武建云 王华宇 杨利平 王鹏良
摘要:以大叶伞(Schefflera actinophylla)幼嫩顶芽和茎段为外植体进行芽诱导、增殖、生根和移栽技术研究。结果表明,最佳增殖培养基为MS+1.5 mg/L 6-BA+0.15 mg/L NAA ,最佳生根培养基为1/2MS+0.10~0.15 mg/L NAA。大叶伞增殖阶段对光照度和培养周期适应范围较广,连续培养时光强设为1 000~1 500 lx,增殖周期设为6周,可以提高生产效率,降低生产成本。水分管理是大叶伞低温季节温室移栽的关键,生根试管苗移栽入泥炭∶珍珠岩=3∶1的混合基质中,成活率可达95%以上。
关键词:大叶伞(Schefflera actinophylla);繁育技术;增殖;生根;移栽
中图分类号:Q813.1+2 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)21-5285-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.21.061
Study on Standardized Propagation Technique of Schefflera actinophylla
WU Jian-yun1,WANG Hua-yu2, YANG Li-ping2, WANG Peng-liang1
(1.Guangxi Forestry Research Institute, Nanning 530002,China;2 Qinzhou Forestry Research Institute, Qinzhou 535099,Guangxi, China)
Abstract: The young terminal bud and stem of Schefflera actinophylla were used as explants and the techniques of bud induction, propagation, rooting and transplanting were studied. The results showed that the best media for proliferation was MS +1.5 mg/L 6-BA +0.15 mg/L NAA, and the best media for rooting was 1/2MS + 0.10~0.15 mg/L NAA. The tissue culture plants in proliferation stage were allowed to vary within relatively wide limits, while keeping the TC plants at 1 000~1 500 lx and making the cutting cycle for 6 weeks could improve the productivity and reduce the production cost. Water management in low temperature was the key to the control of greenhouse, and the survival rate of rooted plantlets could be up to 95% when transplanted onto the substrate (peat soil∶perlite=3∶1).
Key words: Schefflera actinophylla; reproductive technique; multiplication; rooting; transplanting
大叶伞(Schefflera actinophylla)又名澳洲鹅掌柴、辐叶鹅掌柴、昆士兰伞木等,为五加科鹅掌柴属,是一种常绿木本观叶植物[1]。大叶伞喜温暖湿润及通风良好的环境,喜阳也耐阴,适应性良好,其叶片宽大,且柔软下垂,形似伞状;枝叶层层叠叠,株形优雅,极富层次感,所以近年来被广泛用作室内美化树种、行道树或孤植、丛植树种,并日益受到韩国、日本客户的青睐。大叶伞传统繁殖方法为播种繁殖和扦插繁殖[2],但受季节影响较大,且种苗一致性较差,满足不了市场的需求。因此,本研究在深入研究大叶伞各培养环节的基础上,进一步优化培养基配方和生产流程,并结合工厂化生产实际情况,针对光照度、培养周期、温室管理等关键环节进行研究,以期为大叶伞种苗的产业化、标准化生产提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
选取生长健壮、无病虫害的优良大叶伞单株,剪取幼嫩顶芽和茎段作为外植体。
1.2 方法
1.2.1 外植体消毒 保留顶芽或茎段(带有节)长约1.5 cm,切除叶片,叶柄基部保留长约0.5 cm,流水冲洗15 min后,在超净工作台上用75%乙醇浸泡15 s,0.1%升汞(加吐温5滴)振荡消毒15 min,再用无菌水冲洗5次后用无菌滤纸吸干水分,切去部分叶片和茎端,接种于诱导培养基上。
1.2.2 培养基配方 诱导和增殖培养以MS为基本培养基,生根培养以1/2MS为基本培养基。①诱导培养基,MS+1.0 mg/L 6-BA +0.5 mg/L NAA;②增殖培养基,细胞分裂素6-BA和生长素NAA协同使用时,其浓度比例设为10∶1,具体配方如下:MS + 0.5 mg/L 6-BA+ 0.05 mg/L NAA;MS + 1.0 mg/L 6-BA + 0.1 mg/L NAA;MS +1.5 mg/L 6-BA+0.15 mg/L NAA;MS +2.0 mg/L 6-BA + 0.2 mg/L NAA;MS +2.5 mg/L 6-BA+ 0.25 mg/L NAA;③生根培养基,1/2MS+ 0.05 mg/L NAA;1/2MS+ 0.1 mg/L NAA;1/2MS+0.15 mg/L NAA;1/2MS+0.2 mg/L NAA。
