陶佩琳 李志强 沈苏婷 董帆
摘要[目的]通过组织培养技术建立佛甲草快繁体系,为更好满足市场需要、实现其生态景观效益提供材料。[方法]以佛甲草茎段为外植体,研究不同浓度配比的激素对组培过程中不定芽诱导、丛生芽增殖及生根的影响,筛选出各阶段最适培养基。[结果]佛甲草不定芽诱导最适培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+活性炭1.6 g/L;丛生芽增殖最适培养基为MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+活性炭1.6 g/L;最佳生根培养基为1/2MS+NAA 0.2 mg/L。[结论]以茎段为途径建立佛甲草快繁体系,能够高效稳定地获得组培苗。
关键词佛甲草;组织培养;快速繁殖
中图分类号S604+.3文献标识码
A文章编号0517-6611(2017)08-0145-03
Study on Tissue Culture and Rapid Propagation of Sedum lineare Thunb.
TAO Peilin, LI Zhiqiang, SHEN Suting et al(Xuzhou Vocational College of Bioengineering,Xuzhou,Jiangsu 221006)
Abstract[Objective]To establish rapid propagation system of Sedum lineare Thunb.using tissue culture technology for meeting the needs of the market and provide materials for the realization of the ecological landscape. [Method]Taking the new stem segments of S. lineare Thunb.as explants, the effects of different concentrations of hormone combinations on adventitious bud induction,proliferation and root induction were studied, in the hope of screening out the most suitable medium of each stage. [Result] The optimal medium for adventitious bud induction was MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+AC 1.6 g/L; the optimal medium for adventitious bud proliferation was MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+AC 1.6 g/L; the optimal medium for root induction was 1/2MS+NAA 0.2 mg/L. [Conclusion]Its feasible to obtain plantlets of S. lineare Thunb.efficiently and stably by using the stem as the material to establish the rapid propagation system.
Key wordsSedum lineare Thunb.;Tissue culture;Rapid propagation
佛甲草(Sedum lineare Thunb.),又名万年草、佛指甲、半支莲等,为景天科景天属多年生草本植物,茎高10~20 cm,肉质多汁;叶呈线状或披针形,叶色碧绿,常3叶轮生;聚伞花序顶生,花茎直立,花小,黃色,花期5—6月。佛甲草具有生长适应性强、耐寒、耐旱、耐瘠薄等特点,是优良的地被植物,且被视为屋顶绿化佳品[1],具有良好的景观及生态效益。
佛甲草成活率高,其栽培繁殖已逐步进入市场化,繁殖方式以分株、扦插为主。但上述方法存在耗时耗力、前期生长较慢[2]、受季节限制、质量参差不齐等问题。通过组织培养技术建立佛甲草快繁体系,对满足市场需求、实现其在城市绿化中的规模化应用具有重要意义。笔者初步建立了佛甲草的组织培养与快速扩繁体系,以期为佛甲草工厂化育苗提供一定的技术支持。
1材料与方法
1.1材料供试植物材料为佛甲草,购于徐州市植物园,外植体选择健康的幼嫩茎段。
1.2方法
1.2.1无菌材料的获得。选择健壮、无病虫害的佛甲草作为母株,剪取3~5 cm长的嫩梢。用洗衣粉水洗净后再用流水冲洗20 min,之后转移至超净工作台上进行表面消毒。先用75%酒精浸泡30 s,再用0.1%升汞消毒6 min,随后用无菌水冲洗3~5遍。将消毒后的材料置于无菌滤纸上,剪成1~2 cm、带1~2个腋芽的小茎段,备用。
1.2.2培养条件。
该试验所用的基础培养基均为MS培养基,其中加入蔗糖30 g/L、琼脂5 g/L,根据需要添加不同浓度的6-BA、NAA和活性炭1.6 g/L,pH为5.8。在培养室中进行培养,光照强度1 600~2 000 lx,光照时间12 h/d,培养温度24~26 ℃。
1.2.3不定芽的诱导。
