多肉类十二卷属植物组织培养技术
2018-01-17陆锦明卜顺法顾春峰上海市闵行区三农综合服务中心201109
金 燕 陆锦明 卜顺法 顾春峰 (上海市闵行区三农综合服务中心 201109)
汤桂钧* (上海市闵行区农业技术服务中心 201101)
多肉类植物为百合科多年生常绿草本,是近年在我国快速发展的观赏花卉,其中以十二卷属较为名贵。多肉类十二卷属植物全属约有150余个种,广泛分布于世界各地,在我国华南、西南地区的热带、亚热带地区亦有分布;性喜温暖、干燥和阳光充足的生态环境,忌寒冷、霜冻和潮湿,最适生长温度15~25 ℃,冬季最低5 ℃以上,夏季能耐40 ℃左右的高温,最适生长期为3~11月;对土壤要求不严,以肥沃疏松的沙壤土为最适。
多肉类十二卷属植物利用价值较高,叶片呈披针形三角状、长条状或圆柱状,肉质厚实,表面光滑革质、有光泽,叶色浅绿或深绿,叶上有彩色条纹或彩色星状斑点,有的品种叶片上镶嵌有丛状金黄色、粉红色的条纹,十分美丽,具有较强的观赏性;作盆栽植物极适宜用于办公室、居室、厅堂、阳台等摆放装饰,不仅具有清新优雅之美,还可以吸收空中的有害气体,洁净空气环境,具有环保功能。因此,近十多年来,多肉类十二卷属植物在我国许多大中城市流行,成为热门的新宠花卉,单价数十元至数百元,经济效益显著。但多肉类十二卷属植物通常花而不实,繁殖方式以分株、叶片扦插等为主,年繁殖率只有1∶3~5,种苗稀缺,抑制了其产业发展。为此,笔者引进了近30个多肉类十二卷属植物新品种,从中选取了代表性种类与品种,以其花梗嫩茎段、嫩叶等组织为外植体,进行了离体培养技术研究,最终掌握了整套组织培养技术体系,培育出了一批试管苗并作盆花栽培[1]。现将其组培技术研究结果报道如下。
1 外植体诱导培养
1.1 花梗嫩茎段离体诱导培养
1.1.1 消毒处理与接种
多肉类十二卷属植物无茎秆,叶片簇生、厚实肉质,常年5、6月及10、11月从中心处抽出细长花梗开花,不结实无种子(人工授粉可结实)。根据其独特的生物学特征特性,选择新抽生、半木质化的花梗嫩茎段作外植体,诱导发生无菌芽。
具体方法为:将抽生的花梗自植株基部剪下,并剪去下部老熟部分及顶端幼嫩部分,用洗洁精清洗2遍,然后剪成长6cm左右的茎段,用纱布包裹后置自来水下冲洗3 h。在无菌室超净台上对花梗进行消毒,先用75%酒精溶液消毒1min,然后用10%次氯酸钠消毒15min,最后用无菌水冲洗3遍后沥干备用。将消毒后的花梗切成1cm长的茎段,每段带2~3个节间,接种于发生培养基上,以诱导不定芽产生,从而培育成无菌系[2]。诱导培养基配方为MS+BA 2.0mg+NAA 0.2mg+活性炭1.0g/L+琼脂5g/L+蔗糖30g/L,pH 5.8,其中活性炭可起到减轻外植体褐化死亡及促进培养基通气的作用。为防止茎段离体消毒后产生褐化现象(离体后多酚类物质外渗),前3周内暗培养不加光,以后光照13 h/d,光照强度3 000 Lux左右。
1.1.2 培养结果
经过7~15 d的诱导培养(品种间有差异),茎段自顶端切口处或节间处膨大形成愈伤组织并不断生长,先呈黄白色,再经30多d的培养,愈伤组织脱分化长出浅绿色且有光泽的亮点,表面凹凸不平,直径0.5~1.0cm。经约2个月的培养,愈伤组织分化,转变成浅绿色、有光亮的芽点,此为不定芽雏形,以后芽点继续生长成幼叶并呈浅绿色至浓绿色,再生为丛生苗,再经1个多月培养,叶腋处抽出分枝生成丛生芽,一般有2~4个,多的可达5个以上,由此诱导成功,一般诱导率可达90%以上。
1.2 嫩叶离体诱导培养
叶片离体培养是植物组织培养的常用方法,具有取材方便、不受季节限制等优点,但相对于花梗嫩茎段培养,其培养周期明显较长,成功率也相对较低。
1.2.1 叶片消毒处理与接种
