白花玉簪组培快繁技术研究
2021-10-17张碧薇樊继德陆信娟刘灿玉赵永强
张碧薇,樊继德,陆信娟,刘灿玉,赵永强,杨 峰
(江苏徐淮地区徐州农业科学研究所,江苏 徐州 221121)
玉簪属于[Hosta plantaginea(L.) Aschers.]百合科(Liliaceae)玉簪属(Hosta),为多年生宿根草本花卉,原产于中国、韩国和日本以及原苏联远东地区,主要分布在亚洲温带和亚热带地区[1]。玉簪习性耐阴耐寒,品种繁多,叶片的形状、大小、颜色、纹理和质地等各不相同[2-3]。到了花期,玉簪花姿优美,香气宜人,花色丰富多彩,有白色、紫色、淡紫色和蓝紫色等。玉簪既可观花又可观叶,是非常受欢迎的园林景观地被植物,具有很高的观赏应用前景[4-5]。该试验选用的白花玉簪(YZ14)有粗壮的根状茎,多数须状根。叶丛基生,叶卵状心脏形,叶片边缘有深绿色纵纹,中间叶色嫩绿,有光泽。花茎从叶丛中抽出,顶生总状花序,花色洁白,管状漏斗形,有香味。该玉簪品种抗寒耐阴能力强,对强光照具有一定适应性,并且自身具有较强的抗病抗虫害的特点。
常规的玉簪繁殖技术为播种和分蘖繁殖[6],繁殖速度慢[7],受季节和环境的影响特别大,而且极易出现植株变异及退化现象[8],无法满足市场需求和推广应用玉簪种苗的要求[9-11]。因此,采用现代植物组培快繁技术,对玉簪增殖、生根培养基的进行优化研究,筛选出最适宜的培养基配方,提高繁殖速度,同时也为玉簪组培苗快速繁育提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以白花玉簪(编号 YZ14)的幼芽为试验材料。
1.2 试验方法
1.2.1 外植体的选择 选取新鲜无病虫害的完整植株,剥去叶片,剪去下部须状根,用自来水反复清洗新发幼芽。用解剖刀切取幼芽,用洗衣粉水浸泡10 min左右进行表面清洗,再置于流水下冲洗30 min。将预处理过的幼芽放在超净工作台上用75%酒精浸泡30 s,用无菌水冲洗1~2次,再用40%花王消毒溶液浸泡消毒3 min,无菌水冲洗3~5次,滤去无菌水后用无菌滤纸吸干备用。再次剥去外包的叶片,保留基部包含生长点的幼芽,将里面的嫩芽接种到制备好的培养基上。
1.2.2 培养条件 以MS培养基为基本培养基,添加不同浓度和类型的激素进行处理,另外培养基加蔗糖30 g/L,琼脂6 g/L,并将pH值调至5.8(生根培养基以1/2 MS培养基为基本培养基,另外培养基加蔗糖20 g/L,琼脂6 g/L,并将pH值调至5.8)。培养温度为(25±2)℃,光照强度1 000~2 000 Lx,光照时间10~14 h/d。
1.2.3 诱导培养基的筛选 诱导培养基以MS培养基为基本培养基,添加不同浓度和类型的激素进行处理,细胞分裂素选择6-BA ,生长素NAA,共设4个处理,分别为:(Y1)MS + 0.2 mg/L 6-BA + 0.1 mg/L NAA;(Y2)MS + 1.0 mg/L 6-BA + 0.1 mg/L NAA;(Y3)MS+ 1.0 mg/L 6-BA + 0.5 mg/L NAA;(Y4)MS + 2.0 mg/L 6-BA + 0.5 mg/L NAA。
每组5瓶,每瓶接入4个外植体,于组培室进行培养,观察接种外植体的生长发育状态,确定最合适玉簪诱导的诱导培养基。
1.2.4 增值培养基的筛选 增殖培养基以MS培养基为基本培养基,添加不同浓度和类型的激素进行处理,细胞分裂素选择6-BA,生长素NAA ,共设5个处理,分别为:(Z1)MS + 2.0 mg/L 6-BA + 0.1 mg/L NAA;(Z2)MS + 2.0 mg/L 6-BA + 0.2 mg/L NAA;(Z3)MS +3.0 mg/L 6-BA + 0.1 mg/L NAA;(Z4)MS + 3.0 mg/L 6-BA + 0.2 mg/L NAA;(Z5)MS + 4.0 mg/L 6-BA + 0.2 mg/L NAA。
