植物激素对丽格海棠组织培养快繁的影响
2019-06-17于非王禹
于非,王禹
(黑龙江省农科院园艺分院,哈尔滨150069)
丽格海棠又名玫瑰海棠,为秋海棠科秋海棠属的多年生草本花卉[1],当今世界著名的盆栽花卉之一,具有极高的观赏及经济价值。其花色鲜艳,花色品种多,不但是优质园林绿化用花,还是优良的家庭用花。据调查仅黑龙江省海棠每年园林绿化用花在2000万盆以上,家庭用盆花每年在50万盆左右。具有较高的观赏和经济价值的室内花卉,开发前景极其广阔[2]。
丽格海棠目前的传统繁育方式是有性繁殖和无性繁殖。有性繁殖即种子播种,由于丽格海棠是杂交的产物,胚胎发育不完全,所以不宜发芽,开花后结籽少,种子发芽率很低,不能保持母本的优良特性等缺点,一般种子播种不作为商业化生产的繁育手段;无性繁育即茎段扦插,丽格海棠对环境条件要求高,分蘖力弱,茎段扦插成活率与繁殖系数低, 种质退化严重[3],并且长期无性繁殖还会造成病毒在植物体内传递累积,严重影响花卉产品的质量和产量,很难满足当前花卉产业发展的要求。本试验通过植物激素对丽格海棠组织培养快繁体系的研究,筛选出适合丽格海棠组织培养快繁的培养基,为建立丽格海棠再生体系奠定基础,提高丽格海棠商品化生产效率提供技术支持[4]。
1 材料与方法
1.1 材料
本试验采用丽格海棠品种巴克斯(Barkos),采集地点为黑龙江省农业科学院园艺分院智能化温室。将采集成熟的鲜嫩叶片在自来水下流冲洗20min,置于超净工作台中,酒精消毒20s,蒸馏水冲洗两次,0.1%的升汞消毒5min,蒸馏水冲洗2次,沿着主叶脉方向切成1cm×1cm大小的叶片组织,接种到不定芽分生培养基上。
1.2 培养基试验
1.2.1 植物激素对丽格海棠不定芽分生的影响。诱导不定芽分生的基础培养基为MS培养基,附加不同浓度的6-BA、TDZ和2.4-D,共组成9种培养基,MS+1mg/L 6-BA;MS+1mg/L 6-BA+0.1mg/L TDZ;MS+1mg/L 6-BA+0.2mg/L TDZ;MS+1mg/L 6-BA+0.3mg/L TDZ; MS+2mg/L 6-BA; MS+3mg/L 6-BA; MS+1mg/L 6-BA+0.1mg/L 2.4-D; MS+1mg/L 6-BA+0.2mg/L 2.4-D; MS+1mg/L 6-BA+0.3mg/L 2.4-D。每种培养基接种40个叶片,4个叶片接种在一瓶内,共计10瓶,4周后观察其不定芽分生情况。
1.2.2 植物激素对丽格海棠不定芽继代增殖的影响。将诱导培养基中已分生的不定芽切下接种到继代增殖培养基中,继代增殖培养基为MS附加6-BA和NAA,共组成9种培养基,MS+1mg/L 6-BA;MS+1mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA;MS+1mg/L 6-BA+0.3mg/L NAA;MS+1mg/L 6-BA+0.5mg/L NAA;MS+2mg/L 6-BA;MS+2mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA;MS+2mg/L 6-BA+0.3mg/L NAA;MS+mg/L 6-BA+0.5mg/L NAA; MS+3mg/L 6-BA。4周继代1次,观察高度大于2.5cm 的不定芽增殖情况。
1.2.3 植物激素对丽格海棠生根的影响。将高度大于2.5cm的组培苗切下接种到生根培养基中,生根培养基为MS附加IBA和NAA,共组成9种培养基,MS+0.1mg/L IBA; MS+0.1mg/L IBA+0.1mg/L NAA; MS+0.1mg/L IBA+0.3mg/L NAA;MS+0.3mg/L IBA;MS+0.3mg/L IBA+0.1mg/L NAA;MS+0.3mg/L IBA+0.3mg/L NAA;MS+0.5mg/L IBA;MS+0.5mg/L IBA+0.1mg/L NAA; MS+0.5mg/L IBA+0.3mg/L NAA。4周后观察其生根情况。
