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彩叶新品种‘白果’南天竹引进与快繁技术

2017-02-03张庆瑞路买林任雪玲殷兆晴

河南林业科技 2017年4期
关键词:腋芽玻璃化白果

张庆瑞,路买林,任雪玲,殷兆晴

彩叶新品种‘白果’南天竹引进与快繁技术

张庆瑞1,路买林1,任雪玲2,殷兆晴1

(1. 河南林业职业学院,河南 洛阳 471002;2. 洛阳市绿化工程管理处,河南 洛阳 471000)

通过对引进的‘白果’南天竹(‘Alba’) 的实地栽培和观测,表明‘白果’南天竹在河南地区表现良好。以‘白果’南天竹的茎段为外植体进行快繁研究,结果表明:腋芽诱导的适宜培养基为MS+6-BA1.5 mg·L-1+NAA0.5 mg·L-1,诱导率为89.13%;适合南天竹增殖的培养基为MS+ NAA 1.5 mg·L-1+6-BA 0.1 mg·L-1,增殖系数为3.58。较高的6-BA浓度下,易出现愈伤组织和玻璃化苗。生根的适宜培养基为1/2MS+NAA0.2 mg·L-1,生根率45%。

‘白果’南天竹;适应性;无性系

‘白果’南天竹(‘Alba’) 是由美国乔治亚大学选育的南天竹新品种,属小檗科南天竹属,常绿灌木。生长健壮、抗病力强;株形高大优美、紧凑;果实为独特的黄白色,抱卵形,经冬不落,观果期长;叶子春季绿色,夏季黄色,冬季深红色,季相变化明显,是少有的一树三色树种。无论孤植、丛植,还是做地被,或用于花镜,‘白果’南天竹都是不可多得的造景材料。

目前,国内对‘白果’南天竹的研究还是空白。同属植物的研究多集中在南天竹和火焰南天竹上,研究方向主要是栽培技术、提取物及繁殖技术等方面。本项目首次将‘白果’南天竹引入我国并进行了适应性记载,对无性系的建立进行了初步研究。

1 材料与方法

1.1 材料引进与观测

2015年初,项目组在河南林业职业学院教学基地建立专用的“南天竹引种区”,并进行了土壤处理等准备工作。2015年9月16日项目组从美国引进‘白果’南天竹30株,定植于引种区内。同期进行连续观测。观测内容:株高;冠幅;叶序长宽;小叶形状、长、宽;叶色;变色时间等。

1.2 快繁技术

1.2.1外植体的消毒

快繁技术所采用的外植体为茎段,消毒药剂为75%的酒精和0.1%的升汞。消毒处理为:①75%酒精30 s+0.1%升汞6 min;②75%酒精30 s+0.1%升汞8 min;③75%酒精30 s+0.1%升汞10 min。记录接种数量和成活数量,计算成活率。

1.2.2腋芽诱导培养基的筛选

以MS为基本培养基,6-BA浓度分别从0 mg•L-1到2 mg•L-1设5个浓度梯度,NAA浓度分别从0 mg•L-1到0.5 mg•L-1设3个浓度梯度,琼脂5 g·L-1,蔗糖20 g·L-1,pH值5.8。共15个处理。接种后记录萌发时间,并计算萌发率。

1.2.3腋芽增殖培养基的筛选

从诱导成功的芽中,选取节数在两节以上,高度在2 cm以上的芽,切除原茎段后接种到腋芽增殖培养基上。增殖培养基共12个处理。均以MS为基本培养基,分别添加不同浓度的6-BA和NAA,琼脂5 g·L-1,蔗糖20 g·L-1,pH值5.8。28 d后观察长势,计算增殖系数。

1.2.4生根培养基的筛选

生根培养基采用1/2 MS为基本培养基,添加不同浓度的NAA。选取株高2 cm以上的组培苗,接种到生根培养基上。28 d后调查生根率、平均根长、平均根数和最长根长。

上述培养环境均为:光照时间12 h,温度23℃。

2 结果分析

2.1 ‘白果’南天竹在河南地区的表现

2.1.1形态特征

常绿灌木,3 a生苗株高为70~100 cm。茎丛生,分枝少,光滑无毛。叶互生,三回羽状复叶,小叶椭圆形,顶端渐尖,全缘,薄革质。圆锥花絮腋生,花白色。果实黄白色,抱卵形。‘白果’南天竹与南天竹形态特征比较见表1。

表1 ‘白果’南天竹与南天竹形态特征比较

2.1.2生长发育

每年4月份,待日均温达到15℃时,‘白果’南天竹腋芽开始萌动。初生茎绿色,易断,随气温升高,茎快速木质化。4~5月生长速度最快,但受气温忽高忽低的影响,茎节长短有差异,(最长的5.5 cm,最短的0.5 cm),7月上旬,盛夏高温期停止生长。顶端优势明显。秋季有二次生长现象。

