桤叶唐棣组织培养快繁技术研究

2020-11-10 09:02张利萍
辽宁林业科技 2020年5期
关键词:茎段外源试管

张利萍

(辽宁省森林经营研究所,辽宁 丹东 118000)

桤叶唐棣Amelanchieralnifolia属蔷薇科唐棣属落叶小乔木或灌木[1],树高通常1.5~3.0 m[2],具有耐旱、耐瘠薄的特性,是分布于北美洲内陆的重要经济林树种,具有很高的生态经济价值。其果实为浆果状梨果,富含多种营养成分[3],是目前国际上发展速度最快的第三代水果之一[4],英国、俄罗斯、丹麦等国家有引种栽培,适合我国长江以北推广发展。桤叶唐棣果实营养丰富,含糖量11%~19%,蛋白质1.9%~9.7%。每100 g鲜果含钙88 mg,为百果之首,含镁400 mg、钾300 mg、铁79 mg、锌3.28 mg,还含微量元素锰等,富含18种氨基酸。除鲜食外,果实可用于酿酒、制作食品、饮料和药品等。嫩叶可制茶或提取天然色素。花色鲜艳美观,具有观赏价值,也是不可多得的园林绿化树种[5]。由于引种初期种源比较少,所以利用组织培养进行无性繁殖,既保存了物种的原有特性,又可以在短时间内提高优良种苗繁育数量。

1 材料与方法

1.1 试验材料

桤叶唐棣的幼嫩茎段、茎尖取自辽宁省森林经营研究所试验田,试验于2017年6月中旬在组培中心实验室进行。

1.2 培养条件

以MS为基本培养基,附加3%蔗糖、0.6%琼脂以及不同质量浓度的外源激素,pH值调节至5.8~6.0,120 ℃高压灭菌20 min,光照强度1 500~2 000 lx,温度设置为光照培养23 ℃、黑暗培养18 ℃,诱导芽分化时光照培养12 h·d-1,诱导生根时光照培养10 h·d-1。

1.3 试验方法

1.3.1 外植体处理

选取芽眼饱满的桤叶唐棣嫩枝茎段、茎尖,剪去叶片,切成1.0~1.5 cm小段,每段至少有1个腋芽。将切好的茎段用纱布包好,流水冲洗60 min,于超净工作台上进行表面灭菌,先用75%酒精浸泡15 s,无菌水冲洗2次,再用0.1%HgCl2浸泡10 min,无菌水冲洗5次,用滤纸吸去水分,并将其顶端和底部分别切掉约0.3 cm(灭菌剂杀死的部分),每瓶接种1个茎段或茎尖,每种培养基接种20瓶,重复 3 次,观察记录诱导出芽情况。

1.3.2 芽诱导培养

通过前期试验,确定诱导培养基分别为MS+NAA 0.15 mg·L-1+6-BA 2.0 mg·L-1;MS+IBA 0.1 mg·L-1+ZT 0.5 mg·L-1+6-BA 2.0 mg·L-1;MS+IAA 1.0 mg·L-1+ZT 0.5 mg·L-1+6-BA 2.0 mg·L-1;MS+NAA 0.1 mg·L-1+ZT 0.1 mg·L-1+6-BA 2.0 mg·L-1。

1.3.3 继代增殖培养

通过前期试验,确定继代增殖培养基分别为MS+NAA 0.1 mg·L-1+6-BA 2.0 mg·L-1;MS+IBA 0.1 mg·L-1+6-BA 2.0 mg·L-1;MS+IAA 1.0 mg·L-1+6-BA 2.0 mg·L-1。将诱导出的桤叶唐棣试管苗切成3~4个芽为1簇,均匀接入不同的继代培养基中诱导分化再生苗,每瓶3簇,共20瓶,重复3次,观察记录无菌苗的生长状态,统计增殖率。

1.3.4 生根培养

通过前期试验,确定生根培养基分别为1/4MS+NAA 0.1 mg·L-1;1/4MS+ IAA 0.7 mg·L-1;1/4MS+ IBA 0.5 mg·L-1。当试管苗高2.0~2.5 cm,将继代增殖培养的小苗接入不同生根培养基中诱导生根,每瓶接种试管苗10株,每种培养基接种20瓶,3次重复。培养30 d后统计生根数、根长,计算生根率和平均生根条数。

