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帚石楠组培快繁研究

2017-01-11孙丽娜吴春华

安徽农业科学 2016年34期
关键词:升汞石楠外植体

孙丽娜,吴春华,王 淼

(大连农业科学研究院,辽宁大连 116036)

帚石楠组培快繁研究

孙丽娜,吴春华*,王 淼

(大连农业科学研究院,辽宁大连 116036)

[目的]建立帚石楠组织培养快速繁殖技术。[方法]以帚石楠为研究对象,从不同消毒方式及时间、不同生长调节剂配比、不同暗处理时间等方面研究帚石楠的组培快繁体系。[结果]处理帚石楠幼嫩茎段时,以0.1%升汞处理12 min较为适宜;最适的分化培养基为MS+BA 0.5 mg/L+1.0 mg/L 2,4-D;最适生根培养基为MS+IBA 0.15 mg/L+NAA 0.25 mg/L;接种后将接种苗进行5 d暗处理可明显提高生根率。[结论] 建立了帚石楠组织培养快速繁殖技术体系,为其规模化生产提供理论依据。

帚石楠;组织培养;暗培养

帚石楠(Callunavulgaris)为杜鹃花科彩萼石南属落叶或常绿低矮灌木[1],分布于欧洲西部及北部,喜光线充足,较耐寒,花朵小且芬芳,其根茎具有较强的药用价值。我国北方地处温带,四季分明,特定的地理和气候条件决定了我国北方植物景观以落叶阔叶树和常绿针叶树为主[2],从国外引进适合我国北方地区的冬季开花地被植物,对满足北方地区绿化建设具有重要意义。帚石楠自然生长较慢,种子成活率低,繁殖扦插较困难,且病虫害较严重,采用组织培养方法繁育帚石楠是快速繁育的主要办法。

近年来关于石楠属组织培养和愈伤组织诱导的研究较多[3-6],但针对帚石楠组织培养的培养基配方差异很大。笔者通过组织培养和愈伤组织诱导2种途径对帚石楠的繁殖方法进行研究,从不同消毒方式及时间、不同生长调节剂配比、不同暗处理时间等方面 进行试验,以期建立适合帚石楠的高效繁殖体系。

1 材料与方法

1.1 试验材料 外植体取自大连市农业科学研究院花卉所温室内帚石楠带顶芽的茎段。

1.2 外植体消毒 剪取帚石楠带顶芽的茎段,用清水洗去表面灰尘,放入饱和洗洁精溶液中漂洗,再置于自来水下冲洗1~2 h,然后置于超净工作台上用75%乙醇消毒30 s,用无菌水冲洗3~4次,最后放入表1不同浓度NaClO及升汞溶液浸泡,期间每隔几分钟摇动1次,倒出消毒剂,用无菌水冲洗3~4次备用。

1.3 试验方法

1.3.1 不同消毒剂浓度及消毒时间对外植体污染率的影响。消毒剂分别为0.1%升汞溶液及2%、3%NaClO溶液,外植体为带顶芽长约2 cm的帚石楠茎段,将此外植体采用不同浓度升汞及不同浓度NaClO分别处理相应时间后,切面向下垂直接种于MS基础培养基中,每处理10瓶,每瓶接种5株,5 d后统计外植体污染率,试验设计见表1。

表1 不同灭菌处理试验设计

1.3.2 不同生长调节剂配比对愈伤组织诱导的影响。帚石楠愈伤组织的诱导以添加30 g/L蔗糖和6.8 g/L琼脂的MS培养基为基本培养基,pH 5.8,添加的生长调节剂配比见表2,每瓶接种5株,每处理接种10瓶。

表2 愈伤组织诱导不同生长调节剂配比

1.3.3 不同生长调节剂配比对生根的影响。将愈伤组织培养后产生的丛生芽接种至不同生长调节剂配比的MS培养基中,每处理10瓶,每瓶接种5株,60 d后统计生根率及平均生根数,具体激素配比:IBA为0.10、0.15、0.25 mg/L;NAA为0.10、0.15、0.25 mg/L;IBA/NAA为0.10/0.10、0.15/0.25、0.25/0.15。

1.3.4 暗处理对生根率和褐化率的影响。通过前期生根培养试验,筛选出生根率较低的培养基,每瓶接种5株,每处理10瓶,分别置于暗培养0、5、 8 d后,统计生根率、褐化率等。

2 结果与分析

2.1 不同消毒剂浓度及消毒时间对外植体污染率的影响 由图1可知,NaClO溶液对外植体的消毒效果十分明显,污染率保持在较低水平,但褐化率却较高,可见NaClO处理相对于升汞处理对帚石楠幼嫩植株组织破坏性较大。

升汞溶液污染率相对于NaClO处理相对略高,但褐化率却远低于NaClO溶液,因此,在处理帚石楠幼嫩茎段时,以0.1%升汞处理12 min较为适宜。

图1 不同灭菌方式对污染率及褐化率的影响Fig.1 Effect of different explant pretreatment on pollution and browning rate

2.2 不同生长调节剂配比对帚石楠愈伤组织诱导的影响 由表3可知,BA浓度在0.5 mg/L时,愈伤组织诱导率明显高于BA浓度0.3 mg/L的处理,加入2,4-D可明显提高诱导率,但当BA浓度不变时,愈伤组织诱导率随2,4-D浓度的升高呈先升高后下降的趋势,即当BA浓度不变时,2,4-D浓度在1.0 mg/L时诱导率最高,当2,4-D浓度增加到1.5 mg/L时,诱导率呈下降趋势。因此,当BA浓度为0.5 mg/L时,加入1.0 mg/L 2,4-D可明显提高帚石楠愈伤组织的生成。

