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五莲山野生迎红杜鹃组织快繁技术

2014-10-23李媛侯可雷

江苏农业科学 2014年8期
关键词:正交设计组织培养

李媛+侯可雷

摘要:以野生迎红杜鹃幼嫩枝芽为试验材料,进行组织培养技术研究。结果表明:当年生野生迎红杜鹃嫩枝的最佳消毒方法为,先用0.25 g/L多菌灵浸泡45 min,然后用75%乙醇溶液消毒30 s,再用0.1% HgCl2消毒6 min;最佳启动培养基配方为Read+3 mg/L ZT+0.1 mg/L NAA+30 g/L蔗糖+6.5 g/L琼脂粉,pH值5.5,该条件下诱芽率达到89.73%;最佳继代增殖培养基配方为1/2 Read+2 mg/L ZT+0.1 mg/L NAA;最适生根培养基配方为Read+0.5 mg/L NAA+20 g/L蔗糖。

关键词:迎红杜鹃;正交设计;组织培养

中图分类号:S685.210.4+3 文献标志码:A

文章编号:1002-1302(2014)08-0055-02

杜鹃花是世界著名的园林观赏植物,也是我国十大传统名花之一,与龙胆、报春并称为世界三大高山野生花卉[1]。我国杜鹃花栽培历史悠久,种质资源丰富,在环境绿化、园林观赏等方面应用很广[2-3]。五莲山位于山东省日照市,是我国野生杜鹃花资源的主要分布地之一,拥有迎红杜鹃(Rhododendron mucronulatum)、映山红(Rhododendron simsii)、照山白(Rhododendron micramthum)等三大品系共40多个杜鹃花品种,是长江以北地区最大的野生杜鹃花栖息地[4]。迎红杜鹃别称迎山红、万荆子、蓝荆子、尖叶杜鹃等[5],属杜鹃花科杜鹃花属的落叶灌木,生于山地灌丛及石砬子上,喜光、喜湿润,稍耐阴,耐寒冷,喜酸性土壤,忌高温、干旱,花粉红绚丽,秋叶绿、红、黄相间,娇艳优美,盛花期长达1个月,彩叶期长达2个月,是花带、花境、花丛等园林景观设计的优良素材[6]

迎红杜鹃在长江以北地区少有推广[7],仅停留在少量野生苗被移植应用的水平上,主要是因为常规繁殖方法下繁殖系数较低,而且其对生长环境要求苛刻,驯化栽培有一定难度[8-11]。本研究探讨了迎红杜鹃快速繁殖技术,该技术在较短时间内凭借少量母本材料获得了较多无性系名贵苗木,以期为该树种更好地服务于未来城乡绿化建设提供支持。

1 材料与方法

1.1 材料

在五莲山采集野生迎红杜鹃嫩枝条。在连续晴天3 d以上、枝条无露水时进行取样,取样时间一般在09:00—10:00,剪取无病虫害、生长健壮的枝梢。

1.2 试验方法

1.2.1 外植体消毒灭菌 用流水冲洗、去除外植体表面附着物后,放入洗洁精稀释液中逐个清洗并浸泡5 min,再置于流水中1 h以上,彻底洗去洗涤剂后转入超净工作台内,进行灭菌处理。对外植体先用0.25 g/L多菌灵浸泡,再用75%乙醇溶液浸泡,最后用0.1% HgCl2进行消毒。每种消毒剂的消毒时间设3个水平,采用L9(34)正交设计进行试验(表1)。每个处理重复3次。统计外植体污染率、褐化率、成活率。

1.2.3 继代培养基配方筛选 以改良Read培养基为基本培养基,以ZT为影响因素,ZT设1、 2、3 mg/L等3个水平,每个组合30瓶,重复2次,统计增殖率。

1.2.4 生根培养方案 基本培养基选用Read和1/2 Read,蔗糖浓度分别为10、20、30 g/L。每个处理接种10株组培苗,3次重复,生长调节剂均为0.5 mg/L NAA,pH值5.5,40 d后调查其生根率。

1.2.5 驯化移栽 选取根系健壮且数量多的幼苗,将其培养瓶移出光照培养箱,放在18~25 ℃室温下炼苗。炼苗结束后将幼苗从培养瓶中取出,洗净根部的培养基,将其移栽到已灭菌并完全冷却的基质(沙、珍珠岩、营养土体积比为1 ∶1 ∶2)中。

