葫芦岛野菊舌状花再生体系建立
2022-01-10任江珊顾雪琪蒲娅黄河
任江珊,顾雪琪,蒲娅,黄河
(北京林业大学园林学院,北京 100083)
国内外对菊花进行组织培养研究,主要体现在以菊花茎段、腋芽作为外植体[6],后又发展出以茎间薄层、叶盘、叶柄、花瓣等组织作为外植体。与其他组织相比,花瓣外植体具有再生芽发生率高,且平均每外植体再生芽数多等优势[7]。本研究以葫芦岛野菊舌状花为外植体,以MS 为基本培养基,设计9 种添加不同浓度6-BA 和NAA 组合的培养基,探究不同激素浓度对葫芦岛野菊再生的影响;以1/2MS 为基本培养基,附加激素NAA,设计4 种培养基配方,探究NAA 对葫芦岛野菊舌状花再生芽生根的影响,从而建立葫芦岛野菊高效再生体系。
1 材料与方法
1.1 试验材料
前期通过野外收集和扩繁获得葫芦岛野菊,保存于北京林业大学试验室。用于组培和炼苗的组培室和气候箱环境为,温度25±1℃、日光灯光源、光照强度2000Lx、光周期16h、光照8h。
1.2 试验方法
1.2.1 无菌外植体材料的获得。外植体用洗涤剂流水冲洗0.5~1.0h,75%酒精消毒处理30s,无菌水冲洗1 次3min,再用1%NaClO 消毒处理3min,无菌水冲洗4~5次,每次3min。
1.2.2 不定芽的诱导。以MS 培养基为基本培养基,将外植体分别接种在不同浓度的6-BA(1.0、2.0、3.0mg/L)和NAA(0.5、1.0、2.0mg/L)9 种浓度组合MS 培养基上。在25℃、光照强度2000Lx 下培养,20d 时统计愈伤组织诱导率(出愈率),35d 时统计再生芽分化率和繁殖系数。
1.2.3 生根培养及炼苗。待再生芽长至2~3cm 时,将其转移到不同NAA(0、0.2、0.5、1mg/L)配比的1/2MS 培养基中,分别于25d 和40d 后统计其生根情况。当试管苗具有4~5 片叶,5~6 条粗壮根时,取出试管苗,用清水洗净琼脂,移栽至已消毒的基质中(泥炭∶蛭石∶珍珠岩=1∶1∶1)。
2 结果与分析
2.1 不同培养基对不定芽诱导的影响
以葫芦岛野菊舌状花为外植体,经过对不同培养基配方中愈伤组织诱导和分化再生的差异统计发现,当培养基6-BA 为2.0mg/L、NAA 为2.0mg/L 时,愈伤组织诱导率(100%)和再生芽分化率(65.60%)最高;在一定范围内,当6-BA/NAA 比值较低时,花瓣外植体愈伤组织诱导率较高,再生芽分化率稍低;当6-BA/NAA 比值较高时,再生芽分化率较高,愈伤组织诱导率稍低;当6-BA和NAA 浓度均较高时,愈伤组织诱导率和再生芽分化率都会显著下降,随着激素浓度的升高,平均诱导芽数有增多的趋势。确定葫芦岛野菊花瓣外植体再生的最佳培养基配方为:MS+6-BA 2.0mg/L+NAA 2.0mg/L。
图1 葫芦岛野菊花瓣再生体系的建立
表1 不同培养基配方中愈伤组织诱导和分化再生的差异
表2 不同NAA 浓度对再生苗生根的影响
2.2 不同培养基对生根诱导的影响
约15d 后再生芽开始生根,根据统计结果发现,4种培养基均可诱导生根。当NAA 浓度为0.2mg/L 时,促进生根效果最显著,再生植株生根较快。25d 时生根率已达到68.97%,40d 时生根率为100%,平均根长4.0cm,且发根条数多、新根较粗壮,黄白色,须根较多,可作为葫芦岛野菊舌状花再生的最佳生根培养基。
图2 葫芦岛野菊再生苗生根情况
2.3 移栽成活情况
将试管苗移栽至已消毒的基质中,经统计,移栽成活率达100%,幼苗生长状态良好。
3 结论与讨论
3.1 结论
以葫芦岛野菊为试验材料,以舌状花为外植体,建立葫芦岛野菊高效再生体系。结果表明,葫芦岛野菊舌状花外植体最佳诱导培养基配方为:MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 2.0mg/L,最佳生根培养基配方为:1/2MS+NAA 0.2mg/L。
3.2 讨论
野生菊属植物是栽培菊花起源和进化中的重要亲本,因而对野菊属植物高效再生体系的建立和菊花起源研究具有重要意义。我国自20 世纪80 年代开始研究建立菊花花瓣再生体系[8],以舌状花作为外植体,筛选出诱导愈伤组织、愈伤组织分化、试管苗生根最佳培养基配方,并探究和分析影响花瓣组织培养高效再生体系建立的因素。本试验观察发现,6-BA 和NAA 这2 种激素的配比,是影响舌状花外植体出愈和再生的重要因素;在一定范围内,当6-BA/NAA 比值较低时,舌状花外植体的愈伤组织诱导率较高,再生芽分化率稍低;当6-BA/NAA 比值较高时,再生芽分化率较高,愈伤组织诱导率稍低,这与司怀军、魏曼曼等[9-10]试验结果一致。但本试验中,当6-BA 和NAA 浓度均较高时,愈伤组织诱导率和再生芽分化率都会显著下降,李辛雷等[11]也证明了生长素或细胞分裂素浓度过高时,会引起愈伤组织褐化坏死。