春季新叶为亮绿色,6月下旬,气温接近30℃时,顶部叶片渐渐转为黄绿色,光线越强,夏季叶色越黄。9月下旬,叶色又开始渐红,至深秋为深红色,可持续到来年3月。

5月上旬花蕾初绽开,20号左右盛开,花白色。花后结果,果实为独特的黄白色,冬季不落果。

2.2 ‘白果’南天竹快繁技术

2.2.1最佳消毒时间的筛选

本消毒处理共设3个时间段,从表2中可以看出,随升汞消毒时间的延长,感染的数量呈递减趋势,但死亡的外植体数量呈增长趋势。同时发现,较长的消毒时间处理,易出现褐化现象,外植体的成活率不高。最佳的消毒时间应为75%酒精30 s+0.1%升汞8 min。

2.2.2不同植物激素对腋芽诱导的影响

从表3可以看出,没有添加任何激素的MS培养基上,外植体的诱导率最低,只有40.91%,说明激素对外植体的诱导具有决定性作用。但在激素浓度最高的组合上(MS+6-BA2 mg·L-1+NAA0.5 mg·L-1),外植体的诱导率也不高(60.00%), 说明激素浓度过大时,会对外植体的诱导起到抑制作用。不改变6-BA浓度,随NAA浓度的增大,各组合的芽诱导率均增加,但差别不大。当NAA浓度不变时,外植体的诱导率随6-BA浓度增加呈增长趋势,但当6-BA浓度达到2 mg·L-1时,诱导率开始下降。

本研究得出适合南天竹腋芽诱导的培养基为MS+6-BA1.5 mg·L-1+NAA0.5 mg·L-1。

表2 不同消毒处理对‘白果’南天竹茎段成活率的影响

表3 不同浓度6-BA和NAA对‘白果’南天竹腋芽诱导的影响

2.2.3不同植物激素对腋芽增殖的影响

6-BA由表4中可以看出,当NAA浓度不变时,随着6-BA浓度的增加,芽的增殖倍数呈上升趋势,但增幅不明显;当NAA浓度为1.5 mg·L-1时,不同6-BA浓度间芽的增殖倍数数值差异不大。当6-BA浓度不变,随NAA浓度增加,芽的增殖倍数也呈增长趋势,且1 mg·L-1NAA浓度比0 mg·L-1NAA浓度的增殖倍数明显增长,1.5 mg·L-1NAA 与1 mg·L-1NAA间增殖倍数差异不大。

从组培苗的生长表现来看,在低6-BA浓度时,增殖苗均能正常生长,随着6-BA浓度的增加,增殖苗出现玻璃化现象,并形成愈伤组织,随着培养时间的延长,愈伤组织变褐并坏死。NAA对愈伤形成和组培苗的玻璃化影响不明显,但6-BA与NAA的总浓度越高,形成愈伤组织和玻璃化越严重。

本研究得出适合南天竹增殖的培养基为MS+ NAA 1.5 mg·L-1+6-BA 0.1 mg·L-1。

表4 不同浓度6-BA和NAA对‘白果’南天竹芽增殖的影响

2.2.4生根培养基的筛选

从表5中可以看出, NAA 4个浓度对比,0.2 mg·L-1的NAA配方在生根率、平均根数方面,数值都是最高的;而0.1 mg·L-1的NAA配方的生根率、平均根数方面,都是最低的;0.3 mg·L-1和0.4 mg·L-1居于上述两者之间。但平均根长和最长根长均与NAA浓度呈正比, 0.4 mg·L-1NAA的效果最好,分别为2.09 cm(平均根长)、3.1 cm(最长根长),而0.2 mg·L-1的NAA配方位居第三。说明,NAA的浓度高低影响南天竹生根,较高的NAA浓度有利于根的生长,但过高的NAA浓度会抑制生根率和生根数量。综合各方面因素,‘白果’南天竹生根的最佳培养基为1/2 MS+NAA 0.2 mg·L-1。

表5 不同浓度NAA对‘白果’南天竹生根的影响

3 结论与讨论

通过连续两年的观测,‘白果’南天竹在河南地区生长良好,适应河南地区的气候,冬季无需保护即可越冬,是一种可在河南及周边省市种植的新型观叶树种。

‘白果’南天竹最大的观赏特点是叶片的季相变化,春季新叶绿色,夏季变黄,秋季又呈现鲜艳的红色。果实为独特的黄白色,经冬不凋,即可观叶,亦可观果,是点缀园林建筑小品的优良材料,或植于墙偶,或伴以赏石,或林缘丛植,均能引人入胜,趣意盎然。

‘白果’南天竹以腋芽做为外植体时,最佳的消毒处理为75%酒精30 s+0.1%升汞8 min;适宜的增殖培养基为MS+NAA 1.5 mg·L-1+6-BA 0.1 mg·L-1,增殖倍数为3.58,最佳的生根培养基为1/2 MS+NAA 0.2 mg·L-1,平均根数为2.56根。

