火焰南天竹组织培养繁殖技术研究

2015-01-08 07:31郑慧俊张明丽邹春晶
现代农业 2015年9期
关键词:丛生壮苗生根

郑慧俊 张明丽 邹春晶

杭州职业技术学院

火焰南天竹(Nandina domestica'Firepower')为小檗科(Berberidaceae)南天竹属(Nandina)常绿灌木,植株自身矮小、茎节短,叶片呈椭圆或卵形,与原种披针形叶有明显区别。秋季气温下降时,其叶色由绿变红,持续时间长,经霜不落,秋天时的红叶相当漂亮。火焰南天竹成株和幼株在园林绿化中均可作地被和色块植物,目前已选育出几乎能常年红叶的品种,加之具有耐寒特征,所以是目前园林绿化树种中最流行的彩叶树种之一,极具经济和观赏价值。 火焰南天竹常用分株和扦插繁殖, 这两种繁殖方式存在繁殖系数低、品种特性退化的缺陷。为了突破火焰南天竹繁殖的技术瓶颈,近年来运用组织培养法对火焰南天竹进行繁殖的研究日益增多。本试验根据试管苗工厂化生产的特点,开展了火焰南天竹外植体消毒、不定芽诱导、生根培养三个方面的研究。探索了利用组培技术繁育火焰南天竹的培养基配方,这对打破火焰南天竹自然繁殖力低的限制,加快繁育速度,实现火焰南天竹种苗工厂化生产具有重要实践意义。

一、材料与方法

1.供试材料

供试材料采自生长健壮、无病虫害的火焰南天竹(Nandina domestica'Firepower')品种植株,外植体为生长发育良好的火焰南天竹茎尖。

2.方法

(1)无菌材料的获得。 将火焰南天竹茎尖在肥皂水中晃动清洗15 分钟,然后用自来水冲洗干净,在超净工作台上进行表面灭菌。 在无菌条件下,先用75%酒精浸泡30 秒,再转入0.1%升汞溶液浸泡,升汞溶液浸泡时间分别设置5 分钟、7 分钟、9 分钟三个梯度,最后用灭菌水清洗4 次,无菌滤纸吸干表面水分。用消过毒的解剖刀切除火焰南天竹茎尖基部与消毒剂接触部分大约2 毫米,将处理过的茎尖直立插入无菌培养基上, 培养基配方为MS+2.0 毫克/升BA+0.2毫克/升NAA+蔗糖30 克/升。

(2)培养基与培养条件。无菌苗体系建立、丛生芽诱导、壮苗生长均以MS 为基础培养基,生根培养以1/2MS 为基础培养基。各培养基添加3%蔗糖,加琼脂7 克/升, 应用不同的激素配方。 培养基在103 千帕、121℃条件下灭菌16 分钟。光照强度1900 勒克斯,每天光照11 小时。 培养室温度控制在25℃。

(3)丛生芽的诱导。两周后,将存活无污染的火焰南天竹茎尖转接到丛生芽的诱导培养基中,培养基配方分别如下:MS+0.2 毫克/升BA+0.2 毫克/升NAA;MS+0.5 毫克/升BA+0.2 毫克/升NAA;MS+1.0 毫克/升BA+0.2 毫克/升NAA;MS+1.5 毫克/升BA+0.2 毫克/升NAA;MS+2.0 毫克/升BA+0.2 毫克/升NAA。

(4)壮苗生长。 将诱导的丛生芽转入壮苗培养基上培养, 培养基配方分别如下:MS+0.5 毫克/升BA+0.1 毫 克/升NAA;MS+1.0 毫 克/升BA+0.1 毫 克/升NAA;MS+2.0 毫克/升BA+0.1 毫克/升NAA;MS+0.5毫克/升BA+0.2 毫克/升NAA;MS+1.0 毫克/升BA+0.2 毫 克/升NAA;MS+2.0 毫 克/升BA+0.2 毫 克/升NAA。

(5)诱导生根。 将3~4 厘米高的火焰南天竹无菌苗转入生根培养基,培养基配方分别如下:1/2MS+0.2毫克/升NAA+0.4%活性碳;1/2MS+0.4 毫克/升NAA+0.4%活性碳;1/2MS+0.6 毫克/升NAA+0.4%活性碳。

