细叶野牡丹的组培快繁1)

2012-07-02 00:03杨利平刘桂芳刘雪凝
东北林业大学学报 2012年9期
关键词:细叶茎段生根

杨利平 刘桂芳 刘雪凝

(长江师范学院,重庆,408100)

野牡丹属(Melastoma)植物为野牡丹科(Melastomataceae)多年生常绿灌木或小灌木,集中分布在热带或亚热带,在我国有9种,主要产于华南和西南地区[1]。细叶野牡丹(Melastoma intermedium Dunn)茎半匍匐生长,植株低矮,茎叶紧密,花期较长[2],不仅可作为高档的地被材料,也是盆栽垂吊植物的优良新种质。我国野牡丹属的大多数种类分布较广,种群数量大,有些种类已经被广东省的一些城市引种应用,其景观地方特色明显[3]。野牡丹属植物的组培扩繁研究工作涵盖了该属的大部分种类[4-12],为野牡丹的广泛园林应用作了必要的基础工作。由于细叶野牡丹在自然界的种群数量少[13],要作为园林植物利用,首先要解决其扩繁技术。目前,细叶野牡丹繁殖研究仅限于枝条扦插[9],必要的组培快繁工作还未见开展。本研究以细叶野牡丹枝条为材料,对其组培快繁中的一些基本问题进行试验分析,为细叶野牡丹的进一步规模化工厂育苗提供依据。

1 材料与方法

细叶野牡丹采集于广东省韶关市的芙蓉山。取当年生半木质化枝条,剪除叶片后剪成10 cm长的茎段,置于烧杯中,软刷沾洗洁精清洗茎表,再流水冲洗30 min,75%酒精浸泡20 s,无菌水冲洗2次,0.2%升汞消毒12 min,无菌水洗5次,吸干表面水分。将枝条切成1.5 cm单芽茎段为外植体,接种到初代诱导培养。待芽诱导成功后,将芽转到继代培养基中继代增殖培养;待芽的数量达到要求后,将芽转入生根培养基中生根培养。分别统计起始萌动时间、诱导率、平均芽(枝)长、增殖倍数、芽生长状况和生根率、根的生长状况等。

培养条件以MS为基本培养基。诱导芽萌发及分化培养基为 MS+6-BA(0.5,1.0,1.5,2.0)mg·L-1+NAA(0.1,0.5,1.0)mg·L-1共 9 种培养基;芽的生长增殖培养基为 MS+6-BA(0.1,0.3,0.5,0.7,1.0)mg·L-1+NAA(0.01,0.05,0.1,0.15,0.2)mg·L-1共20种培养基;生根培养基为1/2MS+NAA(0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)mg·L-1共 5 种培养基。所有培养基均含3%蔗糖和0.8%琼脂,pH=5.6。培养温度为(25±1)℃,光强为3 000 lx,光照时间14 h·d-1。

生根后移栽到泥瓦盆中栽培,基质为消毒的V(草炭)∶V(珍珠岩)∶V(腐叶土)=1∶1∶1混合基质。日常管理至开花。

2 结果与分析

2.1 初代诱导培养

外植体在诱导培养基上培养12 d后,有些腋芽开始萌动,40 d后节间部位可分化出1~3个不定芽,同时,有少量茎段基部切口部位形成黄绿色愈伤组织(图1-A、B)。所选用的培养基对芽诱导率一般在50%以上,最高可达到80%。对诱导率和芽的生长状况而言,培养基 MS+6-BA1.0 mg·L-1+NAA0.5 mg·L-1效果明显好于其他的,培养基MS+6-BA0.5 mg·L-1+NAA0.1 mg·L-1的诱导效果最差(表1)。由于细叶野牡丹茎段生有细毛,易造成离体繁殖的污染。本试验的外植体清洗和消毒方法可使初代培养的污染率控制在15%。