1.2.3 培养条件 上述培养基均添加3%蔗糖和0.6%琼脂粉,pH 5.8~6.0。试管苗培养温度为(25±2) ℃,光照时间12 h/d,光照度1 500~2 500 lx。
1.2.4 光照度对增殖苗生长的影响 选取90瓶增殖苗,分为3组,每组30瓶,设置光照度为1 000~1 500 lx、1 500~2 500 lx,以散射光状态下(约500 lx)生长的增殖苗为对照,观察记录不同光照度对大叶伞生长的影响,相同条件下连续培养3个生长周期,每个生长周期均为6周。
1.2.5 增殖周期对增殖效率的影响 选取一致性较好的增殖苗,放置在相同的培养条件下,设置增殖周期分别为4、6、8、12周,观察记录组培苗生长情况并统计增殖系数。
将已生根的试管苗洗去根部附着的培养基,移栽至装有泥炭土∶珍珠岩=3∶1(体积比)的穴盘中,按照常规管理方法[2,3]进行幼苗的温室管理。
1.3 数据统计分析
每种处理调查30个,统计诱导率、芽增殖系数、生根率。
诱导率=(出芽外植体数/接种数)×100%
芽增殖系数=增殖芽数/出芽株数
生根率=(生根株数/接种数)×100%
统计数据使用Statistica统计分析软件,对试验数据进行单因素方差分析,采用Duncans新复极差法统计各处理显著性水平。
2 结果与分析
2.1 大叶伞无菌材料的获得
将大叶伞外植体接种于诱导培养基中,及时剔除污染材料和消毒死亡的外植体,并做好观察记录。接种4周时,污染率和死亡率约为30%;接种6周时,可以观察到叶腋部位开始有绿色突起,并逐渐增大;接种8周时,有腋芽冒出的材料约为消毒材料的50%。此时,视外植体情况进行适当切割和继代培养。
2.2 不同激素配比对大叶伞增殖的影响
将大叶伞丛生芽或单株转入不同的增殖培养基,切去部分基部愈伤组织,小苗团块增殖,大苗(高于2.5 cm)截取顶芽和茎段增殖,培养6周时观察生长情况并进行统计。如表1所示,不同激素配比对大叶伞的增殖系数和长势影响不同。随着6-BA和NAA浓度的增加,增殖系数随之增加;当6-BA、NAA浓度分别提高到1.5、0.15 mg/L时,增殖系数达到3.0,且组培苗长势最好(图1A);当二者浓度分别提高到2.0、0.2 mg/L以上时,增殖系数达到3.8以上,愈伤组织生长明显,但组培苗出现玻璃化。因此,选用培养基MS+1.5 mg/L 6-BA+ 0.15 mg/L NAA为大叶伞增殖的最佳培养基。
2.3 不同激素配比对大叶伞生根的影响
选取高度2.5 cm以上的大叶伞增殖苗,取带顶芽的茎段转入不同的生根培养基,培养3周后,统计生根情况。由表2可知,NAA浓度为0.05 mg/L时,生根率为93%,根系正常;NAA浓度为0.10和0.15 mg/L时,生根率均可达100%(图1B);NAA浓度为0.20 mg/L时,生根率虽也达到100%,但根部有愈伤组织出现。因此,大叶伞生根培养基NAA最适浓度可设定为0.10~0.15 mg/L。
2.4 不同光照度对大叶伞生长的影响
从表3看出,在光照度1 000~1 500 lx下进行连续培养,大叶伞长势最好,继代时的增殖效率最大。试验结果也表明,大叶伞对光照度要求不太严格,在光照度500~2 500 lx范围内,培养1~2个周期对其长势影响不大,在工厂化组培中对于提高培养室的空间利用效率和降低生产成本具有一定意义。
2.5 不同增殖周期对大叶伞增殖效率的影响
将同一批大叶伞增殖苗在相同的培养条件下设置不同的增殖周期,统计增殖系数并记录生长情况。从表4可以看出,大叶伞增殖周期从第4周增加到第12周时,增殖系数也随之增加,但组培苗长势在第6周和第8周时最好。综合考虑增殖系数和组培苗生长情况,设置最佳增殖周期为6周。但大叶伞增殖周期的伸缩性相对较强,试验中发现,培养室温度不高于22 ℃时,培养时间可长达到20周,仍未出现芽点死亡、黄叶等现象,但培养基逐渐干涸(图1C)。这对于工厂化组培生产中根据市场情况调节生产节奏、保持库存具有一定优势。
2.6 移栽及温室管理
大叶伞生根培养3周后,根系长达2~3 cm,即可进行洗苗移栽。洗净根部培养基,再移植入泥炭土∶珍珠岩=3∶1的穴盘中,置于温室中培养,光照、温湿度、施肥和病虫害防治参照常规的温室管理方法进行幼苗管理。
管理初期,应注意水分的管理,特别是室温低于20 ℃时,基质过湿容易造成植株生长停滞和根部、茎部腐烂,从而造成大面积死亡(图1D)。因此,水分管理是低温季节大叶伞温室管理的关键,应坚持宁干勿湿的原则。做好初期的水分管控,大叶伞最终成活率可达95%以上(图1E、1F)。
3 讨论
高等植物几乎所有的器官和组织都可以作为外植体,在合适的时间,选择适宜的苗龄、合适部位的外植体是诱导愈伤组织的关键[4],诱导不定芽和腋芽也同样如此。本试验在外植体取材和诱导培养基筛选中参照鞠志新等[5]的研究成果,使用嫩芽和茎段作为外植体,取得了理想的试验效果,且采用诱导的腋芽进行增殖和继代培养,避免了愈伤组织再生过程中容易出现的变异现象,有利于建立更加稳定的无性快繁体系。
大叶伞对光照要求不严,无论在强烈日照或弱光室内均能适应[2]。根据这个特性,在组培苗生产中设计了不同光照度对其生长的影响。结果表明,大叶伞组培苗对光照度要求也不严格,在光强度500~2 500 lx范围内,培养1~2个周期对其长势影响不大,并且不同的增殖周期对大叶伞的增殖效率影响也不显著,增殖周期可长达20周。在工厂化生产中,水电费约占组培苗成本的1/7~1/3[6-8]。因此,对光照度和生产周期的研究结果在大叶伞工厂化组培中对于降低生产成本、根据市场情况灵活调整生产计划、提高原种苗使用效率具有积极的意义。
由于大叶伞在国内引种栽培的历史不长,相关繁殖、栽培和病虫害资料较少[2,9,10],在组培苗的移栽和温室管理方面尚无相关报道。大叶伞的温室管理可参照常规的温室育苗管理措施,但温度和水分是影响其温室移栽成活率的关键因素。培养温度应保持在20~30 ℃,当温度低于20 ℃时,应特别注意控制水分供应,避免基质过湿,以防止根腐病和茎腐病的发生。有关移栽苗的生长规律和栽培管理技术,尚需进一步研究。
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(责任编辑 赵 娟)