不同激素配比对小草海桐组培技术的影响研究

2024-04-25高伟勤童升洪赵秀芳

农业技术与装备 2024年3期

高伟勤，王佳，童升洪，赵秀芳

（岭南生态文旅股份有限公司，广东东莞 523125）

20 世纪50 年代—90 年代，中国红树林面积锐减68.70%，存在的林分80.00%以上为退化次生林，立地环境恶劣[1]。由于沿海海岸带成为许多沿海经济区优先和重点开发的区域，使得沿海湿地被过度开发，加之人造林的存活率并不高，所以如何持续保护濒危红树林树种和保护红树林生态系统依然是一个亟待解决的问题。小草海桐（Scaevola hainanensisHance），又名海南草海桐，桔梗目草海桐科草海桐属蔓性小灌木；叶螺旋状着生，肉质，条状匙形，长1～2.5 cm，宽2～5 mm，分布在我国广东、福建、台湾以及越南国的沿海地区，常生于海边盐田或与红树同生。作为一种半红树植物，于2005 年正式被列为珍稀易危植物，其遗传多样性水平极低，作为一种珍稀植物在分子水平上同样面临着灭绝的风险[2]，但国内却少有研究报道其保育方法。组织培养技术作为一种有效的植物繁殖技术，可以在无需种子的情况下，通过细胞分裂和组织再生的方式，快速繁殖大量的植物[3]，能够有效提高红树林植物的繁殖效率，保存其种质资源，并为沿海环境绿化提供苗木保障。本研究以半红树植物小草海桐为研究对象，探究不同生长激素配比对小草海桐叶片组织培养过程中的影响，旨在为小草海桐种植资源的保护和快速繁殖技术提供技术支持。

1 材料与方法

小草海桐枝条于2022 年3 月采自海南省临高县新盈镇合贵村，取小草海桐枝条上的嫩叶用超纯水洗净，根据预实验结果，在超净工作台用75%乙醇浸没消毒后，再用10%NaClO 溶液灭菌5 min，无菌水清洗4 次后备用。添加不同质量浓度的NAA（0、0.5、1.0 mg/L）和6-BA（0、0.1、0.2、0.4、0.8 mg/L）进行小草海桐叶片外植体愈伤组织的诱导，在愈伤组织形成40 d 后，将愈伤组织转移至添加不同质量浓度的6-BA（0.5、1.0、1.5 mg/L）和NAA（0、0.05、0.1、0.5 mg/L）的培养基内进行不定芽的诱导，45 d 后将健康的带芽外植体转移至添加了不同质量浓度的6-BA（0、0.5、1.0、1.5 mg/L）的培养基内开始继代培养，进行不定芽的增殖，45 d 后，将长出5～7片真叶的再生芽分别接种到MS 培养基，添加不同质量浓度的IAA（0.5、1.0、1.5 mg/L）的MS 培养基，添加不同质量浓度的IBA（0.5、1.0、1.5 mg/L）的MS培养基进行生根诱导，35 d后统计生根率和生根系数。

本试验所用基础培养基均为MS 培养基4.7 g/L，蔗糖30 g/L，琼脂7 g/L，pH 值为5.80±0.05，涉及的计算如式（1）-式（10）所示：

2 结果与分析

2.1 不同激素处理对小草海桐叶片诱导愈伤组织的影响

不同激素处理对小草海桐愈伤组织诱导的影响如表1 所示。激素对诱导小草海桐叶片外植体产生愈伤是必要的，统计不同激素处理对小草海桐叶片愈伤组织的诱导情况发现，与CK（不添加激素）相比，植物生长调节剂显著促进了叶片外植体愈伤组织的生长，不添加NAA 的处理都出现外植体死亡，且无愈伤组织产生，外植体保持原状或死亡，其中无激素处理死亡率最大（达83.34%），培养基仅添加NAA 会使外植体生根，单独添加质量浓度为0.5 mg/L 和1.0 mg/L 的NAA 后生根率分别达61.11%和72.22%。与不添加NAA相比，添加NAA 和质量浓度为0.1～0.8 mg/L 的6-BA 显著增加了愈伤组织的鲜质量，其中，不同质量浓度的NAA 和6-BA 配合使用对外植体鲜质量的影响差异显著，显著高于单独使用NAA 处理，且在质量浓度为0.5 mg/L NAA+0.1 mg/L 6-BA 处理时，愈伤组织鲜质量达到最大，为62.13 mg。