图1 细叶野牡丹组培快繁

表1 激素质量浓度配比对细叶野牡丹诱导的影响

2.2 继代增殖培养

嫩芽在继代培养基上培养10 d左右,有约17%长出黄绿色的愈伤组织,25 d左右在愈伤组织的表面直接分化出丛芽,其余近83%直接在接种芽的基部形成丛生芽。丛芽分割成单芽在培养基上继代培养快速增殖,在大多数芽的基部重新形成丛生芽,只有少量经过愈伤组织途径再分化出大量的丛芽(图1-C)。待不定芽长到6~8 cm时,将其叶片去除,根据节间长短切割成1 cm左右的单芽或2芽茎段,不断在增殖培养基上继代培养,每30 d继代1次,6个月时统计,平均每月可增殖3.2倍。在所有培养基中MS附加0.5 6-BA mg·L-1与低质量浓度的NAA配比的芽增殖效果较好,其中 MS+6-BA0.5 mg·L-1+NAA0.05 mg·L-1和 MS+6-BA0.5 mg·L-1+NAA0.1 mg·L-1的平均每月芽增殖倍数为 3.6。该激素配比下生长的芽颜色正常,但芽状体态显得不如 MS 附加0.7 6-BA mg·L-1的粗壮(表2)。随着继代培养时间延长至45~55 d不转瓶,在丛生芽的基部可直接长出根系,但根系较短,且细弱。

2.3 生根培养

将芽切成4~5 cm长,转入到生根培养基上培养,1周后可见到基部根的形成,1个月后生根率100%。其中,主根1~3条,而须根则较丰富(图1-D)。低质量浓度的NAA对诱导根系生长效果最好,根长、粗壮且侧根丰富(表3)。

2.4 出瓶培养

温室炼苗3 d,将试管苗从培养瓶中取出,用自来水冲洗干净后,将幼苗移栽到灭菌的V(草炭)∶V(珍珠岩)∶V(腐叶土)=1∶1∶1的栽培基质中,并在温室中生长,注意遮阴,3个月后统计成活率,87%以上的移栽植株能够成活(图1-E)。第二年5—6月份开出紫红色花朵,单朵花开放时间为1 d,从花蕾现色到花朵脱落的可观赏期约为7 d(图1-F)。

表2 激素质量浓度配比对细叶野牡丹继代增殖的影响

表3 激素质量浓度配比对细叶野牡丹生根的影响

3 结论与讨论

本研究在总结前人工作基础上,设计出以6-BA和NAA为生长调节剂的诱导培养基和继代培养基激素配比。在MS培养基上,细叶野牡丹茎段腋芽可以直接诱导萌发,其中 MS+6-BA1.0 mg·L-1+NAA0.5 mg·L-1的诱导率达到80%。经过MS+6-BA0.5 mg·L-1+NAA0.05 mg·L-1和 MS+6-BA0.5 mg·L-1+NAA0.1 mg·L-1继代培养,平均每月芽增殖倍数最高。在生根培养1个月后,全部生根,其中1/2MS+NAA0.1 mg·L-1根系生长状态最好。细叶野牡丹组培生根中发现了有趣的现象,几乎所有细根呈现等距均匀排列高密度区,根尖橙红色(图1-D)。这一现象在野牡丹属组培研究中未见报道,可能与该种细根中内含物种类与分布有关。

在一定时间内扩繁出健康正常芽的数量是衡量组培快繁体系的重要指标。继代培养半年后统计,细叶野牡丹平均每月芽增殖可达到3.2倍,略高于印度野牡丹(Melastoma malabathricum)[8]、紫毛野牡丹(Melastoma penicillatum)[11]和展毛野牡丹(Melastoma normale)[12]。可见,细叶野牡丹的高效组培体系已经基本成功建立。

细叶野牡丹生根率与展毛野牡丹一样,均可达100%,稍高于伍成厚等[8]、彭东辉等[11]对印度野牡丹和紫毛野牡丹的研究结果。组培苗产业化的主要指标之一是移栽成活率,本研究的细叶野牡丹生根率为87%,与印度野牡丹基本一致[8],高于紫毛野牡丹[11]。

盆栽垂吊花卉是室内盆花中的重要组成部分,但其中的木本植物还不多见。细叶野牡丹枝条轻盈、花朵直径较大、花色鲜艳、异型雄蕊奇特,是开发垂吊花卉的新种质。同时,细叶野牡丹半匍匐生长的特点,也可作为优良的地被植物。通常花卉扩繁通过有性(种子繁殖)或无性方式来实现。自然环境中细叶野牡丹个体数量少,不易得到,其种子萌发率也不高[13],同时,种子萌发到植株开花至少需要将近4 a的时间[5]。虽然扦插繁殖已经获得成功,但繁殖系数较低[9]。相比之下,细叶野牡丹组培有快繁容易、繁殖系数高及生育期缩短的明显优势,因此,组培快繁为细叶野牡丹的产业化生产提供可行的基础。

[1]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志:第53卷第1分册[M].北京:科学出版社,1984.

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