多肉植物吸财树组培快繁技术

2017-11-06 02:53陈嘉裔
浙江农业科学 2017年10期
关键词:炼苗丛生茎段

管 菊,万 劲,陈嘉裔

(1.西南林业大学 园林学院,云南 昆明 650224; 2.三江学院 建筑学院,江苏 南京 210012; 3.东南大学 成贤学院,江苏 南京 210088)

多肉植物吸财树组培快繁技术

管 菊1,万 劲2,陈嘉裔3*

(1.西南林业大学 园林学院,云南 昆明 650224; 2.三江学院 建筑学院,江苏 南京 210012; 3.东南大学 成贤学院,江苏 南京 210088)

分别以吸财树叶片、茎段为外植体,诱导建立无菌快繁体系;在此基础上,筛选适合吸财树组培快繁不同生长阶段的最适培养基以及炼苗移栽方法。结果表明:以茎段为外植体,采用75%乙醇处理15 s,0.1% HgCl2处理12 min为吸财树的最佳消毒处理方法;MS+2 mg·L-16-BA+0.1 mg·L-1NAA为最佳诱导配方,每株丛生芽诱导量可达4.21个;MS+1 mg·L-1KT+0.1 mg·L-1NAA可使植物保持正常状态,并且达到最高增殖倍数6.54;经瓶内诱导生根的组培苗在保持湿润的介质中生长最好、成活率最高,为吸财树最优炼苗处理方法。

吸财树; 组织培养; 多肉植物; 培养基

吸财树(CrassulaobliqueGollum)是以观叶为主的景天科青锁龙属多肉植物,原产地南非纳塔尔省。植株形态呈多分支的灌木状,茎明显,叶密集互生于茎的顶端、肉质筒状,故又称筒叶花月,是一种理想的室内小型观叶植物,具有很高的观赏价值[1]。本实验通过对吸财树组织培养过程中无菌体系建立、高效增殖培养途径、生根炼苗等关键环节的研究,获取最适宜培养基、最佳的增殖配方以及适当的出瓶种植方法,从而为吸财树的规模化繁育工作提供科学依据。

1 材料与方法

1.1材料

以西南林业大学大棚内种植的多肉植物吸财树为试验材料,选取长势良好的植株上茎段与叶片为供试材料。叶片要求为从基部与茎段分离的完整叶片,叶片饱满挺拔、表面无伤痕;茎段要求为当年生幼嫩茎段,表面无伤痕、无虫害。

1.2方法

1.2.1 培养条件

使用三洋MLR-351植物培养箱进行培养,培养温度25 ℃,湿度80%,光强2 000 lx,光周期16 h/8 h(L/D)。

1.2.2 材料预处理与无菌体系建立

剪取材料后,将材料先置于洗衣粉中浸泡约10 min,在浸泡过程中,用软毛刷轻轻刷洗,清除材料表面残留的土壤灰尘等污物,后再将材料用自来水冲洗约3 h,冲洗完成后将材料置于灭菌的空瓶中待用。无菌体系的建立:以叶片、茎段2种不同材料为外植体,0.1% HgCl2消毒处理不同时间为消毒方法,以此比较不同外植体材料在不同消毒时间下的消毒效果。试验每瓶接种1棵,每个处理20瓶,3次重复。5 d后开始记录污染率、污染类型、死亡率,之后每日记录1次,15 d后结束记录。

1.2.3 吸财树丛生芽的诱导培养

以MS为基本培养基,分别添加不同浓度的NAA和6-BA,使用先前试验中所得的最适外植体材料以及最适消毒方法,将外植体分别接种于添加不同浓度激素的培养基中,每种处理接20瓶,每瓶接种1棵,重复3次,60 d后统计丛生芽诱导情况。

1.2.4 不同浓度6-BA、KT对吸财树丛生芽增殖的影响

均采用单因素试验设计,以MS培养基+0.1 mg·L-1NAA作为基本培养基,分别加入不同浓度的6-BA或KT,每个处理20瓶,每瓶接3~5丛丛生芽,重复3次,45 d后统计不同浓度6-BA、KT处理下的丛生芽增殖系数及长势。

