红掌‘香妃’组织培养与快繁技术

2015-09-29 07:34
亚热带农业研究 2015年4期
关键词:芽苗香妃顶芽

陈 春

(福建省林业科技试验中心,福建 南靖 363600)

红掌(Anthurium andraenum)又称花烛、安祖花,系天南星科花烛属多年生草本植物,原产哥伦比亚,是目前较为珍稀的观花观叶植物。‘香妃’(Fiorino)是从荷兰引进的红掌新品种,四季开花,叶长卵形,鲜绿色,花腋生,紫色,佛焰苞蜡质,窄卵形。红掌组培研究在国内外已见报道[1-3],大多以叶片为外植体诱导愈伤组织进行组培扩繁[4-5],而‘香妃’品种由于叶脉不明显,通过诱导愈伤组织的效果不理想。目前,红掌‘香妃’组培快繁技术在国内尚未见报道。本试验以‘香妃’茎尖为外植体进行组织培养,以期为‘香妃’试管苗的工厂化生产提供参考,也为其种苗推广提供技术平台。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料为福建省林业科技试验中心从荷兰引进的红掌新品种‘香妃’。

1.2 方法

1.2.1 材料预处理 将‘香妃’小植株(栽培3个月左右)剪掉叶片及根部,于洗衣粉溶液中浸泡15 min,在自来水下冲洗1 h后,用毛笔刷轻轻刷洗,备用。

1.2.2 外植体消毒 将预处理过的外植体放于沙茶瓶中,置于超净工作台上。用70%酒精浸泡30 s,无菌水清洗1次,再用0.1%HgCl2分别轻轻摇晃10、15、20、25 min,无菌水清洗5-6次后接种到红掌诱导培养基中。培养20 d后,观察外植体的污染及存活情况,并统计污染率、存活率,比较不同消毒处理时间对外植体污染率及存活率的影响,确定HgCl2的最佳处理时间。其中,污染率/%=污染数/接种数×100;存活率/%=存活数/接种数×100。每个处理接种60个外植体。

1.2.3 顶芽的萌发诱导 将消毒处理后的外植体分别接入MS、1/2MS、WPS、改良MS(大量元素降低至MS的一半,其他元素不变)诱导培养基上。40 d后观察并统计香妃顶芽的萌发率及萌发情况,筛选出适合顶芽萌发的最佳诱导培养基。其中,萌发率/%=萌发芽数/接种芽数×100。每个处理接种30个外植体,重复3次。

1.2.4 芽苗的增殖培养 分别设定 6-BA 浓度为:0.5、1.0、1.2、1.5 mg·L-1,NAA 浓度为:0、0.1、0.2、0.3 mg·L-1,培养基代号分别为A1-A13。将初代萌发的芽苗接入到含有6-BA和NAA的MS培养基上进行增殖培养,35 d后观察并统计不定芽的增殖系数及芽苗质量,以确定‘香妃’的最佳增殖培养条件。每种处理接种单芽30个,重复3次。

1.2.5 不定芽的生根培养 以1/2 MS+20 g·L-1糖为基本培养基,添加不同浓度的 NAA(0、0.2、0.4、0.6、0.8 mg·L-1),培养基代号分别为 R1-R5。将增殖培养获得的2.0-3.0 cm 不定芽接入到生根培养基中,40 d后观察并记录芽苗生根率及根数,确定‘香妃’的最适生根培养基。

1.2.6 培养条件 培养温度22-25℃,光照10 h·d-1,光强2000 lx。

2 结果与分析

2.1 消毒时间对外植体污染率及存活率的影响

由表1可以看出,随着HgCl2消毒时间的延长,外植体污染率不断下降,存活率先上升后下降。当消毒时间为10 min时,污染率为100%;消毒时间延长至20 min时,污染率降低至71.7%;消毒时间为25 min时,污染率虽然最低,但外植体的存活率仅5.0%。因此,综合考虑污染率及存活率,HgCl2处理时间宜选择20 min,此时存活率可达15.0%。

表1 HgCl2消毒时间对‘香妃’外植体污染率和存活率的影响Table1 Effects of HgCl2sterilization duration on pollution and survival of explants