表1 不同激素处理对小草海桐愈伤组织诱导的影响Tab.1 Effects of different hormone treatments on callus induction of Scaevola hainanensis

2.2 不同激素浓度对小草海桐愈伤组织分化不定芽的影响

不同浓度6-BA 对小草海桐愈伤组织分化不定芽的影响如表2所示。

表2 不同质量浓度6-BA对小草海桐愈伤组织分化不定芽的影响Tab.2 Effects of different concentrations of 6-BA on the differentiation of adventitive buds in callus of Scaevola hainanensis

由表2 可知，不同浓度6-BA 对小草海桐愈伤组织分化不定芽的影响显著，与不添加6-BA 相比，6-BA 显著提高了不定芽的出芽率、出芽数（长出两片及以上数量叶子认定为大芽，长出一片和未长出叶子的芽点认定为小芽）和大芽数。其中出芽率和大芽数最大值出现在质量浓度为1.0 mg/L 的6-BA（分别达60.42%和0.25 个），并随6-BA 浓度的增加而逐渐降低，出芽数最大值则出现在质量浓度为1.5 mg/L 的6-BA（达1.23个）上。与不添加6-BA 相比，愈伤组织死亡率随6-BA 浓度的升高，呈现先降低再升高的趋势，在质量浓度为1.0～1.5 mg/L 时达到最低为3.17%，最大死亡率低于不添加6-BA处理。

2.3 不同激素浓度对小草海桐不定根诱导的影响

不同激素浓度对小草海桐不定根诱导的影响如表3所示。

表3 不同激素浓度对小草海桐不定根诱导的影响Tab.3 Effects of different hormone concentrations on adventitious root induction of Scaevola hainanensis

由表3 可知，与MS 相比，1/2MS 明显降低了不定芽的生根率和生根系数。MS 培养基的基础上添加NAA、IAA 和IBA，发现与无激素的MS培养基相比，NAA 处理使生根系数明显增大，但降低了生根率，其中质量浓度为1.0 mg/L 的NAA 使生根率和生根系数分别降低和提高至最小和最大值。与MS 培养基相比，添加IAA 和IBA 显著提高了生根系数，但生根率无显著上升，质量浓度为2.0mg/L 的IAA 甚至显著降低了生根率（降低了17.43%）。在IAA 处理中，质量浓度为0.5 mg/L 的IAA使生根率和生根系数达到最大值。而在IBA 处理中，生根率最大值出现在质量浓度为1.0 mg/L 的IBA，生根系数最大值出现在质量浓度为1.5 mg/L 的IBA，但处理间差异不显著。所有处理中，质量浓度为0.5mg/L 的IAA分别使生根率和生根系数达到了最大值。

3 讨论

植物体内同时存在数种植物激素，它们之间可相互促进增效，也可相互拮抗抵消，在植物组织培养过程中，激素虽然用量少，但是对植物组织培养起着显著的调控作用。本研究以小草海桐叶片为研究对象，在MS+0.5 mg/L NAA+0.1 mg/L 6-BA 培养基中进行愈伤组织的诱导，诱导率高，且具有较高的鲜重。张华纬[4]认为高浓度水平的6-BA 不利于愈伤组织的诱导，会出现愈伤组织生长状况差，成功率低的问题，这与本研究结果相似，但于风驰[5]等人认为2,4-D 0.6 mg/L+KT 0.4 mg/L 较适合乌腺金丝桃愈伤组织诱导，这与本研究所得结果有所不同，可能是因为不同物种之间有物种差异，对激素类型存在不同反应。

在不定芽的分化和增殖方面，以草海桐[Scaevola taccada(Gaertn.)Roxb.]无菌苗叶片为外植体，在培养基中单独添加质量浓度为2.5 mg/L 的6-BA 可有效诱导不定芽[6]，本研究发现与不添加6-BA 处理相比，单独添加质量浓度为0.5 mg/L 和1.0 mg/L 的6-BA 激素处理的培养基中出芽率、出芽数均显著高于其他处理。红树植物海漆、白骨壤、苦郎树和海马齿再生芽都可单独使用NAA、IAA 或IBA 诱导生根[7-8]，本研究发现质量浓度为0.5～2.0 mg/L 的NAA、IBA 和IAA 都可诱导小草海桐再生芽产生不定根，但IAA 对促进再生芽生根效果显著大于NAA和IBA。