1.2.5 吸财树组培苗的生根壮苗培养与炼苗移栽

参考相关文献资料及实际培养情况,由于吸财树在培养各环节中均有根系产生,属于易生根类型植物,故生根壮苗培养直接采用1/2 MS培养基进行。炼苗移栽采用椰糠+珍珠岩(体积比1∶1)作为炼苗基质,121 ℃高压蒸汽对基质进行消毒灭菌。由于多肉植物与常规草本植物有一定区别,故分别选取未经生根培养、经过生根培养且根长为3~5 cm的2种材料进行炼苗培养。先将待炼苗瓶口打开,逐渐与外界环境接触,提高其适应能力,5 d后将小苗取出,在自来水下用镊子、软毛刷等洗净附着的培养基,种于含水量不同的基质中。炼苗培养共设4个处理组:处理组1用未生根苗,基质保持湿润;处理组2用生根苗,基质保持湿润;处理组3用未生根苗,基质保持干燥;处理组4用生根苗,基质保持干燥。每处理接种20苗,3次重复,保持空气湿度在70%以上,45 d后统计成活率。

2 结果与分析

2.1不同器官及不同HgCl2消毒时间对外植体成活率的影响

试验结果见表1,随着HgCl2消毒时间的增加,外植体污染率大幅降低,说明使用HgCl2处理对材料表面所携带的污染物具有较好的灭杀效果,2种外植体通过HgCl2灭菌均可以有效建立无菌体系。同时,以茎段为外植体的处理组5 d污染率、15 d污染率等指标较叶片为外植体的处理组明显偏高,这说明吸财树茎段材料可能存在一定的消毒死角、内生菌等问题,这可能是由于多肉植物生长速度慢、叶片集生造成的[2]。而在后续实验中,我们还发现在相同培养基下,以叶片为外植体的处理组虽然能够存活,但存在明显的僵苗问题,部分

叶片甚至半年后仍然保持接入初期的模样,不死亡、不生长,这一问题对于组培来说无疑是非常严重的,这可能与植物体自身特性有关,也可能是消毒处理时升汞毒害所导致[3];而以茎段为外植体的处理,虽然污染率相对较高,但丛生芽萌发时间明显早于叶片,故综合考虑,外植体选材以茎段为宜,HgCl2消毒时长以12 min为宜。

表1 不同植物器官及不同HgCl2消毒时间对外植体的影响

2.2不同培养基中吸财树丛生芽的诱导培养

结果如表2、图1所示。丛生芽诱导量与6-BA含量呈极显著的相关关系(P<0.01),与NAA含量呈不显著负的相关。当6-BA含量低于2 mg·L-1时,外植体均无丛生芽产生,而当6-BA添加量达到3 mg·L-1时,产生的丛生芽出现明显玻璃化现象。因此,MS+2 mg·L-16-BA+0.1 mg·L-1NAA为最佳诱导培养基,吸财树每株丛生芽诱导量可达4.21丛。

表2 不同培养基的丛生芽诱导情况

注:+号数量表示长势情况,越多表示丛生芽长势越好。

图1 吸财树丛生芽的诱导、增殖情况

2.3不同浓度6-BA、KT对吸财树丛生芽增殖的影响

6-BA对丛生芽增殖的影响如表3所示。在本实验梯度内,增殖倍数随着6-BA浓度的增加而增加,但当6-BA浓度达到3 mg·L-1时,丛生芽开始变得透明,出现和丛生芽诱导时相似的严重玻璃化现象,无法继续增殖继代,说明过高浓度的6-BA并不利于丛生芽的增殖。6-BA浓度为2 mg·L-1、NAA浓度为0.1 mg·L-1时,增殖倍数可达4.61,且长势相对较好,为本组最优激素组合。

表3 不同浓度6-BA对吸财树丛生芽增殖的影响

注:+号数量表示长势情况,越少表示越趋向于玻璃化,越多表示丛生芽越壮。表4同。

KT对丛生芽增殖的影响如表4所示。在本实验梯度内,增殖倍数也随着KT浓度的升高先增加而后略微下降,KT浓度为0~2 mg·L-1时,增殖倍数随着KT浓度的增加而上升;当KT浓度超过2 mg·L-1时,增殖倍数出现下降情况,同时丛生芽开始变得透明,出现较为严重的玻璃化现象,无法继续增殖继代。KT浓度为1 mg·L-1、NAA浓度为0.1 mg·L-1时,增殖倍数可达6.54,且长势相对较好,为本组最优激素组合。

