plant regeneration through somatic embryogenesis from callus cultures of Oncidium(Orchidaceae)[J]. Plant Science,2000,160(1):87-93.

[6]Sheelavanthmath S S,Murthy H N,Hema B P,et al. High frequency of protocorm like bodies(PLBs)induction and plant regeneration from protocorm and leaf sections of Aerides crispum[J]. Scientia Horticulturae,2005,106(3):395-401.

[7]Park S Y,Murthy H N,Paek K Y. Protocorm-like body induction and subsequent plant regeneration from root tip cultures of Doritaenopsis[J]. Plant Science,2003,164(6):919-923.

[8]Nge K L,Nwe N,Chandrkrachang S,et al. Chitosan as a growth stimulator in orchid tissue culture[J]. Plant Science,2006,170(6):1185-1190.

[9]Mahendran G,Bai V N. Mass propagation of Satyrium nepalense D.Don.-A medicinal orchid via seed culture[J]. Scientia Horticulturae,2009,119(2):203-207.

[10]潘学峰,凌 梅,王安石. 树兰未成熟种子离体快繁技术[J]. 热带生物学报,2010,1(2):158-164.

[11]孙 瑶,黄康康. 不同激素对树兰组织培养的影响[J]. 浙江农业科学,2012(3):342-343.

[12]谷祝平,徐 涛. 树兰原球茎增殖中体细胞胚发生的研究[J]. 兰州大学学报,1990,28(1):76-79.

[13]Pereira O L,Silva M. Two new hosts,Epidendrum secundum and Epidendrum xanthinum,for the orchid rust Sphenospora kevorkianii(Raveneliaceae)in Brazil[J]. Australasian Plant Disease Notes,2009,4(1):62-63.

[14]Hossain M M. Asymbiotic seed germination and in vitro seedling development of Epidendrum ibaguense Kunth.(Orchidaceae)[J]. African Journal of Biotechnology,2008,7(20):3614-3619.

[15]Lawrence W Z,Poulter S B,Mcdonald K I. Conservation-driven propagation of an epiphytic orchid(Epidendrum nocturnum)with a mycorrhizal fungus[J]. Hort Science,2007,42(1):135-139.

[16]Christenson E A. A new orchid from Saül,French Guiana:Epidendrum oldemanii[J]. Brittonia,1994,46(1):54-56.

[17]Chen L R,Chen J T,Chang W C. Efficient production of protocorm-like bodies and plant regeneration from flower stalk explants of the sympodial orchid Epidendrum radicans[J]. In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant,2002,38(5):441-445.

[18]魏 琪,李凤兰,胡国富,等. 蝴蝶兰快速繁殖研究进展[J]. 园艺学报,2006,33(4):915-920.

[19]曾宋君,陈之林,吴坤林,等. 兜兰无菌播种和组织培养研究进展[J]. 园艺学报,2007,34(3):793-796.

[20]顾德峰,赵春莉,宋彦君,等. 蝴蝶兰无性快繁规模化生产的研究[J]. 园艺学报,2007,34(1):193-196.

[21]范成明,李枝林,何月秋. 兰花组织培养及分子生物学研究进展[J]. 园艺学报,2003,30(4):487-491.

[22]张志胜,欧秀娟. 墨兰的组织培养[J]. 园艺学报,1995,22(3):303-304.

[23]崔广荣,侯喜林,张子学,等. 蝴蝶兰叶片离体培养胚状体的发生及组织学观察[J]. 园艺学报,2007,34(2):431-436.

[24]项 艳,於凤安,彭镇华. 墨兰离体快繁研究[J]. 林业科学研究,2003,16(4):434-438.

[25]崔广荣,刘云兵,张俊长,等. 文心兰组织培养的研究[J]. 园艺学报,2004,31(2):253-255.

[26]李 军,柴向华,曾宝珰,等. 蝴蝶兰组培工厂化生产技术[J]. 园艺学报,2004,31(3):413-414.

[27]梁巧明,刘运权,叶庆生,等. 4种废料基质对蝴蝶兰和石斛兰生长作用初探[J]. 园艺学报,2006,33(4):890.

猜你喜欢

茎段组织培养
火龙果愈伤组织诱导及再生体系研究
HgCl2 和84 消毒液在月季组培中消毒效果的研究
Attitudes, knowledge levels and behaviors of lslamic religious officials about organ donation in Turkey:National survey study
华木莲茎段组织培养初探
石灰水浸泡不同部位茎段对木薯苗生长的影响
文心兰切花无病毒种苗组培快繁生产技术
东方百合“甜梦”花器官组织培养再生植株研究
迷你观赏植物的组织培养与销售