1.3.5 驯化与移栽

当试管苗根长到1.0~1.5 cm时,打开瓶盖,取出试管苗,洗净试管苗根部培养基,用多菌灵500~800倍液浸泡30 min左右,然后栽入用0.1%高锰酸钾消毒过的苗床上。苗床基质4个处理分别为沙∶土=1∶1、沙∶蛭石=1∶1、纯沙和纯蛭石。移栽后浇1次透水,以不造成基质积水而腐烂根系为准,以后根据具体情况补充水分,每周喷1次百菌清和营养液,盖塑料拱棚,保温保湿,7 d后逐渐增加通风量,减少浇水量,30 d后移栽到营养钵或直接移栽到大田。30 d后统计移栽成活率。

2 结果与分析

2.1 芽诱导培养

从表1可以看出,当6-BA为2.0 mg·L-1时,随着激素种类及质量浓度的不同,试管苗的生长也存在差异,试管苗在MS+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA 0.15 mg·L-1上生长最好,在MS+6-BA 2.0 mg·L-1+ IBA 0.1 mg·L-1+ZT 0.5 mg·L-1上生长最差。

表1 不同外源激素对桤叶唐棣嫩枝茎段、茎尖芽诱导的影响 mg·L-1

2.2 继代增殖

从表2可以看出,继代增殖培养时,不同激素配比对桤叶唐棣试管苗的分化状态和增殖系数影响不同,在MS+6-BA 2.0 mg·L-1+IBA 0.1 mg·L-1培养基中继代分化的苗最多,增殖系数5~7,生长最好。且在继代增殖培养基上培养出的试管苗比较粗壮,不需要进行壮苗培养。可以直接将高2.0~2.5 cm的试管苗进行生根培养,剩余小苗继续继代增殖培养,当苗高达到标准后即可继续进行生根培养,为工厂化育苗奠定了基础。

表2 不同外源激素对桤叶唐棣继代增殖的影响 mg·L-1

由表3可见,不同激素配比对试管苗增殖系数有极显著影响。多重比较表明,MS+6-BA 2.0 mg·L-1+IBA 0.1 mg·L-1是桤叶唐棣增殖的最佳培养基。

2.3 生根培养

从表4可以看出,接种在培养基1/4MS+IAA 0.7 mg·L-1上的试管苗10 d开始发根,根数最多,生长最好,生根率达到91%以上。

表3 不同培养基对桤叶唐棣增殖系数影响的方差分析

表4 不同外源激素对桤叶唐棣试管苗生根的影响

从表5、表6可见,不同培养基对试管苗生根数和生根率的影响达到极显著水平,多重比较表明,1/4MS+IAA 0.7 mg·L-1是桤叶唐棣试管苗的最佳生根培养基。

表5 不同培养基中桤叶唐棣生根数方差分析

表6 不同培养基中桤叶唐棣生根率的方差分析

2.4 组培苗移栽

组培苗移栽是组培快繁的重要环节。当试管苗根长到1.0~1.5 cm时,分别移栽到沙∶土=1∶1,沙∶蛭石=1∶1,纯沙和纯蛭石4种基质上,成活率分别为71%、78%、80%、75%,其中纯沙的成活率最高,其余3种基质的成活率均低于80%。

3 结 论

在桤叶唐棣嫩枝茎段、茎尖为外植体的培养试验中,最佳芽诱导培养基为MS+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA 0.15 mg·L-1,诱导25 d左右开始继代增殖培养;最佳增殖培养基为MS+6-BA 2 mg·L-1+IBA 0.1 mg·L-1,增殖系数≥5,在增殖培养基上培养出的试管苗比较粗壮,不需要进行壮苗培养,可以直接将苗高2.0~2.5 cm的试管苗进行生根培养,23~27 d为一个继代周期;最佳生根培养基为1/4MS+IAA 0.7 mg·L-1,生根率达到91%以上,每株6~8条根,根粗苗壮。当试管苗根长1.0~1.5 cm时,将试管苗根部培养基冲洗干净,移栽到纯沙中,成活率达80%。

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