景天科多肉植物大和锦组织培养体系的建立

2020-05-07 07:46闫金国王大鹏赵著梅孔丽娜
江西农业 2020年5期
关键词:外植体生根分化

闫金国 王大鹏 赵著梅 孔丽娜

(潍坊护理职业学院,山东潍坊 262500)

大和锦(Echeveria purpusorum Berger)为景天科拟石莲花属植物,呈广卵形至散三角卵形,背面突起呈龙骨状,紧密排列呈莲座状,具有较高的观赏价值。多肉植物以其呆萌的姿态深受国人喜爱,占据的市场份额也在逐年增大。市场上流行的多肉植物原始种较少,绝大多数品种为杂交种、变异种,而且品种更新很快,传统的繁殖方式,例如扦插、分株、播种等,存在繁殖周期长、易发生性状改变等缺点,难以满足市场需求。植物组织培养技术具有繁殖率高、生长周期短的特点,能有效解决这一问题。

目前,对仙人掌科[1]、景天科十二卷属[2-3]、珈蓝菜属[4]组培的研究较多,对观赏性较好的景天科拟石莲属组培的研究较少。本研究以景天科拟石莲花属大和锦的成熟叶片为外植体,探究不同激素浓度对其愈伤组织诱导、分化、增殖和生根的影响,建立大和锦的组织培养体系,能够为大和锦的组培快繁、种质资源离体保存和新品种培育提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料试验用大和锦于2018年购自山东省青州市南环路新花卉市场。

1.2 试验方法

1.2.1 外植体的选取与消毒 本试验选取成熟、完整、无病害的大和锦叶片作为外植体。采回的叶片在通风干燥处晾晒1 d后,先在自来水下冲洗30 min,然后移至超净工作台上,在2%次氯酸钠溶液中浸泡10 min,期间不断搅拌以保证充分消毒,取出叶片用无菌蒸馏水冲洗5次,最后放置在无菌滤纸上吸干多余的水分。将消毒好的叶片用解剖刀沿中脉方向横切两刀、纵切一刀,平均分成6部分。

1.2.2 愈伤组织诱导与分化 以MS培养基为基础,分别添加不同浓度的生长激素6-BA、NAA,6-BA选择1、3、5 mg/L 3个浓度梯度,NAA选择0.1、0.5、1.0 mg/L 3个浓度梯度,共设置9个处理。将分割好的无菌叶片接种到相应培养基中,每个处理接种10瓶,每瓶3个外植体,接种后定期观察愈伤组织的生长情况并统计相关指标。

诱导率=成愈数/接种数×100% (1)

芽数=诱导出芽总数/成愈数 (2)1.2.3 增殖培养 经过培养,愈伤组织上分化出不定芽,待芽体生长至0.5 cm左右时,选取长势一致的不定芽用镊子掰下,转接到增殖培养基中继续培养,30 d后记录幼芽的生长情况。增殖培养基以MS培养基为基础,添加不同浓度的激素,设置4个处理:①6-BA 1 mg/L+NAA 0.1 mg/L;②6-BA 1 mg/L+NAA 0.5 mg/L;③6-BA 3 mg/L+NAA 0.1 mg/L;④6-BA 3 mg/L+NAA 0.5 mg/L。每个处理接种10瓶。

1.2.4 生根培养 将增殖后长至1.5 cm左右的生长较为健壮的大和锦苗接种到生根培养基中,30 d后观察根系的生长情况并统计相关指标。生根培养基以MS培养基为基础,NAA选择0、0.1、0.5 mg/L 3个浓度梯度,每个处理接种10瓶。

2 结果与分析

2.1 不同激素浓度对愈伤组织诱导与分化的影响接种7 d后,切割伤口明显愈合,14 d后,基部开始膨大,逐渐形成淡黄绿色的愈伤组织,40 d后愈伤组织表面分化出小突起,50 d后少数突起生长成白色新芽,增强光照后,新芽逐渐转为绿色。激素配比对愈伤组织的形成和分化具有较大影响,当激素浓度较低时,愈伤组织形成较晚,生长比较缓慢;当激素浓度较高时,易形成体积较大愈伤组织,质地疏松,并出现一定程度的玻璃化。由表1可知,处理1的诱导率最低,愈伤组织较小,质地致密,能够正常出芽;处理5和6的诱导率较高,芽数也较多,但是后者形成的愈伤组织中部分出现了一定程度的玻璃化;处理8和9愈伤组织体积较大,质地疏松,玻璃化程度较高,出芽大多形状不规则,呈透明状,后期无法转变成为绿色。综上所述,处理5最适合大和锦愈伤组织的诱导与分化。

2.2 不同激素浓度对增殖培养的影响合适的激素浓度对芽的增殖培养有促进作用,在处理1中,激素浓度较低,芽细弱,叶色黄绿,生长状态较差;在处理3中,芽的长势最好,冠幅最大,植株也最高,幼芽表现出了良好的生长状态。但是,激素浓度过高可能会造成幼芽玻璃化,在处理4中,随着NAA浓度的进一步升高,幼芽开始出现玻璃化。综上可得,处理3的培养基是最佳的增殖培养基。

2.3 不同激素浓度对生根培养的影响30 d后,大多数幼苗都生出了数量、长度、粗细不等的根系。随着培养基中NAA浓度的升高,幼苗分化出的根数明显增加,根长变短且纤细。NAA在0.5 mg/L时的幼苗根数最多,平均22.5条,但是根长太短,仅有0.5 cm,不利于吸收营养元素,植株生长缓慢,不能起到壮苗的作用。相比于无激素组,NAA在0.1 mg/L时的幼苗根数明显较多,虽然根长稍短,但差别不大,而且幼苗的上部长势也明显占优。综合根系和植株的生长情况,MS培养基+NAA在0.1 mg/L时更适合大和锦的生根培养。

表1 不同激素浓度对愈伤组织诱导与分化的影响

3 讨论与结论

本研究以多肉植物大和锦的成熟叶片为外植体进行组培研究,筛选出适合大和锦组培的诱导培养基为MS培养基+6-MA 3 mg/L+NAA 0.5 mg/L,增殖培养基为MS培养基+6-MA 3 mg/L+NAA 0.1 mg/L,生根培养基为MS培养基+NAA 0.1 mg/L。

本研究建立的大和锦组培体系稳定性好,繁殖速度快,可以为后续大和锦的组培快繁、种质资源离体保存和新品种的培育提供一定的技术支持。

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