将消毒好的1~2 cm带节茎段分别接种在添加不同浓度的6-BA(0.5、1.0、2.0 mg/L)和NAA(0.1、0.2、0.5 mg/L)的培养基上。每种处理接入30个外植体,3次重复。培养约30 d后统计不定芽诱导率及生长状态。不定芽诱导率=出芽数/接种外植体数×100%。
1.2.4芽的增殖。当诱导出的新芽长至3 cm高时,将其剪下转接至芽增殖培养基上进行继代培养。培养基中添加不同浓度6-BA(0.5、1.0、2.0 mg/L)和NAA(0.1、0.2、0.5 mg/L)。每种处理30瓶,每瓶接1株。培养约30 d后观察并记录增殖结果。丛生芽增殖系数=丛生芽数/接种芽数。
1.2.5壮苗及生根。
待丛生芽长至一定阶段时,将其切成单苗,转入壮苗培养基中进行壮苗培养。选取高2~3 cm、带2~3轮真叶的不定芽,分别接种到不同浓度NAA(0.1、0.2、0.5 mg/L)的1/2 MS培养基中进行生根培养。培养约30 d后统计生根率,记录根的特征。生根率=生根苗数/接种苗数×100%。
1.2.6试管苗的移栽,当试管苗长至 3~4 cm,具有3~4轮真叶时,便可出瓶移栽,30 d后统计成活率。
2结果与分析
2.1不定芽的诱导在不同生长调节物质配比的培养基中,外源激素的种类和浓度是影响组培试验结果的关键。将佛甲草茎段外植体接种于添加不同浓度6-BA和NAA的MS培养基上,设计正交试验,进行初代培养,以便筛选出最佳不定芽诱导培养基。外植体培养30 d后,试验结果见表1和图1。
外植体茎段接入诱导培养基中10 d左右,芽逐渐开始分化。由表1可知,当6-BA浓度为1.0 mg/L,不定芽的诱导率最高,平均达50.45%。另外,高浓度的NAA往往会抑制腋芽的发生。在一定浓度范围内,随着NAA浓度上升,丛生芽的诱导率也明显升高,而当NAA浓度继续升高至0.5 mg/L时,3个6-BA浓度水平(0.5、1.0、2.0 mg/L)下的诱导率分别较NAA 0.2 mg/L处理降低了9.06百分点、41.15百分点和35.63百分点。综合诱导率、生长状态及健壮程度等因素,MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+活性炭1.6 g/L是不定芽诱导的最佳配方。
2.2芽的增殖
将初代培养得到的不定芽剪成1~2 cm长的带芽茎段,接种在以MS为基本培养基添加不同激素的增殖培养基上进行继代培养,7 d后腋芽明显膨大,30 d后增殖情况见表2。试验结果表明,6-BA的浓度越高,诱导出的丛生芽就越多,且在部分培养基上,愈伤组织可以直接分化出完整植株,但根细弱缠绕,植物间不易分离。NAA浓度对芽增殖的影响较大,当NAA浓度为0.1或0.2 mg/L时,
芽增
殖后发育成带根的丛生幼苗;而当浓度为0.5 mg/L时,增殖苗无根或仅有少量根。综合比较,确定以MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+活性炭1.6 g/L为芽增殖最适培养基,增殖系数为8.7,苗健壮发达,大小适宜(图2)。
2.3壮苗、生根培养
将继代增殖的试管苗转接于MS基本培养基上进行壮苗培养[3],为顺利生根移栽做准备。培养21 d后,可见试管苗茎芽长高,茎变粗,叶片增大,叶色浓绿,同时有少量粗根形成(图3)。将壮苗后的组培苗切分成2~3 cm的茎段,分别接入不同NAA浓度的1/2MS培养基中进行生根培养。由表3可知,在供试的3个不同NAA浓度中,以0.2 mg/L NAA诱导出的根量及状态最佳;当NAA浓度为0.1 mg/L时,根量最多,但太细弱;当NAA浓度为0.5 mg/L时,根最长,但量少且细。选择1/2MS+NAA 0.2 mg/L为最佳生根培养基。
2.4试管苗的移栽
选择生长健壮的试管苗,在自然光下炼苗3~4 d后取出,洗净根部的培养基,用1 000倍多菌灵浸泡30 s后移栽至已灭菌的基质中,基质配方为珍珠岩∶草炭土=1∶3。常规养护下,30 d后的移栽成活率为85%以上。
3结论与讨论
该研究以幼嫩茎段作为外植体,初步建立了佛甲草离体植株再生体
系。试验发现佛甲草试管苗的形成不需经过脱
分化诱导,直接由离体茎段诱导产生丛生芽,通过以芽繁芽的形式进行快速繁殖,缩短了体外繁殖周期,并有利于保持母株基因型的稳定性。
该研究采用不同培养基和激素配比,筛选出离体培养各阶段最适的培养基配方。试验结果表明,佛甲草不定芽诱导最适培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+活性炭1.6 g/L,诱导率达75.57%,形成的丛生芽大而健壮。MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+活性炭1.6 g/L为芽增殖最适培养基,增殖系数达8.7。该研究发现,NAA的浓度对于芽的分化及增殖影响较大。高浓度的NAA往往会抑制腋芽的发生和增殖过程中根的形成,这与前人的研究结果相一致[4-5]。
在生根培养时,大多数试验已得出结论,以1/2MS作为生根基本培养基效果较好[6]。以1/2MS搭配不同浓度的NAA来进行生根试验,结果表明不同浓度的NAA生根培养基中均可分化出根,最佳生根培养基为1/2MS+NAA 0.2 mg/L,诱导的根量大且较粗。另外试验还发现,在不定芽诱导及增殖过程中,均有根的发生,表明佛甲草属于易生根植物。
在国家大力倡导节能减排的今天,屋顶绿化在我国南方地区已被广泛应用,但在地处暖温带南缘的徐州地区仍需进一步推广[7]。该研究建立了佛甲草的离体快繁体系,为实现其工厂化生产提供了一定的技术支持,对满足市场需求、实现其生态景观效益具有现实意义。
45卷8期陶佩琳等佛甲草的组培快繁技术研究
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