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培养基组分对大花蕙兰类原球茎增殖培养的影响

2023-06-04王俊斐崔永一

西北园艺·蔬菜 2023年3期

王俊斐 崔永一

摘   要   以大花蕙兰“华尔兹”的茎尖培养诱导出的类原球茎团用作接种材料,探究了不同植物生长调节剂浓度组合、类原球茎团块大小以及不同蔗糖浓度处理对类原球茎增殖培养的影响。结果表明:6-BA1.0 mg/L+NAA0.25 mg/L为类原球茎增殖培养适宜的植物生长调节剂浓度组合,能够在一定程度上抑制芽或根的分化;接种0.85 g类原球茎团更有利于类原球茎增殖培养;类原球茎增殖培养适宜的蔗糖浓度为1.5%。

关键词   大花蕙兰;增殖培养;类原球茎

大花蕙兰多为杂交品种,结实率低,且种子繁殖无法保持其品种特性,后代分离现象严重。同时,其分株能力弱,3年左右才能分株出1棵苗,因而繁殖系数低,繁殖速度慢。植物组织培养技术应用于植物的离体快速繁殖是目前使用最广泛和有效的一种手段。在大花蕙兰组织培养研究中,常以茎尖、茎段、侧芽、幼根、花梗等部位用作外植体,据殷丽青、胡燕梅等报道,茎尖为诱导类原球茎最适宜的外植体。本试验以大花蕙兰“华尔兹”的茎尖培养诱导出的类原球茎团用作接种材料,探究了不同植物生长调节剂浓度组合、类原球茎团块大小以及不同蔗糖浓度处理对类原球茎增殖培养的影响,以期为优化大花蕙兰优良种苗组培快繁体系及其遗传转化研究提供科学依据。

1   材料与方法

1.1   试验材料   原始材料系浙江森禾种业有限公司提供的大花蕙兰品种“华尔兹”,采用茎尖培养诱导出的类原球茎团作为试验材料。

1.2   试验方法

1.2.1   不同植物生长调节剂浓度组合对类原球茎增殖培养的影响   挑选颗粒饱满、黄绿鲜亮的类原球茎团,切割成等大的小块,接种到经高压灭菌过的以MS为基本培养基,附加不同浓度的6-BA(0.5、1.0、2.0 mg/L)、NAA(0.25、0.5、1.0、    2.0 mg/L)NAA、蔗糖浓度3%、椰子汁10%、琼脂6.7 g/L、活性炭1 g/L、pH5.6~5.8的培养瓶内,每瓶装培养基50 ml,接种3块类原球茎团,每个处理接种10瓶,试验重复3次。置于光照强度2 000 lx、光照时间12小时/天、室温25±2℃、湿度70%~80%的培养环境,培养30天后统计每瓶内的类原球茎增殖系数及类原球茎团块 质量。

1.2.2   类原球茎团块大小对增殖培养的影响  挑选颗粒饱满、黄绿鲜亮的类原球茎团,切割成平均质量分别为0.13 g、0.49 g和0.85 g的3组类原球茎团块,接种到经高压灭菌过的以MS为基本培养基,附加6-BA 1.0 mg/L、NAA 0.25 mg/L,蔗糖浓度等同1.2.1。接种0.13 g类原球茎团的处理组平均每块类原球茎数量为3.2个,接种0.49 g类原球茎团的处理组平均每块类原球茎数量为6.8个,接种0.85 g类原球茎团的处理组平均每块类原球茎数量为12.6个。每瓶接种3块类原球茎团,每组接种10瓶,试验重复3次。培养环境同1.2.1,培养30天后统计每瓶内的类原球茎增殖系数及类原球茎团块质量,计算增长率。

1.2.3  不同蔗糖浓度处理对类原球茎增殖培养的影响   挑选颗粒饱满、黄绿鲜亮的类原球茎团,切割成等大的小块,接种到经高压灭菌过的以MS为基本培养基,附加不同浓度的蔗糖(1.5%、3%、6%)、6-BA 1.0 mg/L、NAA 0.25 mg/L,椰子汁等营养配比同1.2.1,接种3块类原球茎团,每个处理接种10瓶,试验重复3次。培养环境同1.2.1,培养30天后统计每瓶内的类原球茎增殖系数及类原球茎团块质量。

1.3   數据分析   类原球茎增殖系数是指类原球茎团接种培养30天后培养瓶内形成的类原球茎总个数的平均值;类原球茎团块质量指类原球茎团接种培养30天后培养瓶内形成的类原球茎团总质量的平均值。

