曲芬霞
摘要:采用L9(34)正交设计,用西藏砂生槐(Sophra moorcroftiana)种子幼苗为外植体,研究NAA、6-BA和IBA不同浓度配比对组培增殖系数的影响,采用田口方法对试验的3个因素及各水平进行S/N值分析。结果表明,用MS+2.0 mg/L 6-BA+0.4 mg/L IBA培养基时,西藏砂生槐种子幼苗接种可获得最佳的增殖系数。
关键词:西藏砂生槐种子;组培;增殖系数;田口方法
中图分类号:S792.26文献标识码:A文章编号:0439-8114(2011)16-3421-02
Application of Taguchi Method in Tissue Culture and Induction of
Sophra moorcroftiana Seed
QU Fen-xia
(Department of Chemistry and Biology,Hezhou College,Hezhou 542800,China)
Abstract: L9(34) orthogonal design was applied to study the effect of NAA, 6-BA and IBA concentrations on the propagation coefficient of tissue culture using the bud of Sophra moorcroftiana seed as explants. The optimal experimental craft was obtained according to S/N analysis accomplished by Taguchi method. The highest propagation coefficient could be achieved if inoculating the Sophra moorcroftiana seed in culture medium with MS+2.0 mg/L 6-BA+0.4 mg/L IBA.
Key words: Sophra moorcroftiana seed; tissue culture; propagation coefficient; Taguchi method
砂生槐(Sophra moorcroftiana)又称“西藏狼牙刺”、“刺柴”,豆科豆属多年生矮而多枝的灌木,生于干燥的山坡、沙滩,为西藏特有植物[1]。其主根发达,具有防风固沙作用;嫩枝叶和干叶富含蛋白质等营养成分,有较高的饲用和食用价值[2];藏医学认为其种实性寒味苦,能消炎解毒,治湿热黄疸、白喉等疾病;研究表明,砂生槐含有丰富的苦参类生物碱,它具有抗癌、升血、平喘和抗心律不齐等方面的药用效果,此外还能抑制植物致病细菌和真菌的生长繁殖,是天然药物和生物农药的主要原料,具有广阔的应用前景[3]。
长期以来,当地群众利用其植株进行牲畜放牧或用作生活燃料,不仅对当地脆弱的生态环境造成了极大破坏,而且野生分布数量急剧减少。对西藏砂生槐人工种植可以一次种植,多次利用,但用种子和根蘖繁殖苗木生长周期长,且繁殖系数低,极大地限制了砂生槐规模化种植和产业化发展。与其他无性繁殖相比,组培苗不仅能保持原有品种的优良性状,而且繁殖速度快、繁殖系数大,还具有提前开花结果等优点,可进行周年工厂化生产,经济效益高。我国目前对砂生槐的组织培养技术研究尚属空白,为了保护开发和利用这一珍贵的植物资源,试验利用野生砂生槐种子进行无菌培养,选用不同的植物生长调节剂种类和浓度配比,诱导芽苗增殖培养,以期为砂生槐的工厂化育苗提供依据。
1材料与方法
1.1试验材料
西藏砂生槐种子于2003年9月采自西藏自治区米林县,自然通风晾晒后用普通干藏法贮存,选取饱满无病虫害的种子,用自来水冲洗30 min后,用体积分数为75%的酒精浸泡30 s,再用质量分数为0.2%的高锰酸钾消毒20 min,然后用无菌水冲洗3次,把经过以上处理的种子用刀片轻轻划破种皮,接种在MS+50 mg/L活性炭的培养基上,浅层液体培养50 d。
1.2试验设计
试验的因素与水平设计见表1,采用L9(34)正交设计[4](表2),把无菌萌发的西藏砂生槐幼苗切去下胚胚轴和根,将茎苗接种在以上9种培养基中,每瓶接2个芽苗,每个处理接10瓶,重复3次。基本培养基为MS培养基,蔗糖为30 g/L,琼脂粉为3 g/L(广东环凯微生物科技有限公司),pH值为6.0;光照时间为16 h/d,光照强度为2 000 lx左右,培养室温度控制在(23±2)℃,培养周期为40 d。
1.3统计分析
调查增殖系数,对调查数据取其平均值,采用田口方法的静态望大特性S/N值进行试验分析和试验优化设计。增殖率=再生芽苗数/接种芽苗总数×100%。
2结果与分析
对于望大特性,从试验结果表2可见,S/N值越大,代表此因素在该水平处理效果最佳,极差最大的对试验结果的影响也最大,可知重要因素排序依次为B、C、A,也就是说,6-BA对试验结果也就是西藏砂生槐芽苗增殖影响最大,其次是IBA、NAA。从S/N值趋势图(图1、图2、图3)可以看出,在试验的三因素三水平中,最佳处理组合为A1B3C2,即MS为基本培养基,加入2.0 mg/L 6-BA和0.4 mg/L IBA为最佳增殖培养基。
3结论与讨论
田口方法目前主要应用于机械、管理等领域[5],而在组培快繁技术领域鲜有使用的相关报道。而利用种子幼苗作为组培快繁的外植体,国内研究较多,如雪莲、罗麻布、普通狗牙根等[6-8]用種子组织培养,获得了理想的效果,试验以西藏砂生槐种子为外植体,采用田口方法的试验设计并对试验结果进行了S/N值分析,研究了植物生长调节剂种类和浓度对西藏砂生槐不定芽增殖系数的影响,分裂素6-BA对其影响最大,其次是生长素IBA,砂生槐对NAA诱导最不敏感。最佳处理为A1B3C2,即最佳的增殖培养基是MS+2.0 mg/L 6-BA+0.4mg/L IBA。
在组培快繁技术中,从生芽的诱导受到很多因素的限制,诱导过程中还会发生褐化及玻璃化等问题,常常会影响增殖芽苗质量。在西藏砂生槐幼苗组培苗的诱导试验中,就碰到玻璃化的问题,引起这个现象发生的原因很多,比如6-BA浓度过高、温度过高或者光照不足等,对这些问题的解决,还有待深入细致地研究。
参考文献:
[1] 中国科学院青藏高原综合科学考察队. 西藏植物志(第二卷)[M]. 北京:科学出版社,1985. 717.
[2] 李玉祥. 西藏砂生槐综合利用价值的研究[J]. 西藏畜牧兽医,1994(2):55-58.
[3] 马兴铭. 西藏砂生槐生物碱抑菌及杀虫活性测定[J]. 中国生物防治,2005,21(3):186-187.
[4] 李永文,刘新波. 植物组织培养技术[M]. 北京:北京大学出版社,2007.
[5] 郁炜,吕迅.基于田口方法的铌酸锂基片CMP工艺研究[J]. 轻工机械,2009,27(1):95-97.
[6] 江晓珩,张毓涛,布早拉木·吐尔逊,等.雪莲种子不同处理对优化组织培养体系的影响[J].江苏农业科学,2010(1):89-90.
[7] 刘志华,马艳红,曹枫. 罗麻布种子组培再生体系研究[J]. 种子,2010,29(4):5-8.
[8] 姜茜,张琪,郑丽屏,等.普通狗牙根种子组培技术优化及植株再生[J]. 北方园艺,2010(10):162-166.