‘白果’南天竹初次继代时,茎节较长,苗高3~4 cm,可通过切段来增加繁殖系数。继代两三次后,茎节明显缩短,多数茎长不足2 cm,不易分段,主要通过不定芽来增殖。不定芽增殖系数仅3.58,增殖倍数较低,成为影响‘白果’南天竹快繁的瓶颈。这一现象在火焰南天竹和南天竹上有同样表现,王珊[1]、李慧[2]、杜永芹[3]、王华宇[4]、邓玉营[5]等对火焰南天竹增殖培养时,增殖系数均在4左右。王春[6]、蔡鹏[7]等得出的南天竹的最高增值倍数分别为7.3 ~(10.3、6.27)。

Debergh[8-9],Kevers[10]和pagues[11]等均指出,组培过程中细胞分裂素易导致玻璃化现象。牛自勉[12-13]、李瑶[14]、和任东植[15]等发现,高浓度的 6-BA 对玻璃化的产生有一定的促进作用,这与本实验的结果一致。本实验中6-BA浓度对组培苗玻璃化影响明显,且随着继代次数的增加,新生侧芽也易出现玻璃化现象,且生长速度缓慢。

本实验仅用NAA做生根实验,其他植物激素对‘白果’南天竹生根的影响,有待进一步研究。

[1] 王珊,王永平,鲍华鹏. 不同培养基对火焰南天竹增殖与生长的影响[J]. 江苏林业科技,2014,41(1):17-19.

[2] 李慧. 彩叶树种火焰南天竹的离体快繁研究[J]. 江苏农业科学,2010(1):74-76.

[3] 杜永芹,倪林娟,王玉勤,等. 耐寒彩叶树种火焰南天竹的快繁技术研究[J]. 上海农业学报,2004,20(4):1-4.

[4] 王华宇,李丽凤,陈艳,等. 南天竹两品种的组培快繁技术[J]. 亚热带植物科学,2014,43(3):255-258.

[5] 邓玉营,吕秀立. 火焰南天竹组织培养的研究[J]. 北方园艺,2010(20):141-143.

[6] 王春,张俊林. 南天竹组培快繁技术[J]. 林业科技开发,2011(2):85-88.

[7] 蔡鹏,苏华桃,李丽炎,等. 南天竹的立体培养[J]. 河北师范大学学报:自然科学版,2016,40(1):66-72.

[8] Debergh P, Haaxbaoui Y and Leneur R. Mass propagation of globa artichoke (Cynara soolynas): Evaluation of different hypotheses to overcome vitrification with special reference to water potential[J]. Physiol Plant, 1981(53): 181-187.

[9] Debergh P,Maene L.Patholo gical and physiological problems related to the in vitro culture of plants[J]. Parasitia, 1984(43): 69-75.

[10] Kevers C, Coumans M and Gaspar T. Physiological and biochemical events leading to vitrification of plantd cultured in vitro[J]. Physiol plant, 1986(61): 69-74.

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[12] 牛自勉,王贤萍,许月明. 苹果砧木茎尖培养玻璃化与内源激素的关系[J]. 园艺学报,1994,21(4):396-399 .

[13] 牛自勉,贤萍,戴桂林. 苹果砧木玻璃化过程中内源激素的含量变化[J]. 华北农学报,1995,10(3):15-19.

[14] 李瑶,王利华,时鸣明,等. 影响香石竹试管苗玻璃化的因素[J]. 植物生理学通讯,1997,33(4):256-258.

[15] 任东植,李峰,曲运琴,等. 影响枣组培苗玻璃化的几个因素及其防治(简报)[J]. 植物生理学通讯,2000, 36(1):11-19.

(责任编辑:王团荣)

Research on the Introduction and Rapid Propagation Technique of Color-leafed NewVarietyAlba

Zhang Qingrui1,Lu Mailin1,Ren Xueling2,Yin Zhaoqing1

(1. Forestru Vocational College, Luoyang Henan 471002,China; 2. Luo yang Greening Project Management of fice, Luoyang Henan 471000,China)

The field cultivation and observation on the introduced“Alba” shows that it grows well in Henan area. Take the stem of“Alba”as the explant, the rapid propagation research results suggest that the suitable medium for axillary bud induction is MS+6-BA1.5 mg﹒L-1+NAA0.5 mg﹒L-1, and the inductivity is 89.13%; the suitable medium for propagation ofMS+ NAA 1.5 mg﹒L-1+6-BA 0.1 mg﹒L-1, and the propagation coefficient is 3.58. Under the higher 6-BAconcentration, it tends to appear callus and vitrified shoots. The suitable medium for rooting is 1/2MS+NAA0.2 mg﹒L-1,and the rooting percentage is 45%.

Alba; adaptation; clones

S 793.9

A

1003-2630(2017)04-0007-04

2017-12-16

国家林业局948项目:南天竹优良品种及规模化快繁技术引进(编号:2014-4-70)

张庆瑞(1980-),女,河南焦作人。河南林业职业学院,讲师,硕士研究生,主要从事园林植物栽培生理研究。

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