黄花倒水莲的组织培养及快速繁殖技术研究
2019-01-13蔡梅玲饶卫芳罗万周张凤范秀琼朱昔娇
蔡梅玲 饶卫芳 罗万周 张凤 范秀琼 朱昔娇
摘 要:本文主要研究黄花倒水莲的组织培养与快速繁殖,就组织培养,分别从胚轴、叶片、茎段入手开展分析,对比不同调节剂对不同外植体不定芽诱导的影响,同时阐述光照、有机添加物对不定芽生长与繁殖的影响。成功诱导出黄花倒水莲愈伤组织,能够在一定程度上加深生成代谢产物提取等方面的研究,让其拥有一定的实验基础。本文分别从不同角度研究黄花倒水莲组织培养与快速繁殖技术,旨在为解决稀缺药用植物繁殖问题提供参考性意见。
关键词:黄花倒水莲;组织培养;快速繁殖
随着人类对药用植物需求量的不断增加,野生药用植物资源,虽说具备较高的药用价值,但资源产生速度缓慢,难以满足市场发展。稀缺药用植物资源保护,借助组织培养离体快速繁殖技术,能够有效保存大量的稀缺资源,进一步解决了市场对资源的需求量。本文研究先将黄花倒水莲的叶片、胚轴、茎段的三种材料视作培养组织,从两种途径入手,构建黄花倒水莲再生体系。旨在为解决稀缺药用植物繁殖问题提供参考性意见。
一、黄花倒水莲的相关概述
黄花倒水莲又被称之为Polygala fallax,其属于小乔木种类,主要分布在我国的湖南、广西、云南等南方地区。黄花倒水莲具有较高的药用价值,所以在早期就被人们认识,具有较大的市场需求量,由于黄花倒水莲资源一般都是野生,这类野生资源不能大规模生产,因此十分有限,而巨大的市场需求量导致出现了严重的过渡采集情况,导致黄花倒水莲资源严重短缺。本文主要利用了组织培养离体快繁技术研究了黄花倒水莲的胚轴、茎段以及叶片等三个不同的外植体,站在多方面和多途径的角度上構建出了更加完善的黄花倒水莲离体快繁的再生体系,在一定程度上解决了目前黄花倒水莲资源短缺的问题。
二、实验使用的材料与实验方式
1.实验采用的材料及条件
以黄花倒水莲的成熟种子作为研究材料,黄花倒水莲种子采自2016年广东省梅州市梅南林场,将所有的成熟种子使用自来水清洗干净,并用干净纸将水渍全部擦干。使用质量分数为70%的酒精进行擦拭,一般擦拭的时间为30s,然后将其放入升汞溶液当中进行消毒,并使用无菌水对其冲洗,再使用无菌滤纸将其水分吸干,使用小刀在无菌的操作台上去掉种子的外种皮,将其放入单位为MS+BAP 1.0 μmol·L-1的培养基中, 将其放入培养室中进行培养,培养室的环境温度应为25℃,大概7d之后种子就会开始萌发,当种子萌发20d左右时,将幼苗中的胚轴取出培养在外界环境当中,30d后再去幼苗的茎段和叶片为外植体。
培养基的主要成分包括维生素和MS的无机盐等,并且还需要保证pH值为6。
2.实验的具体方式
(1) 胚轴外植体诱导不定芽发生分析。该实验当中的外植体为20d大的油压胚轴,接BAP 2.0+NAA 0.2,TDZ 2.0+NAA 0.2,BAP 5.0+NAA 0.2,TDZ 5.0+NAA 0.2,KT 2.0+NAA 0.2,BAP 2.0+IBA 0.2TDZ 2.0+IBA 0.2,等浓度不同且具有组合激素的培养基当中,一般需要培养30d,然后对其结果进行观察,并将不定芽的诱导率记录下来,计算出不定芽的平均数以及不定芽的实际生产情况。
(2)茎段外植体诱导丛芽发生分析。该分析中的外植体为1个月大的黄花倒水莲无菌试管苗茎段, 将其切成大小相同的茎段,并接入浓度不同且具有组合植物生长调节剂的培养基中(如下表所示)。一共有4瓶,每瓶中会对20个处理体进行处理,一般情况下需要对其重复处理三次,放置30d后对结果进行观察,并将不定芽的诱导率、繁殖系数以及不定芽的生长情况记录下来。 如表1便是黄花倒水莲茎段诱导不定芽发生具体情况。
(3)叶片外植诱导愈伤组织及形成分析。将种苗的叶片分别放入8种浓度不同且组合激素也不同的培养基种,在每个处理器种含有20个外植体,需要对每个外植体重复处理三次,培养30d后需要对愈伤诱导率进行计算,并将质量较好的愈伤转接到特定的培养基当中,从而诱导不定芽发生。如表2便是黄花倒水莲叶片诱导愈伤具体情况。
(4)不同光照有机物添加剂影响效果。基本培养基的规格为MS+BAP 2.0+NAA 0.2,其中外植体为3cm的黄花倒水莲茎段,将茎段分别放入光照不同的培养室种进行培养,并设置MS对照,每个培养基种对20个外植体进行处理,每个外植体需要重复处理3次,对其培养30d之后对结果进行观察,并将茎段增值的系数以及外植体茎段的平均长度等进行统计。
将MS作为基本培养基,其中外植体为3-4cm的茎段,将这些茎段转入生根培养基当中,30d后对生根率以及根系的生长状况进行统计。清理干净生根的小苗基部之后将其移至遮荫的温室中的混合基质中进行培养,每个混合基质中培养100株的小苗,30d后对移栽成活率进行统计。
3.相关数据分析
本文研究中所用的所有数据是由专业的统计学软件进行处理,通过对组间的数据关系进行对比,得到相应的分析结果,组间数据比较使用x2检验,计量资料为[n()],组间数据比较使用t检验,以P<0.05为标准界定,分析组间数据差异及统计学意义。
三、实验结果
1.胚轴外植体诱导不定芽发生结果
以胚轴作为外植体,将其放置在BAP调节剂MS培养基中,连续培养15d,外植体的开始增大,随之形成多个凸起部位。实验结果显示,MS+BAP 2.0+NAA 0.2能够加速胚轴诱导不定芽的发生,诱导率为100.0%,平均不定芽数量为12.3个。当其中BAP的浓度增加到5.0,不定芽的诱导率下降,大幅度减少了不定芽的数量,并且不定芽中会分化出一些无用的愈伤。整个芽苗的生长趋势相对较差,并且一部分芽苗还出现了水渍的情况。在拥有调节剂的MS培养基中放入胚轴进行诱导生产的不定芽的生长状况较差,而且芽苗的基部出现了白色的疏松愈伤问题。