加拿大蓝靛果忍冬组培快繁技术研究
2017-05-30姜思佳焦丽韩曦赵利群李滨胜崔杰
姜思佳 焦丽 韩曦 赵利群 李滨胜 崔杰
摘要 [目的]研究加拿大蓝靛果忍冬组培快繁技术。[方法]以黑龙江省森林植物园选育的加拿大蓝靛果忍冬优良品种J-12的叶芽、花芽、茎段、叶片为外植体进行组培试验。通过在MS培养基上附加不同激素配比,筛选出最佳外植体和最佳培养基配方。[结果]叶芽为最佳诱导外植体。最佳消毒时间组合为75%乙醇10 s与2% NaClO 4 min,污染率低至2%。J-12蓝靛果忍冬品种诱导叶芽分化及增殖的最佳培养基及激素配比是MS+NAA0.15 mg/L+6-BA1.50 mg/L,增殖倍数最高可达8.0倍;最佳生根培养基为1/2MS+IBA 050 mg/L+NAA0.20 mg/L,生根率为100.00%。[结论]该研究可为加拿大蓝靛果忍冬的大规模生产提供技术支持。
关键词 蓝靛果忍冬;组织培养;分化
中图分类号 S663.9 文献标识码
A 文章编号 0517-6611(2017)29-0155-02
A Preliminary Study of Tissue Culture Technique of Canadas Lonicera edulis
JIANG Sijia1,JIAO Li1,HAN Xi1,CUI Jie2* et al
(1.Heilongjiang Forest Botanical Garden,Harbin,Heilongjiang 150040;2.Harbin Institute of Technology,Harbin,Heilongjiang 150040)
Abstract [Objective] To study the tissue culture technique of Canadas Lonicera edulis.[Method] The leaf buds,flower buds,stem segments and leaves of the fine strain J-12 which were selected by Heilongjiang Forest Botanical Garden were used in tissue culture test.The best explants and best media formulations were selected by adding different hormone ratios on MS medium.[Result] Leaf buds were the best induced explants.The optimal disinfection time combination was 75% alcohol 10 s and 2% NaClO 4 min,and the pollution rate was low to 2%.The optimal medium for leaf bud differentiation and proliferation of the J-12 was MS+NAA0.15 mg/L+6-BA1.50 mg/L,with a maximum multiplication factor of up to 8.0 times.The best rooting medium was 1/2 MS+IBA0.50 mg/L+NAA 0.20 mg/L,the rooting rate was 100.00%.[Conclusion] The study provided technical support for the largescale production of Canadas Lonicera edulis.
Key words Lonicera edulis;Tissue culture;Differentiation
基金項目 黑龍江省财政林业科技推广示范资金项目“蓝靛果忍冬优良品种繁育及栽培技术推广与示范”(〔2015〕ST-11号)。
作者简介 姜思佳(1985—),女,黑龙江哈尔滨人,工程师,硕士,从事林木培育、种质资源引种与保存研究。*通讯作者,副教授,博士,从事基因工程应用研究。
收稿日期 2017-08-16
蓝靛果忍冬(Lonicera edulis)又名蓝靛果、羊奶子、山茄子,是忍冬科忍冬属多年生落叶小灌木[1],果实具有很高的营养价值,抗氧化物质含量较高[2-8],是提取食用天然色素的良好资源[9-10],既可生食又可加工成浆果产品,蓝靛果忍冬还可作为观赏树种[11],主要分布在我国东北地区、内蒙古及华北等地区[12-13]以及俄罗斯远东地区、日本、朝鲜北部。
我国开展蓝靛果忍冬的研究起步比较晚,野生资源日益枯竭,优良品种培育进展缓慢,引进的大部分品种主要来自俄罗斯。目前关于蓝靛果忍冬组培快繁技术的研究已经取得一些进展。Ding等[14]、Jin等[15]对外植体消毒和最佳诱导培养基进行筛选;梁琦兰等[16]利用嫩枝茎段诱导成功;李桂君等[17]成功诱导出俄罗斯耐寒蓝靛果忍冬组培苗。该试验所使用植物材料是从加拿大引进的优良品种,目前国内对其组培技术的研究鲜见报道。该研究以黑龙江省森林植物园选育出的优良品种J-12为材料进行组织培养试验,将组培快繁技术研究与培育新品种相结合,有助于提高幼苗繁殖效率、加速育种进程、保护和合理利用蓝靛果忍冬种质资源以及优良品种的示范推广。