数据通过Excel 2019处理,用IBM SPSS STATISTIC 23.0软件进行单因素方差分析。

2   结果与分析

2.1   不同植物生长调节剂浓度组合对类原球茎增殖培养的影响   类原球茎团接种到附加不同植物生长调节剂浓度组合的培养基上,增殖系数和团块质量均存在显著差异(表1)。其中,A3处理组类原球茎增殖系数最大,较A1、A2、A4、A5和A6处理组差异显著,达到40.8个。A1、A3处理组类原球茎团块质量较大,分别为2.874 g、2.811 g。在6-BA浓度一定的情况下,NAA浓度为0.25 mg/L更有利于类原球茎增殖培养,当NAA浓度提高到0.5 mg/L,一定程度上抑制了类原球茎的增殖。当6-BA浓度为1.0 mg/L时,A3、A4处理组类原球茎团块质量差异显著。比较处理组A1、A3、A5可得,培养基中NAA浓度一定的情况下,6-BA浓度从0.5 mg/L上升到1.0 mg/L,类原球茎增殖系数显著增大;当6-BA浓度提高到2.0 mg/L时,会抑制类原球茎的增殖;6-BA浓度不同,处理之间类原球茎团块质量无显著差异。另外,试验还观察到不同植物生长调节剂浓度组合处理下的类原球茎分化情况也存在一定的差异。当6-BA浓度为1.0 mg/L时,随着NAA浓度升高,类原球茎分化出芽或根的数量增多。在NAA浓度一定的情况下,6-BA浓度从0.5 mg/L上升到   1.0 mg/L,类原球茎分化出芽或根的数量减少;当6-BA浓度提高到2.0 mg/L时,类原球茎分化出芽或根的数量增多。综上,6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.25 mg/L为类原球茎增殖培养适宜的植物生长调节剂浓度组合。

2.2   类原球茎团块大小对类原球茎增殖培养的影响   培养30天后,接种不同大小类原球茎团的3个处理组间类原球茎增殖系数和团块质量均存在显著差异(表2)。其中,接种0.85 g类原球茎团的处理组类原球茎团块数量增长率、质量增长率均显著高于接种0.13 g和0.49 g类原球茎团的处理组,接种0.13 g类原球茎团的处理组类原球茎团块数量增长率、质量增长率最低,接种0.49 g类原球茎团的处理组类原球茎团块数量增长率与接种0.13 g类原球茎团的处理组无显著差异。由此可得,接种0.85 g类原球茎团较适宜类原球茎增殖培养。

2.3   不同蔗糖浓度处理对类原球茎增殖培养的影响   培养基中添加的蔗糖浓度不同,类原球茎增殖系数和团块质量差异显著(表3)。其中,蔗糖浓度为1.5%的处理组类原球茎增殖系数最 大,达22.6个,与蔗糖浓度为3%、6%的处理组存在显著差异,其类原球茎团块质量也最大,为2.892 g,蔗糖浓度为6%的处理组类原球茎团块质量次之,为2.73 g,蔗糖浓度为3%的处理组类原球茎团块质量最小,其类原球茎增殖系数与蔗糖浓度为6%的处理组无显著差异。综上,类原球茎增殖培养适宜的蔗糖浓度为1.5%。

3   讨论

徐宏英等的研究表明,6-BA和NAA对大花蕙兰类原球茎的增殖起明显的促进作用。秘彩莉等试验筛选出6-BA1.0 mg/L+NAA0.5 mg/L的植物生长调节剂浓度组合相较6-BA1.0 mg/L+2,4-D2.0 mg/L更有利于大花蕙兰类原球茎增殖培养。章鹏程和樊家荣等试验结果显示,植物生长调节剂浓度组合6-BA1.0 mg/L+NAA0.3 mg/L处理下,大花蕙兰类原球茎增殖系数达到最大。而赵鹂、徐萌等研究认为,6-BA浓度为1.0 mg/L、NAA浓度为0.2 mg/L时,大花蕙兰类原球茎的增殖量最高。本试验于NAA浓度0.2 mg/L和0.3 mg/L之间设置了0.25 mg/L浓度处理,与NAA 0.5 mg/L处理形成对照,结果显示6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.25 mg/L为类原球茎增殖培养适宜的植物生长调节剂浓度组合,与上述试验结果基本一致。

由不同大小的类原球茎团块接种试验可得,大花蕙兰的类原球茎增殖具有一定的群体生长效应,增殖系数与接种密度成正相关,相对大块的类原球茎团增殖系数显著高于单个或者小块的类原球茎团,这与刘佩佩针对大花蕙兰“幻影”类原球茎增殖过程展开试验的研究结果一致。

徐宏英和赵鹂等的研究表明,蔗糖浓度的高低对大花蕙兰类原球茎增殖作用不明显,但对分化系数大小有显著影响,因此认为2%的蔗糖浓度处理较适宜类原球茎增殖培养。而程麦风研究显示,蔗糖浓度对大花蕙兰类原球茎增殖培养有明显的影响,当蔗糖浓度为2%时,类原球茎增殖系数最大,低于1%时基本上不能获得类原球茎团,高于5%时则会出现畸形和发红的类原球茎团。本试验设置了介于1%和2%之间的蔗糖浓度1.5%处理,以及高于5%的蔗糖浓度6%处理,证实培养基中蔗糖浓度不同,类原球茎增殖系数和团块质量差异显著,添加低浓度的蔗糖有利于类原球茎增殖 培养。

以上仅针对不同植物生长调节剂浓度组合、类原球茎团块大小以及不同蔗糖浓度处理进行了类原球茎增殖培养的相关试验,后续可深入探究不同基本培养基、其他植物生长调节剂种类及浓度组合、不同碳源、不同有机添加物及环境因素等条件对大花蕙兰组织培养各阶段的影响,进一步优化大花蕙兰优良种苗快繁体系,改进栽培技术,提升大花蕙兰产量。

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