1.3 培养条件
试验采用的培养基均为含30g/L蔗糖,7g/L琼脂,pH=5.7,培养室温度26±2℃,光照 1200 lx 左右,每天光照10~12h,4周后调查分生倍数和平均株高。生根培养2周后调查生根率等。
2 结果与分析
2.1 适合不定芽分生的植物
本试验以植物激素6-BA、TDZ和2.4-D作为供试因子,研究了三者对丽格海棠不定芽分生的结合效应。从表1得出,外植体在大部分培养基上7~10天均分生出不定芽,随着6-BA浓度的升高,不定芽产生速度加快,再生比率也增高,但当6-BA浓度达到3mg/L时,不定芽出现褐化现象,且随着浓度升高,越来越严重;6-BA和TDZ、2.4-D同时使用,TDZ和2.4-D浓度达到0.3mg/L时,不定芽出现褐化现象;随着TDZ和2.4-D浓度的升高,叶片产生的愈伤越来越多,且不易分化出不定芽。综合以上因素,最佳不定芽分生的培养基为MS+1mg/L 6-BA+0.1mg/L TDZ或MS+1mg/L 6-BA+0.1mg/L 2.4-D。
表1 植物激素对不定芽分生的影响
2.2 适合不定芽继代增殖的植物激素
本实验以植物激素6-BA和NAA作为供试因子,研究了二者对丽格海棠不定芽继代增殖的结合效应。从表2得出,随着6-BA浓度的增高,不定芽分化速度加快和增殖倍数提高,但当6-BA浓度达到3mg/L时,芽生长势减弱;随着NAA浓度的提高易生成根,根生成后不定芽增殖速度减慢,因此,丽格海棠不定芽增殖的最佳培养基为MS+2mg/L 6-BA + 0~0.1mg/L NAA,增殖系数可达5.8。
表2 植物激素对不定芽继代增殖响
2.3 适合组培苗生根的植物激素
本实验以植物激素IBA和NAA作为供试因子,研究了二者对丽格海棠组培苗生根的结合效应。从表3得出,IBA浓度的升高对丽格海棠组培苗生根有促进作用,但IBA浓度达到0.3mg/L以上,对组培苗生长有抑制作用,添加0.1mg/L NAA可以促进组培苗生长,但当NAA浓度达到0.3mg/L以上,出现叶片枯萎现象,因此,组培苗生根可选用0.1~0.3mg/L IBA,可添加0.1mg/L NAA促进组培苗生长。
表3 植物激素对组培苗生根的影响
3 结论与讨论
丽格海棠组织培养快繁体系最佳的不定芽再生培养基植物激素组合为MS+1mg/L 6-BA+0.1mg/L TDZ或MS+1mg/L 6-BA+0.1mg/L 2.4-D,培养4周后再生率可达87.3%;4周后将再生的不定芽从叶片切下,接种到继代增殖培养基上,最佳的不定芽继代增殖培养基激素组合为MS+2mg/L 6-BA + 0~0.1 mg/L NAA,增殖系数可达5.8,根据具体需求可继续进行增殖,每4周继代一次;将高度为2.5cm以上的组培苗转接到生根培养基上,最佳的生根培养基激素组合为MS+0.1~0.3mg/L IBA,组培苗生根后且长度达到5cm以上可移栽驯化。
从实验得出,随着细胞分裂素浓度的增加,对不定芽再生和增殖均有促进作用,但当浓度超出一定范围时,对不定芽再生和增殖起到了抑制的作用;高浓度的IBA对丽格海棠组培苗的生根和生长有促进作用,但是浓度越高在促进生根的同时也影响了组培苗的生长,出现黄叶枯萎现象。因此,在生产中应结合不定芽和组培苗生长势而调节激素浓度。丽格海棠组培苗叶片和茎较脆,在生根时建议切成丛状,利于生根和驯化。
图1丽格海棠叶片不定芽再生 图2丽格海棠不定芽增殖
图3丽格海棠组培苗生根 图4丽格海棠组培苗