2 结果与分析

2.1 不同消毒方法对杀菌效果的影响

由表3可以看出,不同消毒剂、消毒时间对迎红杜鹃外植体的杀菌效果有显著差异。从接种后的迎红杜鹃组培苗情况来看,最好消毒方法为A8处理,即0.25 g/L多菌灵浸泡 45 min,75%乙醇溶液消毒30 s,0.1%HgCl2消毒6min。该消毒方式能够保证迎红杜鹃外植体褐化率最低,感染率最低,成活率最高。对西洋杜鹃组培苗的成活率进行极差分析,同样可以得出最佳消毒方式是A8处理。

2.2 不同培养基配方对出芽诱导效果的影响

由表4可见,不同基本培养基和激素配比对茎段芽的诱导培养影响(出芽率)差异显著。极差分析和方差分析可知,各因素对出芽率影响效果的大小依次为:培养基类型>ZT浓度>NAA浓度。3种基本培养基对出芽率的影响差异显著,使用Read基本培养基的出芽率最高(B6处理);ZT浓度在高水平时对迎红杜鹃出芽有促进作用;NAA浓度为0.1 mg/L时诱导出芽效果最佳。

3 结论

野生迎红杜鹃外植体表面携带各种污染微生物,消毒较困难,仅靠提高消毒剂浓度和消毒时间,虽然在一定条件下能将细菌、真菌等污染微生物全部杀死,但同时会将植物外植体细胞杀死或损坏大部分外植体从而引起褐变,最终会导致外植体死亡。消毒时间过短又无法完全清除外植体上的真菌、细菌等。因此,如何在外植体污染率、成活率、褐变率间找到动态平衡点,选择合适的消毒剂种类、浓度和消毒时间是关键。多菌灵是一种广谱、低毒、内吸性杀菌剂,虽然不能防止细菌污染,但对多种霉菌生长有强烈抑制作用,具有较好的防霉效果,它和HgCl2、乙醇溶液联合组成的复合消毒剂的效果明显好于单一使用某种消毒剂。本研究表明,先用0.25 g/L多菌灵浸泡45 min,然后用75%乙醇溶液消毒30 s,最后用0.1% HgCl2消毒6 min,是最好的迎红杜鹃外植体消毒方式,该方式能保证较高的外植体成活率以及较低的褐化率、污染率。

迎红杜鹃的最佳启动培养基是Read+3 mg/L ZT+0.1 mg/L NAA。迎红杜鹃是一种对培养基渗透压反应敏感的植物,盐分浓度低及NH+4/NO-3高的基本培养基对迎红杜鹃的培养效果较好,如本研究使用的1/4 MS、Read、WPM。Read培养基减少了NH4NO3、KNO3用量,加入(NH4)2SO4使 NH+4 ∶NO-3为1 ∶1,同时去除碘化钾(KI),将培养基pH值降至5,更适于耐寒落叶杜鹃的培养[12]。高浓度的ZT能够很好地刺激杜鹃组培苗诱导出芽,增殖系数高;但其浓度过高时,培养的试管苗细弱,容易形成玻璃苗。

为了获得大量组培苗,须要对芽诱导培养后获得的芽体进行增殖培养。使用较高浓度的细胞分裂素和一定浓度的生长素能有效提高芽体的增殖速率,并获得较高品质的新芽,但此过程中必须控制好二者间的浓度关系。细胞分裂素浓度过高将会降低芽体质量,从而抑制芽体的增殖效果。适合迎红杜鹃增殖的培养基配方为Read+2 mg/L ZT+0.1 mg/L NAA。

要较低的培养基浓度和蔗糖浓度;也可采用组培苗瓶外微条扦插生根的方法,不仅能够迅速扩大繁殖系数,而且能省去生根培养时间,提高商品化生产效率。

参考文献:

[1]王守中. 杜鹃[M]. 上海:上海科技出版社,1989.

[2]刘茂成. 杜鹃的原种、园艺品种及科学施肥法[J]. 花卉,1998(3):4.

[3]余树勋. 杜鹃花[M]. 北京:金盾出版社,1992:66-67.

[4]徐 娟,田艳丽,赵丽波,等. 兴安杜鹃、迎红杜鹃播种繁殖技术的研究[J]. 国土与自然资源研究,2009(3):87-88.

[5]郁书君. 华北乡土杜鹃——迎红杜鹃[J]. 中国花卉盆景,1992(7):6.

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[10]张晓雅,孙红梅,田颖辉. 杜鹃组织培养技术研究进展[J]. 北方园艺,2006(4):76-77.

[11]张艳红. 我国杜鹃花的繁育研究进展[J]. 安徽农业科学,2007,35(23):7170-7171,7209.

