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火祭离体快繁技术研究

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摘要 火祭作槎嗳馐谐∩弦恢殖<的观叶植物,观赏价值高,需求量大。本研究以火祭嫩叶为外植体,进行组织培养与快速繁殖研究。结果表明:诱导叶片愈伤组织的最适培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L,愈伤诱导率达85.0%;最佳分化增殖培养基为MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L,增殖系数为8.8;最佳生根培养基为1/2MS+NAA 0.2 mg/L+1.5 g/L活性炭,生根率为86.7%。

关键词 多肉植物;火祭;离体快繁

中图分类号 S682.33 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)07-0155-02

火祭又名秋火莲,为景天科青锁龙属多年生匍匐肉质草本,植株丛生,茎四棱棒状;具浅绿色椭圆形叶,交互对生,紧密排列呈莲座状。在光照充足的条件下,其茎、叶缘及叶的大部分转为红色,特别是在晚秋至初春的冷凉季节,叶色更鲜艳,给人以蓬勃向上的热情活力之感,具有较高的观赏价值。火祭常以单株或组合盆栽的形式,被广泛应用于室内外环境装饰[1]。

目前,繁殖火祭以扦插为主,也可播种、分株繁殖,但都不能在短期内提供大量种苗,满足市场需要。本试验以较高的增殖系数和较短的生产周期作为主要考量因素,利用火祭嫩叶作为外植体,对其离体快繁技术进行了研究,以期为实现其工厂化育苗提供技术支持,也为其他多肉植物的组培生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 外植体选择及消毒

选择生长健壮、无病虫害的火祭植株,取其嫩叶作为外植体。用洗衣粉水振荡清洗干净后,再用流水冲洗20 min,除去表面污物,之后转移至超净工作台上进行表面消毒。先用75%酒精浸泡30 s,再用加有吐温的无菌水冲洗1次;之后用0.1%升汞消毒5~6 min,用无菌水冲洗5~7遍。消毒及冲洗过程中要不断摇动,使药剂与材料充分接触,消毒彻底。将消毒后的材料置于无菌滤纸上,备用。

1.2 愈伤组织诱导

将嫩叶切成1 cm见方的小块,接种于含不同浓度6-BA(0.5、1.0、2.0 mg/L)和 NAA(0.1、0.2、0.5 mg/L)组合的MS培养基上,进行愈伤组织诱导。9个培养基组合分别为MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L(A1)、MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L(A2)、MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L(A3)、MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L(A4)、MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L(A5)、MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L(A6)、MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L(A7)、MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L(A8)、MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L(A9),MS培养基中添加蔗糖30 g/L、琼脂5 g/L,pH值5.8。每种培养基30个重复,每瓶接种2个外植体。接种后先暗培养3~5 d,之后再每日以日光灯辅助光照12 h,光照强度2 000 lx,温度(25±1)℃。观察并统计各外植体愈伤组织诱导情况[2-3]。

1.3 分化增殖培养

选取生长状态良好且状态一致的愈伤组织,切成1 cm见方的小块,接种至含不同浓度6-BA(1.0、2.0 mg/L)和 NAA(0.1、0.2、0.5 mg/L)组合的MS培养基上,进行分化增殖培养。培养基组合分别为MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L(A4)、MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L(A5)、MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L(A6)、MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L(A7)、MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L(A8)、MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L(A9)。培养条件为温度(25±1)℃,光照时间12~14 h,光照强度1 500~2 000 lx。不定芽形成后,每45 d继代1次[4-5]。

1.4 生根培养

将不定芽切成单芽苗,接种至生根培养基上进行培养。生根培养以MS及1/2MS作为基本培养基,分别附加不同浓度的NAA(0.1、0.2、0.5 mg/L),并附加1.5 g/L活性炭,研究其对火祭生根情况的影响。培养30 d后统计试管苗的生根情况[6]。

2 结果与分析

2.1 愈伤组织的诱导

接种约10 d左右,可见叶片切口处开始膨大,边缘向上卷曲拱起;20 d左右,叶片表面出现皱褶,边缘产生淡绿色半透明的愈伤组织块。由表1可知,除处理A3外,其他所有培养基上均可形成愈伤组织,但愈伤诱导率及褐化率存在差异。其中,处理A4愈伤诱导率最高,达85.0%;处理A7次之,诱导率为71.7%。在低浓度6-BA和高浓度NAA组合中,即处理A3、A6细胞分裂素及生长素浓度比较接近,不适合愈伤组织的诱导,且褐化率较高。其中,处理A3的褐化率高达100.0%。

