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长寿花观赏价值及组织培养初步研究

2020-07-17薛永飞齐占涛

绿色科技 2020年9期
关键词:外植体培养基诱导

马 群,薛永飞,齐占涛,郭 妙

(1.大同市城墙带状公园管理中心,山西 大同 037004;2.大同市智家堡公园,山西 大同 037004;3.大同市儿童公园,山西 大同 037004)

1 引言

长寿花(Kalanchoebolssfeldiana)属景天科伽蓝属多年生肉质草本植物,又名矮生伽蓝菜、圣诞伽蓝菜、寿星花,原产非洲马达加斯加岛。19世纪末已开始商品生产,现已成为优良冬春季室内盆花[1]。长寿花喜温暖湿润和阳光充足环境,不耐寒,耐干旱,夏季怕高温,宜良爽气候,冬季温度不低于5 ℃;对土壤要求不严,以肥沃沙壤土为好。盆栽后,在稍湿润环境下生长旺盛;过于干旱或温度偏低,生长缓慢,叶片发红,花期推迟[3]。当前,提高品质是国内长寿花生产者面对的主要难题[2]。由于长寿花繁殖系数低,不能满足生产的需要,为了提高繁殖系数,对长寿花进行了离体快繁技术的初步研究。

2 长寿花的概述

2.1 形态特征及品种

茎直立,株高10~30 cm,株幅15~30 cm;全株光滑无毛,叶肉质,交互对生;椭圆状长圆形,叶片上半部具圆齿或成波状,下半部全缘,深绿色,有光泽,边略带红色,花朵细密拥簇成团,整体观赏效果甚佳。圆锥状聚伞花序,花多数,花色有绯红、桃红、橙红、黄、橙黄、紫红、白,花期2~5月[2]。目前长寿花销售可大致分为5个系列[3]。

丰花长寿是品种花色最多的系列。观赏效果出色,适合窗台、茶几、餐桌等处摆放[3,4]。迷你系列株形小巧,生产周期短、产量高[4]。光照充足即可,对生长环境要求不高,适合新手养殖盆栽。垂吊系列花色较少,常见的有下垂风铃状花、四角星状花[4]。特殊品种系列有黄、橙黄、橘黄、白色,特点是叶片鹿角状,很受追求独特的消费者喜爱[3]。重瓣系列总体花期更长、花色更丰,常见品种主要有:卡罗林(Caroline)、西莫内(Simone)、内撒利(Nathalie)、阿朱诺(Arjuno)、米兰达(Miranda)、块金(Nugget)系列、四倍体的武尔肯(Vulcan)、肯尼亚山(MountKenya)、萨姆巴(Sumba)、知觉(Sensation)和科罗纳多(Coronado)[3,4]。目前这五个系列市场销路都不错,尤其重瓣系列已成为花卉市场的主要利润增长点[1]。

2.2 栽培技术

扦插苗上盆时,腐叶土2份与1份砂或煤渣混合。生长期盛夏遮荫时,保持60%的透光率,春、秋、冬季注意充足光照[1]。天气干燥,需在植株上及周围喷水,以增加空气湿度。旺盛生长期,施肥2~3次/月[3,4]。冬季室内10 ℃以上,仍然可以有很好的长势并保持开花,室内不低于0 ℃可以安全越冬[3,4]。病虫害应及时发现、及时防治,保持植株健康生长。

2.3 目前市场状况

多年来,长寿花一直是普通老百姓喜爱的花卉之一,能常年保持较好的市场份额,价格相对稳定,且品种更新换代快、紧跟国外育种公司的脚步[1,2]。多肉植物未来5年市场销售仍将处于上升期,利润十分可观,除去成本和运输、人工等费用,一盆普通多肉植物利润为零售价的50%以上[2]。目前,国内销售的高品质长寿花大多依赖荷兰进口,把品质提高是国内长寿花生产者所面对的主要难题[3]。

2.4 组织培养研究目的

目前,长寿花在园林中应用日益增多,为了提高繁殖系数,以长寿花的幼叶和幼茎为外植体,接种在加入不同浓度植物生长调节剂的培养基中,诱导愈伤组织及丛生芽,对其进行组织培养的初步研究。

3 材料与方法

3.1 材料

长寿花供试材料均来自四川农业大学林木遗传育种的实验苗圃。以幼茎和幼叶为材料,取生长健康的当年生枝条若干,除去附着在外植体表面的污物,用浓洗衣粉液浸泡10 min,再用自来水冲洗2 h[4]。在无菌条件下,用75%的酒精处理15 s,接着用0.1%升汞溶液分别处理5min和7 min;再用升汞浸泡杀菌、无菌水漂洗过程中,间隔1~2 min轻轻搅动,达到更好的杀菌和减少升汞残留的目的[4]。将处理好的外植体放在培养皿的无菌纱布上,吸取表面水分,然后将外植体剪成约0.5 cm长的小段,接种在配制好的培养基上。