表3 不同生长调节剂配比对愈伤组织诱导的影响

2.3 不同生长调节剂配比对帚石楠生根的影响 由表4可知,单独使用IBA及NAA对帚石楠生根具有一定的促进作用,单独使用IBA时,生根率随着浓度升高而升高,当浓度为0.15 mg/L时,生根效果最好,当浓度升至0.25 mg/L时生根率下降。

单独使用NAA也可以提高生根率,生根率随NAA浓度升高而升高,当NAA浓度为0.25 mg/L时生根效果较好。当IBA及NAA混合使用时,可明显提高帚石楠生根率,在3个激素配比组合中,以IBA 0.15 mg/L+NAA 0.25 mg/L效果最佳,生根率可达73.2%,说明IBA、NAA二者搭配使用可明显促进帚石楠生根,比单独使用这2种激素效果好。

表4 不同生长调节剂配比对生根的影响

2.4 暗处理对帚石楠生根率及褐化率的影响 将帚石楠接种于生根率相对较低的2种生根培养基:NAA 0.1 mg/L+MS与IBA 0.25 mg/L+MS中,共接种10瓶,每瓶5株,分别置于暗培养0、5、8 d后取出,置于正常组培环境中培养,统计出根率、生根条数等,结果见表5。

表5 暗处理时间对帚石楠生根率及褐化率的影响

Table 5 Effect of culture in dark on rooting and browning rate ofCallunavulgaris

处理TeatmentIBAmg/LNAAmg/L暗培养时间Darkincubationtime∥d生根率Rootingrate∥%褐化率Browningrate∥%①—0.1023.829.5②—0.1535.219.7③—0.1811.775.6④0.25—027.342.9⑤0.25—541.835.4⑥0.25—818.692.3

由表5可知,适当地对组培苗进行暗处理有利于根部的发生,其中,以暗培养5 d较为适宜,当暗处理时间延长至8 d时,组培苗生根率明显降低,且组培苗出现黄化、衰老、落叶现象,褐化率明显上升,远高于其他处理。这说明适当地对帚石楠组培苗进行暗处理,可提高组培苗生根率,但暗处理时间不宜过长,否则褐化率升高。

3 结论与讨论

该研究以帚石楠为研究对象,从不同消毒方式及时间、不同生长调节剂配比、不同暗处理时间等方面研究了帚石楠组培快繁体系,结果表明,处理帚石楠幼嫩茎段时,以0.1%升汞处理12 min较为适宜;适宜的分化培养基为BA 0.5 mg/L+1.0 mg/L 2,4-D;生根培养基为MS+IBA 0.15 mg/L+NAA 0.25 mg/L。帚石楠接种苗进行5 d暗处理可明显提高生根率。程家胜[7]认为在试管苗诱导生根过程中,暗培养有利于根原基诱导。冯丹丹等[8]研究表明,暗培养比光培养更有利于水曲柳离体根尖的培养。该试验验证了前人的研究结果,但要注意控制暗处理时长,暗处理时间过长生根率下降,褐化率明显上升。

[1] 芦建国,陈春芳.石楠属植物研究进展[J].农业科技与信息(现代园林),2009(5):44-47.

[2] 张莉俊,刘振林,戴思兰.北方冬季园林植物景观的调查与分析[J].中国园林,2006,22(12):87-90.

[3] 李际红,韩小娇,卢胜西,等.红叶石楠生根培养与根系活力的研究 [J].园艺学报,2006,33(5):1129-1132.

[4] 李际红,孟凡志,李鹏飞,等.多胺及稀土对欧石楠诱导分化的影响[J].中国农学通报,2013,29(10):45-50.

[5] 陈叶,张晓明,邓小梅,等.小叶红叶石楠组培快繁试验[J].林业科技开发,2013,27(3):118-120.

[6] 张晓申,王慧瑜,李晓青,等.红叶石楠组培快繁技术研究[J].农业科技通讯,2012(2):111-112.

[7] 程家胜.植物组织培养与工厂化育苗技术[M].北京:金盾出版社,2003.

[8] 冯丹丹,王红梅,张丽杰,等.光照、琼脂和碳源对离体培养中水曲柳根尖生长的影响[J].植物研究,2006,26(4):424-426.

Tissue Culture and Rapid Propagation ofCallunavulgaris

SUN Li-na,WU Chun-hua*,WANGMiao

(Dalian City Agricultural Science Institute,Dalian,Liaoning 116036)

[Objective]The aim was to establish tissue culture and rapid propagation ofCallunavulgaris.[Method]This experiment was conducted to investigateinvitromicropropagation ofCallunavulgariswith the aptical buds excised from the mature elite plants. [Result]The results showed that the optimum disinfecting time was 12 min with 0.1%Mercuric chloride solution;and the optimum medium of following proliferation was MS+BA 0.5 mg/L+2,4-D 1.0 mg/L; When the MS+IBA0.15 mg/L+NAA 0.25 mg/L medium induced rooting; Culturing in dark for 5 days coluld promoted rooting. [Conclusion] The study establish tissue culture and rapid propagation ofCallunavulgaris, and provide theoretical basis for the mass production.

Callunavulgaris; Tissue culture; Rapid propagation

大连市科学技术局科技计划项目“大连市食用菌种质资源库建立及栽培加工技术的产业链建设”(2014B11NC076)。

孙丽娜(1979- ),女,辽宁丹东人,中级农艺师,硕士,从事植物组培工作。*通讯作者,副高级农艺师,博士,从事植物不定根生物反应器培养研究。

2016-10-19

S 603.6

A

0517-6611(2016)34-0150-02

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