表4 不同浓度KT对吸财树丛生芽增殖的影响

在6-BA实验组中,植物正常状态下最高增殖倍数为4.61;而在KT实验组中,植物正常状态下最高增殖倍数可达6.54,说明KT更适于作为细胞分裂素应用于吸财树组织培养。

2.4吸财树组培苗的生根壮苗培养与炼苗移栽

将组培苗转接入1/2 MS生根壮苗培养基中,组培苗很快即有根系产生,且植株后续生长茁壮,叶片截面边缘呈现出应有的红色,说明吸财树是一种较易生根复壮的植物。炼苗移栽实验结果见表5,将带根的组培苗移栽于干燥介质中,根系很快便出现死亡,大部分植株均出现萎蔫,严重的甚至出现死亡,41 d后才有新根出现。切根的组培苗移栽入保持干燥的介质中,大部分植株也出现轻度萎蔫甚至死亡,36 d左右出现新根,说明干燥环境不利于吸财树组培苗的炼苗。而在湿润的介质中,切根后的组培苗伤口极易腐烂从而导致植株死亡,说明此方法也不适宜。带根的组培苗在保持湿润的介质中生长最好,移栽后不萎蔫,发根速度快,成活率最高,为吸财树的最优炼苗方法。

表5 吸财树炼苗移栽45 d后生长情况

3 讨论

不同的多肉植物根据自身特性的不同,可以采用不同的诱导方式及增殖手法来进行组培扩繁。在实际操作中,需要视不同植物的生长情况进行科学选择,如玉露、条纹十二卷、寿等这些多肉植物,由于叶片、茎段不易获取,只能使用花茎等材料作为外植体,故必须通过诱导愈伤组织或GGB,通过分化产生丛生芽建立扩繁体系[4-5]。而对于吸财树以及白牡丹、初恋、冬美人等这类易于获取叶片、茎段的多肉植物,可通过外植体直接诱导丛生芽进而获得高效增殖扩繁体系[6],若对其进行愈伤诱导培养反而影响了其增殖进程,没有意义。

在吸财树丛生芽的增殖培养过程中,本实验仅对6-BA、KT分别进行了单因素实验,得出KT效果优于6-BA,更有利于外植体的增殖培养;但实验中并未对6-BA、KT进行组合实验。有研究报道,多肉植物白银寿在NAA与KT、6-BA组合下可达到更好的增殖效果[7],在吸财树上是否也如此,还有待进一步进行研究。

在常规多肉植物炼苗移栽过程中,一般采用较为干燥的基质,但本研究中,干燥基质并不适用于吸财树。吸财树无菌苗的适宜炼苗方法与草本植物组培炼苗类似[8],需要瓶内生根,栽培时基质需要保持一定的湿度,这可能是吸财树生境及由此形成的一些自身特性所决定的,具体是哪些因素,也有待进行研究。

[1] 房照军, 王敬慧. 室内观叶小品:筒叶花月[J]. 中国花卉盆景, 2009 (5): 21.

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[3] 陈晓明, 莫尚伟, 蓝肖, 等. 杉木组织培养茎段灭菌技术[J]. 广西林业科学, 2014(4): 426-430.

[4] 孙涛, 金蕊, 李德森. 康平寿的组织培养与快速繁殖[J]. 植物生理学报, 2003, 39(3): 232.

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[8] 邱靖, 万劲, 汤庚国. 花叶玉簪组织培养技术的研究[J]. 江苏林业科技, 2014, 41(4): 43-45.

收入日期:2017-06-17

西南林业大学科技创新项目(C16051)

管 菊(1991—),女,云南宣威人,硕士研究生,研究方向为观赏植物繁殖与栽培,E-mail:710029000@qq.com。

陈嘉裔,从事园林绿化工作,E-mail:wansju@foxmail.com。

文献著录格式:管菊,万劲,陈嘉裔. 多肉植物吸财树组培快繁技术[J].浙江农业科学,2017,58(10):1829-1831,1836.

10.16178/j.issn.0528-9017.20171046

S682.36

B

0528-9017(2017)10-1829-03

(责任编辑侯春晓)

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