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3种抑菌剂在黄槐组培中的抑菌效果研究

2018-02-26安冰

现代农业科技 2018年2期
关键词:组织培养

安冰

摘要 本试验通过组织培养手段,以黄槐种子为材料,研究3种抑菌剂在无菌组织培养体系各阶段中的抑菌效果和对苗木生长的影响,寻找出各阶段的最优技术参数组合,形成完整的组培再生植株。结果表明,在黄槐组培的各个阶段,爱力克、益培隆和益培灵均可有效减轻微生物污染,提高试验成效,降低试验成本。爱力克和益培灵更适合用于黄槐组培,浓度降低时,抑菌剂促进组培苗的生长;而浓度过高则呈现出抑制作用。

关键词 黄槐;抑菌剂;组织培养

中图分类号 Q94 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2018)02-0147-02

Study on Antibacterial Effect of Three Bacteriostats on Tissue Culture of Cassia surattensis Burm.

AN Bing

(Guangxi Paiyangshan State Forest Farm,Ningming Guangxi 532500)

Abstract This experiment adopted the system of micropropagation in Cassia surattensis Burm. to study the antibacterial effect of three bacteriostats,the suitable medium in each stage had been found out,and the test-tube plant was well. The results showed that at each stage of the group,Ailike,Yipeilong and Yipeiling could effectively reduce microbial contamination,improve test results and reduce test costs. Ailike and Yipeiling were more suitable for the tissue culture of Cassia surattensis Burm.,and when the concentration was reduced,the bacteriostat promoted the growth of the tissue culture,while the concentration was too high,which showed the inhibitory effect.

Key words Cassia surattensis Burm.;bacteriostat;tissue culture

黄槐(Cassia surattensis Burm.),苏木科决明属乔木,是优良的绿化观赏植物,药用价值高,其果实富含蛋白质、碳水化合物、多种维生素和矿物质,其性味微温甜,具有和血、健脾、滋阴功效,清肝明目,利水通便,有缓泻作用,降血压、降血脂,有很好的减肥保健功效[1-2]。

黄槐种植广泛,主要通过播种和扦插方式繁育[3-4],种质来源参差不齐、优劣混杂,选育技术不完备。组培快繁技术有助于解决良种缺乏问题,并为种质资源开发提供技术支撑,达到优良遗传材料的良种快繁、基因工程植株的快速繁殖和離体种子的快速繁殖等。目前,关于决明属植物通过组织培养获得再生植株的报道鲜少,关于黄槐组织培养的报道更少[5]。

近些年来,组培技术的工厂化生产技术趋于成熟,应用广泛,在生产出大量幼苗的同时,使植物繁育逐步摆脱周期长、完全受控于自然环境的分散状态,走向集控化、自动化、摆脱自然因素制约的工厂化生产。尽管组培理论研究已经非常精深,但依旧面临很多技术瓶颈和关卡,例如褐化、玻璃化和污染三大杀手。其中污染的原因复杂,贯穿整个组培环节,涉及组培材料、技术、试剂、人员、内外环境等诸多因素,始终是制约其发展的一个难题,亟待研究解决[6]。

本文以黄槐种子为材料,探寻新型抑菌剂在组织培养过程中的应用,旨在解决外植体诱导过程中污染率居高不下的难题,降低无菌体系中污染给科研和生产带来的巨大危害,提高组织培养的成功率和效率。本设计中所使用的爱力克、益培隆和益培灵均为新型组织培养专用防污染杀菌剂,具有长效、广谱和高活性的优势,其作用机理为穿透微生物的细胞壁,进入细胞内部,通过断开微生物关键蛋白质的键或与核酸碱基结合、干扰复制,从而起到杀菌作用。目前在植物组培类论文中应用很少,其灭菌效果显著,但使用浓度及其对植物生长状况的影响尚不清楚,有待于进一步试验研究。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验以黄槐种子(Moringa oleifera Lam.)为材料,试验所用抑菌剂爱力克、益培隆和益培灵购自上海宇涵生物科技有限公司。培养基pH值为5.5~5.6,在121 ℃高温下灭菌15 min后备用。灭菌后的材料接种到培养基上,置于光强3 000 lx、温度25 ℃条件下培养。