2.2 基本培养基对顶芽萌发的影响

将外植体接种到不同基本培养基上,约20 d后顶芽开始萌发,初代培养获得的萌芽为单芽。由表2可见,不同培养基对顶芽萌发生影响差异显著。在MS培养基上效果最好,萌发率达90.0%,新芽叶片数为3.88片,新芽株高为2.10 cm,新芽叶片数及株高与其他3组相比差异显著。在1/2 MS培养基上培养效果其次,其萌发率与MS培养基差异不明显,但新芽叶片数、株高均低于MS培养基。因此,本试验确定以MS作为‘香妃’顶芽萌发的诱导培养基,并作为下一步增殖继代培养的基本培养基。

表2 培养基对‘香妃’顶芽萌发生长的影响1)Table2 Effects of different mediums on germination and growth of apical buds

2.3 激素水平对增殖培养的影响

将萌发的新芽接种到添加不同浓度激素的13种培养基中,进行不定芽的诱导试验,观察并统计不定芽的增殖系数及芽苗的生长状况(表3)。由表3可以看出,6-BA为0.5-1.5 mg·L-1时,芽苗基部均有愈伤组织生成,而且随着6-BA浓度的提高,愈伤组织不断增大,增殖系数不断增加,同时在愈伤组织上出现大量芽点,但不定芽的粗壮程度随着6-BA浓度的增加不断减弱。当6-BA为1.0 mg·L-1时,芽苗增殖系数达3.47,不定芽茎粗壮,叶片呈深绿色(图1);6-BA>1.0 mg·L-1时,虽然增殖系数进一步增加,但芽苗也在不断变弱。因此,6-BA宜选择1.0 mg·L-1。在增殖培养基中添加0.1-0.3 mg·L-1NAA可调节不定芽的生长,当不添加NAA的时候,叶片颜色甚至变浅(表3)。因此,综合以上因素并考虑到成本,‘香妃’丛生苗继代增殖培养基宜选择 MS+1.0 mg·L-16-BA+0.1 mg·L-1NAA。

表3 培养基对‘香妃’丛生芽增殖培养的影响Table3 Effects of mediums on cluster buds proliferation

2.4 激素水平对生根诱导的影响

将2-3 cm‘香妃’不定芽接种到生根诱导培养基中,7 d后基部开始出现白色根点,25 d后观察统计生根率及生根情况(表4)。由表4可以看出,‘香妃’品种比较容易生根,不添加生长素的培养基生根率也能达100%,只是生根时间比较晚,根多且细弱;随着NAA的增加,生根时间开始变短,根变粗壮。当NAA上升到0.4 mg·L-1时,生根率达100%,根系粗壮(图2);当NAA 浓度达到0.6 mg·L-1时,不定芽的基部开始产生愈伤组织,阻碍了不定根的生成,生根率下降。因此,本试验选择‘香妃’的最佳生根诱导培养基为:1/2 MS+0.4 mg·L-1NAA。

图1 ‘香妃’继代瓶苗Fig.1 Subculture seedlings of A.fiorino

3 讨论

红掌组织培养多以叶片为外植体诱导愈伤组织,愈伤组织再经分化培养获得丛生芽[5-9]。而本试验以红掌‘香妃’的茎尖为外植体,通过不定芽增殖的途径,这对于一些通过叶片诱导难于形成愈伤组织的品种,是一种较为有效的方法。同时,以叶片为外植体诱导愈伤组织,一般需要3-6个月才能初步生成愈伤;而以茎尖为外植体,顶芽的萌发仅需40 d,因此该途径大大缩短了红掌无菌体系建立的周期。

本试验首次以‘香妃’小植株(栽培3个月)为材料,克服了红掌难以通过茎尖为诱导材料建立无菌外植体系的难题,同时建立了‘香妃’无性系组培快繁殖体系,为‘香妃’种苗产业化生产提供技术保障。

表4 NAA浓度对‘香妃’不定根诱导的影响1)Table4 Effects of NAA concentration on inducing adventitious roots of A.fiorino

图2 ‘香妃’生根瓶苗Fig.2 Rooting seedlings of A.fiorino

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