3.2 试验方案

以MS培养基为基本培养基,附加不同的激素构成(表1)。将每个处理分为两部分,用0.1%升汞溶液分别处理5 min和7 min,观察不同灭菌时间对灭菌效果及外植体成活率的影响。

表1 培养基中植物生长调节剂浓度及其组合

3.3 培养条件

对取下的茎和叶进行常规消毒。将处理好的茎段和叶片接种到快繁培养基(表1)上,其中琼脂6~7 g/L,蔗糖30 g/L,pH值调至7.0左右,高压蒸汽灭菌18 min。培养温度为25 ℃,光照周期为8 h/d,弱、散射光。所有试验均使用试管[5]。每个处理接种15支,每支1个外植体。培养35 d开始统计愈伤组织块数和丛生芽个数。

4 结果与分析

4.1 不同处理愈伤组织诱导的差异

将剪下的叶片、茎段接种在初代培养基上进行培养,培养8~10 d,愈伤组织在切口处形成,培养基中不同浓度植物生长调节剂及其组合对长寿花叶片、茎段形成愈伤组织的时间、生长速度、愈伤组织的致密性等方面的影响较为明显,详见表2。通过观察发现,不同处理的长寿花在初代培养基上诱导愈伤组织的反应不一,主要表现在开始产生愈伤的时间、愈伤组织的生长速度和生长状态、愈伤组织产生。

表2 不同处理愈伤组织的诱导情况

从表2可以看出,NAA浓度较高时,诱导形成的愈伤组织疏松、透明、湿润、生长迅速,接种后8~10 d开始有愈伤组织在切口处形成,10~15 d进入迅速生长期。2,4-D在低浓度下(不大于1.0 mg/L),愈伤组织诱导率较低、黄绿色、致密、生长缓慢、易褐化;高浓度下(大于1.0 mg/L)愈伤组织墨绿色、黏稠、湿润、生长慢、不褐化。6-BA浓度较高的处理在接种后10~11 d开始有愈伤组织在切口处形成,15~20 d进入迅速生长期。

2,4-D的浓度对愈伤组织诱导的影响比较明显,NAA的浓度对愈伤组织质量或状态影响较大。当NAA浓度一定时,愈伤组织诱导率和增殖情况随6-BA浓度的升高而增加,生长状况变化不大。因此,在长寿花愈伤组织诱导和增殖中,适当提高培养基中的6-BA浓度和降低NAA浓度,可提高诱导率和增殖情况,并获取较高质量的愈伤组织。

4.2 不同处理丛生芽诱导的差异

由表3可以看出,2,4-D 的浓度对诱导芽数的影响较大,如浓度为1.0 mg/L时,诱导的丛生芽芽数多、无失绿现象,而浓度为1.5 mg/L时,芽数少、有部分失绿现象。6-BA 较高时,诱导芽数较高。NAA的浓度对诱导芽数的影响不大。

4.3 不同灭菌时间对外植体灭菌效果的影响

由表4可以看出,升汞处理时间为7 min的材料污染率较低,外植体成活率较高。从死亡材料来看,多为切割较小的材料。所以,对于长寿花外植体的表面灭菌处理时间,应按取材的老嫩程度做适当调整,升汞处理时间7 min为宜。

表3 不同处理丛生芽的诱导情况

表4 不同灭菌时间对灭菌效果及外植体成活率的影响

5 结论与讨论

5.1 结论

通过对长寿花在不同浓度、不同植物生长调节剂的组合上诱导愈伤组织和增殖情况的研究,从愈伤组织的致密性、较高的诱导率和较好的增殖情况综合得出,适合长寿花愈伤组织诱导的培养基为MS+2,4-D(1.0 mg/L)+6-BA(1.5 mg/L)+NAA(1.0 mg/L)+蔗糖(30 g/L)+琼脂(6-7 g/L)。2,4-D 的浓度对诱导芽数的影响较大。长寿花升汞处理时间7 min为宜,外植体的表面灭菌处理时间,应按取材的老嫩程度做适当调整。

5.2 讨论

在植物组织初代培养中,污染直接影响无性系建立的速度[7]。就长寿花而言,在切口处流出的大量汁液,常导致细菌性污染,可能与汁液包裹着杂菌一起附着在外植体表面,造成升汞触杀困难有关。本试验中用0.1%升汞溶液处理外植体7 min,除去附着在外植体表面的汁液,减少污染的效果明显,但不能减轻褐化,且消毒时间梯度偏少,时间跨度偏小。

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