二、结果与分析

1.外植体消毒

表1 升汞处理时间对无菌种苗的影响

升汞不同处理时间对火焰南天竹无菌茎尖获得的影响见表1,结果表明升汞处理7 分钟南天竹茎尖无污染且成活率最高,达到90%。 升汞处理5 分钟茎尖无污染且成活率最低,只有25%。 随着升汞处理时间的延长,火焰南天竹茎尖污染率显著下降,但茎尖活力也随之下降。我们认为7 分钟是较为合理的升汞处理时间,在降低污染率和保持茎尖活性方面有较好的平衡。

2.丛生芽的诱导

表2 MS 培养基上不同激素配比对丛生芽的诱导的影响(无菌外植体20 瓶,8 周后统计)

将火焰南天竹无菌茎尖转接到丛生芽诱导培养基上,在培养前期长势差异不明显。 3 周后种苗长势慢慢表现出差异。不同植物激素配比对丛生芽诱导的影响见表2,结果表明8 周以后,5 种培养基配方都能分化丛生芽,但数量、长势各不相同。 BA 浓度从0.2毫克·升-1至1.0 毫克·升-1, 随着BA 浓度的升高丛生芽分化数量增加;BA 浓度从1.0 毫克·升-1至2.0毫克·升-1, 随着BA 浓度的升高丛生芽分化数量减少;BA 浓度为1.0 毫克·升-1时, 丛生芽分化数量最多,平均达到4.5 株/瓶,长势也最好,是最好的丛生芽诱导培养基。

3.壮苗生长

表3 MS 培养基上不同植物激素配比对壮苗生长的影响(每处理40 株)

将分化的丛生芽转入壮苗生长培养基上继续培养,3 周后统计各处理的生长情况。 比较不同植物激素配比对火焰南天竹壮苗生长的影响见表3,结果表明培养基MS+1.0 毫克/升BA+0.1 毫克/升NAA 表现出最好的壮苗效果,火焰南天竹苗最高,达到4.4 厘米, 长势好。 当NAA 浓度0.1 毫克/升时, 我们发现BA 浓度1.0 毫克/升的壮苗效果最好; 当NAA 浓度0.2 毫克/升时,BA 浓度从0.5 毫克·升-1 至2.0 毫克·升-1,随着BA 浓度的升高壮苗效果显著增强。因此,我们推断当BA 与NAA 浓度比值接近10 的时候有较好的壮苗效果。

4.诱导生根

表4 1/2MS 培养基上不同NAA 含量对诱导生根的影响(每处理40 株)

将3~4 厘米高的火焰南天竹无根组培苗转入生根培养基,30 天后观察其生根情况。 比较三种生根培养基对诱导生根的影响见表4,结果表明生根培养基1/2MS+0.2 毫克/升NAA+0.4%活性碳有较好的生根效果,生根率96%,株均根数5.7 条,根较粗壮。 随着NAA 浓度从0.2 毫克/升增加到0.6 毫克/升, 生根率从96%降低到90%, 株均根数也从5.7 条减至5 条。通过本试验研究, 我们认为较高浓度的NAA 抑制火焰南天竹组培苗根系的诱导。

三、讨论

火焰南天竹分株、扦插繁殖率低,品种特性退化快,不利于大批量扩繁生产。 本文通过对火焰南天竹无菌苗组培生产体系的研究,建立了以火焰南天竹茎尖为外植体、丛生芽分化诱导、壮苗生长、诱导生根的生产技术体系,对火焰南天竹组培苗大批量快速扩繁具有重要实践指导意义。 通过对比试验,升汞处理7分钟有最好的外植体消毒效果;MS+1.0 毫克/升BA+0.2 毫克/升NAA 是最好的丛生芽诱导培养基;MS+1.0 毫克/升BA+0.1 毫克/升NAA 是最好的壮苗生长培养基;1/2MS+0.2 毫克/升NAA+0.4%活性碳是最好的生根培养基。

[1]邓玉营,吕秀立.火焰南天竹组织培养的研究[J].北方园艺,2010,(20):141-143.

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