安祖花的外植体选择技术研究

2009-05-17 05:05牛小沛刘星明
农业工程技术·温室园艺 2009年9期
关键词:外植体培养基诱导

王 梅 李 铭 陈 丽 牛小沛 刘星明

安祖花(Anthuriumscherzerianum)又名红掌,为天南星科花烛属多年生草本植物,近年来逐渐成为世界新兴的高档盆栽和切花花卉,深受国内外消费者喜爱。安祖花的繁殖方法通常采用分株、扦插和组织培养。分株、扦插方式繁殖速度慢、繁殖率低,不能满足当前市场的需求。组织培养周期短,效率高,且遗传稳定性好,是安祖花快速繁殖的最有效途径。自pieik于1974年对红掌进行组织培养取得成功以来,国内外学者研究者对组织培养安祖花进行了大量研究和报道。但由于诱导率低,继代周期长等问题,国内实现规模化生产安祖花育苗的成功报道还较少。为此,我们对安祖花组培入瓶技术进行了研究,以期满足安祖花工厂化生产种苗的需求。

材料方法

实验材料

材料来源于河南省济源市农业科学研究所栽培的“火焰”。

组培快繁方法

外植体的选取:取安祖花的茎尖、叶片、肉穗花序、佛焰苞等为外植体材料。

外植体的消毒方法:将外植体用洗洁精清洗半小时,再用水冲洗干净后,放在超净工作台上无菌条件下,用75%酒精分别侵泡30s、60s,在放入0.1%的升汞溶液中分别侵泡5min、20min、40min、60min,然后用无菌水冲洗5次6次,接种干启动培养基中。接种15天后调查各自污染率及褐化率,选取最佳外植体部位。

褐化的克服

选用不同年龄的叶片,用不同的方法进行切割对比。

结果与分析

外植体的选择

外植体的污染克服

在安祖花组织培养中,外植体的选择决定着消毒、褐化、诱导的快与慢、成功与失败,是整个组培工序的开始和基础,因而至关重要。如外植体的选择不当,会导致实验无法进行或缓慢。在不同季节中,采取茎尖、叶片、肉穗花序、佛焰苞为外植体,在无菌条件下对它们分别进行表面处理,结果请见表1:

首先,我们从表中可看到芽和花序在长时间消毒的情况下,污染率达到100%,而幼嫩叶片在较短的消毒时间内污染率仅为20%。安祖花为热带雨林植物,由于常年生长在高温高湿的环境中,空气湿度大,在茎、叶表面滋生大量的微生物,并附着大量的霉孢子和细菌芽孢,甚至一些菌丝侵入表皮内的薄壁组织,因此较难消除污染。其次,材料引种多年,有可能材料中具有内生的微生物,而存在的部位不同。安祖花的内生微生物可能存在其他部位而不是在叶片上,因此叶片为我们这次实验的最佳外植体。

褐化的克服

安祖花属热带草本植物,体内含酚类物质多,多酚氧化酶的活性高。在组培中外植体发生较严重的褐化。褐化成为十分重要的问题,不解决褐化,愈伤,芽就难以诱导,组培成功率极小。总结前人研究经验,在茎尖、叶片、根尖等外植体中,0.3cm的茎尖和1cm×1cm的叶片褐化较轻,分化较好,是较好的外植体选择。为此对叶片进行进一步的研究,不同安祖花品种叶片生长速度不同,不同品种叶片愈伤诱导的难易程度不同,多数品种在叶片转青期的愈伤诱导率较高。为此进行了不同叶龄的外植体的比较,结果请见表2

从表2中可见,刚从叶鞘内抽出的卷曲叶为外植体时,虽然污染率和褐化率极小,但由于组织形态未发育完全,其诱导率为零。随着叶领的增大,污染率逐渐增大,褐化率相应增大,而愈伤诱导率逐渐增加。说明较嫩的组-织中多酚氧化酶少,酚等次生物质少且分生能力强,因此外植体以刚展开叶片1周2周为最佳选择。

讨论

植物组织培养的成功,除人为提供适宜培养基之外,外植体的选用很重要。像安祖花的初代培养时实验了几种外植体,实验表明除叶片污染率小外,其他均超过50%的细菌污染率,因此怀疑是内生微生物所为。采用以叶为外植体进行培养时,再生植株有一个从分化状态,回复到分生组织状态的脱分化过程。因而要在多种生长素和细胞分裂素的配合下才有利于叶组织分化和再分化。

在用叶片作为外植体时,为消除安祖花特有的褐化现象,接种时要采用撕裂叶片的方式,而不是用剪刀切割,以减少多伤口的伤害。用刚展叶第1周、2周的幼嫩叶为外植体,因为幼年的组织比老年的组织具有较高的形态发生能力,而且引起宵衣褐化的酚类物质含量少。外植体的大小和接种部位也非常重要,像叶片为外植体,不能太大,也不能太小,太大易污染,太小存活率低,以1cm×1cm3为最佳。外植体的不同器官或器官上的部位不同发生能力也不相同。在实验中我们发现安祖花的幼嫩叶片比老叶片再生能力强。叶基部靠近叶柄处,叶脉集中的部位再生能力强,并且以叶背面接触培养基的效果最佳。

总之,安祖花以叶片为外植体接种时。选择刚展开叶第1周、2周新叶,经表面消毒后,将叶片基部靠近叶柄部分撕成1cm×1cm大小快,以叶背面接触培养基,进行愈伤组织的诱导为最佳。

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