剪取多肉类十二卷属植物植株中心处或旁边新长出、已展平的新叶,用洗洁精清洗2遍,用纱布包裹后置自来水下冲洗3 h。在无菌室超净台上对叶片进行消毒处理,先用75%酒精溶液消毒1min,然后用10%次氯酸钠消毒10~15min,最后用无菌水冲洗3遍后沥干备用。将叶片切成1cm见方的小块,平放接种至培养基上,一般瓶内接种1~5个。培养基配方及培养条件与花梗嫩茎段离体诱导培养相同。
1.2.2 培养结果
培养7 d后,叶片切口处开始膨大并陆续脱分化长出愈伤组织,开始呈黄白色,经2个月培养后陆续转变成浅绿色、有光亮、凹凸不平的组织,约半年可从愈伤组织上分化出幼苗并不断生长成丛生苗。
2 继代增殖培养
诱导成功的丛生苗一般每株有2~4个丛生芽,可将丛生芽切割分株进行增殖扩繁,以不断扩大繁殖系数,一般每30~45 d继代增殖1次。
增殖培养基配方为MS+BA0.2~1.0mg+NAA 0.02~0.1mg/L+琼脂5g/L+蔗糖30g/L,pH 5.8。光照13 h/d,光照强度3 000 Lux左右。应注意BA浓度不宜超过0.3mg/L,避免丛生芽过多而使瓶苗徒长、叶片细长排列不整齐、甚至产生“玻璃苗”[3]。培养室温度以24 ℃为好,温度过低幼苗生长慢,温度过高(25 ℃以上)幼苗生长太快、苗瘦弱细长甚至会产生玻璃化现象[4]。此外,为促进培养基通气并有利于瓶苗健壮生长,培养基中可添加活性炭1~2g/L。
继代增殖的目的是将丛生芽不断切割分株以扩大繁殖系数,并使瓶苗健壮生长,但不能盲目扩大繁殖系数,否则会适得其反,一般增殖系数以1∶2.5~3为宜。
3 生根培养
当继代增殖至一定数量后,于幼苗长至高2cm左右时将其幼苗切成单株,接种至生根培养基上培育成完整的试管苗,生根培养基配方为1/2MS+IBA 0.2~0.3mg/L+活性炭1.0g/L+琼脂4.5g/L+蔗糖20g/L,pH 5.8。光照、温度管理与增殖培养相同。一般生根率可达98%以上,根系一般在3条以上,多的可达7~10条[5、6]。
4 试管苗炼苗驯化培育
将试管苗移出培养室,用镊子取出幼苗,在清水中漂洗,除尽根系所沾琼脂,以防栽后滋生病菌而烂根。炼苗移栽容器以30cm×30cm、底部镂空的塑料框为好,框内平铺10cm厚基质,炼苗基质选用泥炭、蛭石、珍珠岩、赤玉、竹炭、蛇木、仙土等7种,经一定比例混合配比并用拌和机充分搅拌均匀。基质中需加入杀菌剂、杀虫剂及NPK三元复合肥,以杀灭基质内病原菌和残留虫卵,并补充养分。将苗浅栽于基质内,栽后及时浇足搭根水,而后用75%遮光率的黑色遮阳网覆盖2层,因多肉类十二卷属植物的叶片肉质厚实不易失水,故不需覆盖薄膜,避免基质湿度过高而烂苗。栽植第2天可用喷雾器进行叶片喷雾,每天早晚各喷1次,切忌浇水。新根长出、幼苗完全成活后需严格控制浇水,一般夏秋季每7~10 d于清晨浇水1次,冬春季每15~20 d浇水1次,不干不浇,浇则浇透。苗长至5cm以上时(约6个月)可移栽至容器内作盆花养护,炼苗成活率可达99%以上。多肉类十二卷属植物病虫害发生极少且抗病性较强,在炼苗驯化阶段及以后正式上盆养护后基本上不进行病虫害防治。
[1]朱天华,陆锦明,孙清,等.十二卷类植物的离体培养技术研究[J].上海交通大学学报:农业科学版, 2012,30(3):45-48.
[2]查夫拉.植物生物技术导论[M].北京:化学工业出版社,2002,2(3):38-39.
[3]宋晓诪,沈萌,左志宇,等.十二卷属植物西山寿的组织培养与快速繁殖[J].植物生理学报,2007,43(5):883-884.
[4]连勇,陈国忠,沈文,等.植物组织与细胞离体培养技术[M]北京: 中国科学技术出版社,2011:10-20.
[5]刘春梅,张红,等.点纹十二卷的组培与快繁[J].安徽农学通报,2012,18(3):32-33.
[6]杨娟,俞爱军,周燕,等.多肉植物花影寿离体快繁技术研究[J].上海农业科技,2017(2):83-84.