[12]Economous A S,Read P E,Spanoudaki M J. Azalea regeneration from callus culture[J]. Acta Hortieuhurae,1988,226(1):209-216.

迎红杜鹃的最佳启动培养基是Read+3 mg/L ZT+0.1 mg/L NAA。迎红杜鹃是一种对培养基渗透压反应敏感的植物,盐分浓度低及NH+4/NO-3高的基本培养基对迎红杜鹃的培养效果较好,如本研究使用的1/4 MS、Read、WPM。Read培养基减少了NH4NO3、KNO3用量,加入(NH4)2SO4使 NH+4 ∶NO-3为1 ∶1,同时去除碘化钾(KI),将培养基pH值降至5,更适于耐寒落叶杜鹃的培养[12]。高浓度的ZT能够很好地刺激杜鹃组培苗诱导出芽,增殖系数高;但其浓度过高时,培养的试管苗细弱,容易形成玻璃苗。

为了获得大量组培苗,须要对芽诱导培养后获得的芽体进行增殖培养。使用较高浓度的细胞分裂素和一定浓度的生长素能有效提高芽体的增殖速率,并获得较高品质的新芽,但此过程中必须控制好二者间的浓度关系。细胞分裂素浓度过高将会降低芽体质量,从而抑制芽体的增殖效果。适合迎红杜鹃增殖的培养基配方为Read+2 mg/L ZT+0.1 mg/L NAA。

要较低的培养基浓度和蔗糖浓度;也可采用组培苗瓶外微条扦插生根的方法,不仅能够迅速扩大繁殖系数,而且能省去生根培养时间,提高商品化生产效率。

参考文献:

[1]王守中. 杜鹃[M]. 上海:上海科技出版社,1989.

[2]刘茂成. 杜鹃的原种、园艺品种及科学施肥法[J]. 花卉,1998(3):4.

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[11]张艳红. 我国杜鹃花的繁育研究进展[J]. 安徽农业科学,2007,35(23):7170-7171,7209.

[12]Economous A S,Read P E,Spanoudaki M J. Azalea regeneration from callus culture[J]. Acta Hortieuhurae,1988,226(1):209-216.

迎红杜鹃的最佳启动培养基是Read+3 mg/L ZT+0.1 mg/L NAA。迎红杜鹃是一种对培养基渗透压反应敏感的植物,盐分浓度低及NH+4/NO-3高的基本培养基对迎红杜鹃的培养效果较好,如本研究使用的1/4 MS、Read、WPM。Read培养基减少了NH4NO3、KNO3用量,加入(NH4)2SO4使 NH+4 ∶NO-3为1 ∶1,同时去除碘化钾(KI),将培养基pH值降至5,更适于耐寒落叶杜鹃的培养[12]。高浓度的ZT能够很好地刺激杜鹃组培苗诱导出芽,增殖系数高;但其浓度过高时,培养的试管苗细弱,容易形成玻璃苗。

为了获得大量组培苗,须要对芽诱导培养后获得的芽体进行增殖培养。使用较高浓度的细胞分裂素和一定浓度的生长素能有效提高芽体的增殖速率,并获得较高品质的新芽,但此过程中必须控制好二者间的浓度关系。细胞分裂素浓度过高将会降低芽体质量,从而抑制芽体的增殖效果。适合迎红杜鹃增殖的培养基配方为Read+2 mg/L ZT+0.1 mg/L NAA。

要较低的培养基浓度和蔗糖浓度;也可采用组培苗瓶外微条扦插生根的方法,不仅能够迅速扩大繁殖系数,而且能省去生根培养时间,提高商品化生产效率。

参考文献:

[1]王守中. 杜鹃[M]. 上海:上海科技出版社,1989.

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[7]陈有民,王玉华,俞 玖,等. 迎红杜鹃引种北京平原的研究[J]. 北京林业大学学报,1992,14(4):111-118.

[8]朱春艳,李志炎,鲍淳松,等. 云锦杜鹃组培快繁技术研究[J]. 中国农学通报,2006,22(5):335-337.

[9]郁永英,张志军,刘桂英. 野生兴安杜鹃和迎红杜鹃的园林应用[J]. 国土与自然资源学报,2009(3):178-179.

[10]张晓雅,孙红梅,田颖辉. 杜鹃组织培养技术研究进展[J]. 北方园艺,2006(4):76-77.

[11]张艳红. 我国杜鹃花的繁育研究进展[J]. 安徽农业科学,2007,35(23):7170-7171,7209.

[12]Economous A S,Read P E,Spanoudaki M J. Azalea regeneration from callus culture[J]. Acta Hortieuhurae,1988,226(1):209-216.

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