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红掌试管苗培养技术研究

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摘要在分析多个研究者在红掌组培快繁方面的研究结果和技术的基础上,结合自身的试验,探讨红掌试管苗生产过程中的关键技术和存在的问题,并针对存在的问题提出改进措施,以为红掌试管苗培养技术的发展提供参考依据。

关键词红掌;组织培养;试管苗

中图分类号S682.1+4文献标识码A文章编号 1007-5739(2011)22-0217-01

红掌(Anthurium)为天南星科花烛属多年生草本植物,又名花烛、安祖花,其花型独特,穗状花序黄白色、白色或紫红色,挺立于红、白色蜡质佛焰苞中,是观叶观花俱佳的名贵观赏花卉[1]。目前,国内外均采用组织培养对红掌进行繁殖。根据目前的研究状况和应用实践,红掌的试管苗生产虽然已开展多年,可仍然存在繁殖系数偏低、继代周期偏长、生长速度较慢等问题。针对这些技术难题,长江三峡实业有限公司的研究人员学习分析多个研究者在红掌组培快繁方面的研究结果和成功技术,不断探索适合红掌脱分化和再分化的培养条件、形态建成及试管苗移栽技术,从而建立红掌快速繁殖的技术体系,以为红掌试管苗的工厂化生产和规模化种植提供依据。

1红掌快速繁殖技术

1.1外植体的选择与处理

1.1.1红掌外植体选择。组培苗生产过程中外植体的选择非常重要,生产时多采用茎段做外植体,灭菌时间易掌握,诱导效果好,但是采用茎尖或茎段做外植体,接种材料有限。李丽等研究发现,不同取材部位的愈伤组织诱导率各不相同,叶柄的诱导率最高,茎段次之,而叶片的诱导率最低[2]。取材时间以红掌新抽出的叶片展叶2~3周为宜,此时叶片、叶柄对愈伤组织的诱导效果最好,诱导率最高,诱导所需的时间也最短。这和朱饱卿等[3]的研究结果相近。

1.1.2红掌外植体消毒。红掌外植体消毒的常规方法:先将采取的叶片、叶柄、茎段和花序用清水刷洗干净,再用洗洁精或洗衣粉液浸泡5~10 min,而后用自来水冲洗30 min,接着在无菌条件下,用75%酒精消毒30 s,转入0.1%升汞溶液中消毒10 min,取出用无菌水冲洗3~4次,切去叶柄两端坏死的部分备用。赵卫国等研究认为,使用内吸性的药剂对含有内生菌的组织进行处理,可对内生菌的消除起到一定的促进作用。其将红掌植株根部生长出来的小苗取下,去除根、老叶,把植株浸泡在1%甲基托布津溶液中,每天换1次浸泡溶液,浸泡4 d后洗净,再使用2.5%次氯酸钠进行消毒处理[4]。

1.2愈伤组织的诱导、增殖和生根

由于学者对红掌组培研究的比较多,通过比较,发现在最适合的诱导培养基、分化培养基、增殖培养基的激素种类、浓度的确定以及外植体使用上,还存在一定的区别。大多数研究认为适合红掌的基本培养基以MS、1/2MS为最好。

刘奕清认为最适合的诱导培养基为1/2 MS+6-BA 1.0 mg/L+2,4-D 0.5 mg/L,采用幼嫩叶片愈伤组织的诱导率最高;最适分化培养基为1/2 MS+6-BA 1.5 mg/L+IAA 0.3 mg/L,最佳生根培养基为MS+IAA 0.5 mg/L[5]。张建华等认为红掌的最佳诱导培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+2,4-D 0.2 mg/L,最佳增殖和分化培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L,最佳生根培养基为1/2 MS+NAA 0.5 mg/L[6]。武爱龙则认为最佳的诱导培养基为MS+6-BA 1 mg/L+2,4-D 0.1 mg/L,最适分化培养基为MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L,适合的增殖继代培养基为MS+6-BA 2 mg/L+NAA 0.2 mg/L,适于生根诱导的培养基为1/2 MS+NAA 0.2 mg/L[7]。