1 材料与方法
1.1 材料 试验材料为黑龙江森林植物园选育的加拿大蓝靛果忍冬优良品种J-12。组培试验在哈尔滨工业大学食品研究院进行。
1.2 外植体的获得和消毒
12月份采集蓝靛果忍冬优良品种J-12的冬眠枝条,用自来水清洗,除去表面灰尘,然后进行水培。开始阶段,每3 d更换1次清水,萌芽后每5 d更换1次清水。
將长出的叶芽、花芽、茎段、叶片作为组织培养的试验材料,取试验材料放入自来水下冲洗30 min,在超净工作台上用无菌蒸馏水冲洗3次,然后用70%乙醇溶液表面消毒10 s,取出后用无菌蒸馏水冲洗3次,再用2%NaClO溶液消毒2~10 min,无菌蒸馏水冲洗3次,最后放在无菌滤纸上将多余的水分吸干,以降低污染率和减少玻璃化情况的发生,筛选出最佳的时间组合。
1.3 最佳诱导培养基的筛选
以MS为基本培养基,分别添加不同浓度的6-BA(1.00、1.50、2.00 mg/L)和NAA(0.10、0.15、0.20 mg/L),采用2因素3水平正交设计,每个处理重复3次,每次重复接种25瓶。接种后放入培养箱,16 h/d光照,光照强度为2 000 lx,箱内温度调节在(25±2)℃,湿度70%~80%。每天观察培养物情况,30 d后统计不同处理方式的诱导率,并观察记录其生长状况。
1.4 最佳生根培养基的筛选
将诱导出的丛生不定芽切成高2.5~3.0 cm的若干单株,接入1/2MS、1/2MS+IBA 1.00 mg/L+NAA 0.20 mg/L、1/2MS+IBA0.50 mg/L+NAA 0.20 mg/L 这3种生根培养基中。经过30 d培养,统计各生根培养基中试管苗的生根率。
1.5 炼苗及移栽
将试管苗的封口膜除去,室温(25~30 ℃)下遮阳炼苗3~5 d,然后从瓶内取出试管苗,轻轻洗除试管苗根部的琼脂,移栽到经过高锰酸钾消毒的基质中,空气湿度保持在80%以上。
1.6 统计分析 采用Excsl 2007和SPSS 12.0软件进行数据分析与处理。
2 结果与分析
2.1 不同消毒时间效果
采用75%乙醇和2%NaClO组合进行消毒试验,其中乙醇消毒时间为10 s,NaClO消毒时间设置为2、4、6、8、10 min。试验结果表明接种材料的最佳消毒方式是用无菌水冲洗3次,后用75%乙醇消毒10 s,再用无菌水冲洗3次,再用2%NaClO消毒4 min,最后用无菌水冲洗3次,平均污染率低至2%(表1)。
2.2 不同外植体的筛选
外植体分别为水培后的叶芽、花芽、茎段、叶片(5 mm×5 mm),采用完全随机分组试验,每种材料接种25瓶,重复3次。由表2可知,叶芽和茎段的分化率较高,分别为93.33%、50.67%,而花芽和叶片的分化率均为0,叶芽为最佳外植体。
2.3 不同激素浓度对外植体分化的影响 将蓝靛果忍冬J-12外植体叶芽接种于诱导培养基上,7 d后叶芽开始萌动,并逐渐伸长,15 d后芽长到1.0~1.5 cm,30 d后芽高平均达3.0 cm,呈嫩绿色。不同浓度NAA、6-BA激素配比对蓝靛果忍冬J-12叶芽诱导率以及增殖倍数有极显著的影响(表3)。多重比较结果表明,蓝靛果忍冬外植体在5号培养基中诱导率最高,达97%。NAA的3个水平中,0.15 mg/L的增殖倍数最大;6-BA的3个水平中,1.50 mg/L的增殖倍数最大。确定蓝靛果忍冬J-12诱导叶芽分化及增殖的最佳培养基及激素配比是MS +NAA 0.15 mg/L+6-BA 1.50 mg/L,增殖倍數可达8.0倍。
2.4 最佳生根培养基的筛选
将诱导出的丛生不定芽切成高2.5~3.0 cm的若干单株,接入生根培养基中进行诱导生根。培养到20 d左右时,试管苗开始长根。接种到1~3号生根培养基上的试管苗均能长出白色的根,但根的数量和长度存在显著差异。由表4可知,3号生根培养基生根效果最好,培养到30 d左右时,生根率达100.00%,平均根长8.3 cm,此时试管苗健壮,可进行炼苗。
2.5 移栽基质的选择
准备3种移栽基质:细沙、草炭土 ∶细沙=2 ∶1、珍珠岩。试管苗经炼苗后,分别栽入3种基质中。栽培35 d后统计试 管苗的成活率及苗高。由表5可知,不同移栽基质对试管苗的成活率和苗高都有显著影响。试管苗在细沙基质中成活率达80%;在草炭土+细沙的混合基质中成活率达92%,苗高最高(10.80 cm);在珍珠岩基质中成活率较低(44%),可见最佳移栽基质为草炭土 ∶细沙=2 ∶1。
3 结论
(1)加拿大蓝靛果忍冬优良品种J-12的叶芽为最佳诱导外植体。
(2)最佳消毒时间组合为75%乙醇10 s与2%NaClO 4 min,污染率低至2%。
(3)诱导叶芽分化及增殖的最佳培养基及激素配比是MS+NAA0.15 mg/L+6-BA1.50 mg/L,增殖倍数最高可达8.0倍。
(4)最佳生根培养基为1/2MS+IBA0.50 mg/L+NAA0.20 mg/L,生根率为100.00%。
(5)最佳移栽基质为草炭土 ∶细沙=2 ∶1,成活率达92%。
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