1.2 试验设计

试验设计见表1。所有试验处理的空白对照都不添加抑菌剂,其他均与处理设计一致。

2 结果与分析

2.1 外植体消毒阶段

试验结果如表2所示,可以看出,在外植体消毒阶段,使用爱力克,处理C为最佳处理浓度。与空白对照相比,虽然处理C的灼伤率是空白对照的2.2倍,但空白对照的污染率是处理C的5.2倍、萌芽率只有处理C的51%,效果显著。说明爱力克可有效降低污染率、提高萌芽率,提高外植体诱导试验的成效。与此同时,爱力克对黄槐种子具有一定的伤害,要把握好处理浓度和时间。

2.2 外植体诱导阶段endprint

在外植体诱导阶段,处理D的保存率和萌芽率最高。其保存率分别较处理A、B、C、E、F高出78%、112%、147%、1%和20%,萌芽率分别比处理A、B、C、E、F高出32%、47%、78%、5%和11%。因此,处理D为最佳选择。同时可知,益培灵效果优于益培隆。试验数据显示,使用益培灵的3个处理保存率和萌芽率平均值分别为84%和87%,而益培隆分别为43%和61%,这与空白对照的数据41%和58%相比,说明使用益培隆不适合外植体诱导,并出现了玻璃化和愈伤团;而益培灵可有效防止污染,并有利于诱导芽的萌发,减少内生菌的污染。

2.3 增殖培养阶段

在增殖培养阶段,数据显示使用益培灵的3个处理增殖个数、茎芽伸长和污染率平均值分别为13.7个、7.2 cm和9%,而益培隆分别为5.4个、4.6 cm和19%,这与空白对照的数据6.1个、5.8 cm和40%相对比,说明使用益培隆虽然污染率较空白对照低52.5%,但增殖个数和茎芽伸长分别较空白对照低11%和21%,不适用于黄槐组培。益培灵处理的增殖个数和茎芽伸长分别较空白对照高125%、24%,而污染率较对照低78%,可有效降低污染,提高增殖个数,适宜用于黄槐增殖培养,其中处理D为最佳选择。在增殖过程中,益培灵浓度不宜过高,过高的浓度虽然可以降低污染率,但同时也会抑制茎芽伸长和生长。

2.4 生根培养阶段

在生根培养阶段,使用益培隆的3个处理根长、苗高、生根率和污染率平均值分别为3.2 cm、4.3 cm、73%和9%,而益培灵分别为5.5 cm、6.5 cm、95%和5%,这与空白对照的数据4.8 cm、5.6 cm、85%和19%相比,得出与增殖阶段相同的结论。在益培灵处理的3个对比中,处理E、F污染率最低,但处理E的根长、苗高和生根率分别比处理F高10%、11%和1%,其苗木生长状况更优良,长势均茁壮,为最适宜处理。

3 结论与讨论

在黄槐组织培养的各个阶段,爱力克、益培隆和益培灵均可有效减轻微生物污染,降低污染率,提高试验成效,降低试验成本,这与其他类似试验结果一致[7]。本试验中使用的爱力克、益培隆和益培灵均为新型组织培养专用防污染杀菌剂,其作用机理不同,爱力克和益培灵更适合用于黄槐的组织培养,在试验中,把握处理浓度和时间很重要。浓度降低时,抑菌剂可促进组培苗的生长;而浓度过高,则呈现出抑制作用,这与其他植物的类似组织培养试验研究结果一致[8-9]。

组织培养由于条件可控,故不受季节限制可全年生产,利用组培技术,可实现优良无性系或单株迅速繁育推广,且不改变其遗传特性,保持原有优良性状不变。组织培养技术有望建立“种质银行”或“基因库”,便于种质资源保存和交流,加速优良品种的繁育与推广,缩短育种周期,获得常规育种难以或无法得到的新基因型,创造新的物种或品种。

组培过程中造成污染的原因及影响因素众多,一直是该项技术的大敌,外植体表面和内部常携带微生物,是组织培养过程的主要污染源[10-12],而其内生菌消毒要比表面消毒更复杂[13]。因此,筛选出适宜的抑菌剂,是组培过程中事半功倍的选择,可以有效提高成功率、降低成本,在工厂化育苗中则更有优势。

4 参考文献

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[4] 吴良鸣.黄槐育苗造林技术[J].河北林业科技,2007,6(1):51-52.

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[13] 胡凯,张立军,白雪梅,等.植物组织培养中的污染原因分析及外植体消毒[J].安徽农业科学,2007,35(3):680-681.endprint

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