不同碳源对红掌愈伤组织诱导效率也有影响。江如燕等发现,茎段在以蔗糖为碳源时诱导效果最好,诱导率达90%,叶片以葡萄糖为碳源诱导效果最好[8]。不同的研究有不同的研究结果,这可能是品种或试验环境不同而出现的差异。长江三峡实业有限公司研究人员的试验结果表明,1/2 MS+6-BA 2 mg/L+NAA 0.2 mg/L的分化培养基最适于愈伤组织芽的分化。

1.3试管苗移栽

武爱龙等的研究结果表明,选择叶色浓绿、生长健壮、根系发达、株高达到一定标准的红掌试管瓶苗移入温室,用遮阳网遮荫70%~80%,炼苗2~3 d。移植基质为泥炭土∶珍珠岩=5∶1,并混入洗净的培养基,然后用多菌灵1 000倍液消毒。前10 d每天对移植苗浇透水,保持相对湿度在90%以上,之后适当减少喷雾次数;每3 d喷1次多菌灵或代森锰锌1 000倍液,以防病害;移栽1周后,每周喷施自配营养液1次,移栽1个月后,当小苗平均成活率达到95%以上,长出2~3片新叶时即可上盆定植[7]。空气湿度与浇水之间的关系是保证炼苗移栽成活率的关键,具体实施方法还有待进一步的研究。

2存在的问题及改进措施

在红掌的组织培养过程中发现,红掌试管苗培养存在繁殖系数偏低、继代所需周期偏长、生长速度较慢等问题。产生这种现象的原因主要有以下几点:①不同外植体叶片、叶柄诱导的愈伤组织较小时,外植体在继代增殖愈伤组织脱离或没有脱离外植体培养时容易出现褐变,继而愈伤组织逐渐死亡,这可能是培养基中无机盐类浓度过高或愈伤组织发育未完全所致,是导致繁殖速度慢的主因。降低无机盐浓度,利用叶柄顶部节段诱导愈伤组织后,诱导效果相对较好;②在红掌的组织培养和快速繁殖中,长江三峡实业有限公司研究人员利用多个配方进行试验,几乎都能诱导出愈伤组织和丛生苗,通过继代增殖培养直接形成完整植株,但是与其他诱导率高的植物相比,还是相对偏低。分析认为还是配方的选择存在问题,以后可利用多元回归等统计学手段筛选最佳激素和无机盐含量配方,探索最优的培养条件,从根本上解决繁殖系数偏低、继代所需周期偏长、生长速度较慢等问题。

3致谢

该论文得到湖北三峡职业技术学院刘湘林、付艳华2位教授的悉心指导,在此对他们表示衷心的感谢。

4参考文献

[1] 张永红,王莲英.安祖花生长发育特性实探[J].北京林业大学学报,1995,17(2):73-79.

[2] 李丽,罗君琴,聂振鹏,等.线艺建兰的组织培养和快速繁殖[J].亚热带植物科学,2008,37(2):69-70.

[3] 朱饱卿,柴向华,李军,等.红掌的花序培养及快速繁殖技术研究[J].中国农学通报,2004,20(4):223-224.

[4] 赵卫国.红掌离体培养再生体系的建立[D].呼和浩特:内蒙古农业大学,2008.

[5] 刘奕清.红掌阿力安娜的组培快繁技术研究[J].中国种业,2005(10):36-37.

[6] 张建华,邓扑.不同栽培基质对红掌组培苗移栽成活及生长发育的影响[J].上海交通大学学报:农业科学版,2009,28(6):624-626.

[7] 武爱龙.红掌的离体组织培养与快速繁殖[J].基因组学与应用生物学,2010,29(1):185-190.

[8] 江如燕,张施君,郑迎东.红掌的组织培养和快速繁殖[J].仲恺农业技术学报,2002,15(4):49-53.