2.2 分化增殖培养

在愈伤诱导培养基中,随着培养时间的增长,部分愈伤组织上可见2~3 mm的绿色芽点。将其切割再转入分化增殖培养基培养约30 d时,小芽点长成大量丛生芽,并逐渐分化出新叶和嫩茎。由表2可知,6-BA浓度为2.0 mg/L时(处理A7、A8、A9),丛生芽的增殖系数总体较高,可见不定芽的分化与增殖效率与 6-BA的浓度呈正相关。其中,处理A7增殖系数最大,为 8.8,且形成的丛生芽叶色浓绿,叶大芽多,确定为最佳增殖培养基。另外,在处理A8、A9有玻璃化试管苗的产生,这可能是高的6-BA浓度及细胞分裂素与生长素比例失调的结果。

2.3 生根培养

待增殖的丛生苗长至3~4 cm高时,将其转入生根培养基中进行生根培养。培养30 d可见,供试培养基中均有根的发生。由表3可知,1/2MS培养基对根系发生的效果要明显优于MS培养基,这与前人的研究结果一致[2]。生根率尤以1/2MS+NAA 0.2 mg/L+1.5 g/L活性炭培养基最佳,为86.7%,且根系较长、粗壮,状态良好。

2.4 移栽与管理

生根的试管苗经过3~5 d的炼苗后,洗净根部培养基,用多菌灵1 000倍液浸泡30 s,移栽至温室大棚。移栽基质为珍珠岩∶草炭土=1∶3。试管苗移栽后,用清水浇透,温度控制在20 ℃以上,相对湿度85%~95%。移栽30 d后成活率可达到80%以上。

3 讨论与结论

多肉植物以其美观独特的外形、肥厚的茎叶以及简单粗放的管理方式,已逐渐在园艺花卉产业中占有一席之地。本研究旨在利用其优势器官――肉质化叶片作外植体,通过不同浓度的细胞分裂素与生长素配比对其进行愈伤组织的诱导和再生植株的研究,以获得优化的组培再生体系。

试验结果表明,对于肉质叶片的消毒,在75%酒精和0.1%升汞处理之间,加用含吐温的无菌水冲洗1次,对于减少消毒液的残留和褐化发生率都比较有效。愈伤诱导最适培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L +NAA 0.1 mg/L,诱导率达 85.0%,且褐化率最低。分化增殖诱导试验结果显示,6-BA的浓度对不定芽的分化与增殖效率起到关键作用,6-BA与NAA的比例失调可能会导致玻璃化的发生。最终确定MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L为最佳分化增殖培养基,增殖系数达8.8。最佳生根培养基为1/2MS+NAA 0.2 mg/L+1.5 g/L活性炭。生根试验结果表明,1/2MS对根系发生的效果明显优于MS培养基,这可能是因为低的盐浓度有利于植物吸收营养而促进生根的结果。此外,不同浓度的NAA均可诱导出根的分化,而且在不定芽分化与增殖过程中也观察到有根的发生。这表明,火祭与其他几种景天科多肉植物一样,均为易生根植物[3]。这也为组培苗的生根与移栽工作奠定了一定的基础。

4 参考文献

[1] 兑宝峰.红红火火的火祭[J].养花门诊,2007(12):59.

[2] 姚瑞玲,王胤,吴幼眉,等.马尾松组培生根关键因子分析[J].广西植物,2016,36(11):1288-1294.

[3] 张莹,陶佩琳,高政平.三七景天离体快繁技术研究[J].北方园艺,2013(7):134-136.

[4] 田松青,徐红,储海霞,等.丝m属观赏植物种质资源及其研究进展[J].中国园艺文摘,2015(8):60-63.

[5] 周欢,谢磊,郭和蓉,等.百合科植物组织培养的研究进展[J].湖北农业科学,2010(5):1232-1237.

[6] 王海平,李锡香,沈镝,等.离体保存技术在无性繁殖蔬菜种质资源保存中的应用[J].植物遗传资源学报,2010(1):52-56.