将丛生芽分割成单芽,分别接种在不同的增殖培养基上,每组5瓶,每瓶接入4个单芽,组培室中培养,观察芽的增殖情况,确定最合适玉簪生长的增殖培养基。
1.2.5 生根培养基的筛选 生根培养基以 1/2 MS培养基为基本培养基,添加不同浓度和类型的激素进行处理,生长素选择IBA(0.0、0.1、0.5 mg/L),共设3个处理,分别为:(G1)1/2 MS ;(G2)1/2 MS +0.1 mg/L IBA ;(G3)1/2 MS +0.5 mg/L IBA 。
在增殖培养基形成的丛生芽中,轻轻去除基部老叶,切去芽高4 cm左右,生长健壮的芽体接种于不同的生根培养基上进行生根培养,每组5瓶,每瓶接入3个芽体,于组培室进行培养,观察芽体的生根情况,30 d后统计生根情况,确定最合适玉簪生长的生根培养基。
2 结果与分析
2.1 诱导培养基的筛选
由表1可以看出,在同等的消毒措施和培养条件下,不同激素处理的外植体材料均可出芽。处理Y1丛生芽较少,随着6-BA的浓度提高,丛生芽的诱导率也随之提高,处理Y2的丛生芽诱导率提高至75%,这可能是6-BA有利于芽的形成,促进芽的分化。提高NAA的浓度,处理Y3丛生芽密集,芽诱导率最高可达95%,且生长状态良好。而当6-BA的浓度提高至2.0 mg/L时,处理Y4的丛生芽较弱,而且出现玻璃化现象,由此可见,高剂量的6-BA和NAA激素组合也不利于丛生芽的诱导。在该试验中,白花玉簪YZ14丛生芽诱导的适宜培养基为MS + 1.0 mg/L 6-BA + 0.5 mg/L NAA,该培养基丛生芽诱导效果较好且丛生芽长势良好。
表1 不同培养基对玉簪丛生芽诱导的影响
2.2 增值培养基的筛选
由表2可知,添加低浓度的6-BA增殖较少,芽长势一般;随着6-BA浓度的提高,芽的增殖系数随之提高,生长较快,质量较好;继续提高6-BA的浓度,芽的增殖系数反而逐渐降低,并且出现玻璃苗现象。其中处理Z3叶片增殖速度较快,长势较好,叶片宽大,叶色正常且无畸形(图1)。由此可见,6-BA的浓度在芽的增殖阶段起到关键作用,白花玉簪YZ14芽增殖的适宜培养基为MS + 3.0 mg/L 6-BA + 0.1 mg/L NAA,该培养基组合可提高芽的质量,且增殖效果较好。
图1 Z3培养基上玉簪增殖情况
表2 不同培养基对玉簪增殖的影响
2.3 生根培养基的筛选
如表3所示,随着IBA浓度的增加,白花玉簪的组培苗的生根率和生根数呈现出先增后减的趋势。处理G2如图2所示,经过30 d的培养,有较好的生根效果,生根率可达100%,叶片浓绿,根系粗壮发达,长势较好,整体植株形态正常,处理G2可作为最佳生根培养基。因此,白花玉簪YZ14的适宜生根培养基为1/2 MS+0.1 mg/L IBA。
图2 G2培养基上玉簪生根情况
表3 不同培养基对玉簪生根的影响
3 结 论
试验结果表明,在芽诱导阶段,白花玉簪的最适诱导培养基为 MS+ 1.0 mg/L 6-BA+ 0.5 mg/L NAA;在芽增殖阶段,最适继代增殖培养基为MS+ 3.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA;在生根阶段,生根培养基1/2 MS+0.1 mg/L IBA的生根效果较好。
在白花玉簪的组织培养研究中发现,不同的培养温度、光照时间和光照强度对组培苗的长势,叶色以及增殖系数均有一定的影响,具体影响还有待进一步的研究。