赵玉琳,陈陆琴,张谨华
(1 太原植物园,山西太原 030025;2 晋中学院生物科学与技术学院)
矾根(Heuchera micrantha)为虎耳草科矾根属植物,原产美洲中部,为多年生耐寒性草本,叶基生,品种繁多,各品种叶色不同,喜温凉,厌炎热,是少有的彩叶阴生地被植物[1]。在冬季温暖地区,叶子四季不凋,覆盖力强,花叶兼美,适合做花镜、花坛、地被材料或庭院绿化材料[2]。彩叶植物因其色彩富于变化,彩叶期长,观赏价值较高,能够丰富景观色彩,烘托园林气氛,弥补园林绿化中淡花期色彩单调的问题,所以彩叶植物在城市绿化建设中发挥着越来越重要的作用,并日益受到园林工作者的喜爱[3]。矾根因品种不同,有种子繁殖的,但种子发芽慢且不整齐;有分株繁殖的,但无法获得大量矾根苗满足市场需求[4]。通过植物组织培养技术对矾根‘葡萄苏打’进行了快速繁殖,为规模化生产提供依据。
试验于2017~1018 年在太原植物园进行,供试材料为矾根‘葡萄苏打’。4 月初取带腋芽的幼嫩茎段作为外植体。
1.2.1 无菌外植体的获得。在盆栽的矾根‘葡萄苏打’上剪取带腋芽的茎段,用洗衣粉浸泡10min,并在流水下冲洗1h,在超净工作台上用滤纸吸干茎段上的水分,75%酒精消毒20s,0.1%的氯化汞溶液洗涤1~3min,无菌水冲洗5~6 次,无菌滤纸吸干茎段表面水分,接种到初代培养基上进行培养。
1.2.2 培养基和培养条件。基本培养基:MS 培养基,均加蔗糖30g/L,琼脂6g/L,pH 值5.8~6.2。培养条件:温度控制在25±2℃,光照时间为12h/d,光照强度为2000Lx。
1.2.3 诱导培养基的筛选。以MS 为基本培养基,添加不同浓度的6-BA 0.1~1mg/L 和NAA 0.01~0.05mg/L 的芽诱导培养基上,观察生长和诱导情况,确定最适合矾根‘葡萄苏打’的初始培养基。
1.2.4 增殖培养基的筛选。在诱导芽的初代培养基上,通过调节植物激素6-BA 与NAA 的浓度,筛选最佳增殖培养基,25d 为1 个继代周期。
1.2.5 生根培养基的筛选。基本培养基为1/2MS,琼脂6g/L,蔗糖15g/L,添加不同浓度的NAA,观察矾根‘葡萄苏打’试管苗生根的情况,30d 后统计生根率。
1.2.6 炼苗移栽。生根的试管苗具有5 条以上的正常根即可进行移栽。先在炼苗室放置3d,然后在温室打开瓶盖炼苗2d,以培养基不染菌为宜。用镊子取出组培苗,将其基部的培养基洗干净,移入珍珠岩︰泥炭土=1︰1 的穴盘中,放入小拱棚,移栽7d 内进行50%~70%遮荫,保证温度在25℃左右,湿度在85%左右。
矾根作为一种多年生草本植物茎段比较嫩,不同消毒时间对矾根试管苗培养有一定的影响。在试验过程中发现氯化汞消毒时间为1min 时,外植体不会受到损伤,但污染严重,污染率达90%。当消毒时间为3min时,外植体的污染率较低,但外植体受损严重,在培养过程中出现褐化等现象,大多数外植体死亡,导致试管苗的获得率降低。试验表明矾根‘葡萄苏打’用75%酒精20s,0.1%的氯化汞消毒2min 效果最佳,污染率达30%。
矾根‘葡萄苏打’腋芽在MS+6-BA 1.0mg/L+NAA 0.1mg/L 培养基上20d 左右均可产生愈伤组织,30d 诱导出大量不定芽,芽嫩,芽高整齐,丛状,诱导率可达100%。
选取粗壮且长势相同的矾根‘葡萄苏打’诱导苗接种到增殖培养基中继代培养。随着继代次数的增加,丛生芽会出现玻璃化现象,降低激素使用浓度,减少玻璃化程度,在MS+6-BA 0.4mg/L+NAA 0.05mg/L 培养基中,芽玻璃化现象较低,芽增殖率最高,可达82%,有效芽较多,且生长周期短。
选取高度2cm 的壮苗接种于1/2MS+NAA 0.3mg/L的生根培养基上,30d 后苗生根率为98%,根长2~3cm,生根5~8 条,苗高4~6cm。经炼苗移栽,成活率可达100%,经过大田栽植能够安全越冬。
该研究发现矾根‘葡萄苏打’在MS+6-BA 0.4mg/L+NAA 0.05mg/L 培养基中增殖率能够达到最高,分化出的苗可直接转入1/2MS+NAA 0.3mg/L 生根培养基中进行生根,且生根效果较好,每个外植体能够生根5 条以上,这样可以缩短培养周期,降低生产成本,满足工厂化生产的需求。生根苗经锻炼5d 后移栽到珍珠岩︰泥炭土=1︰1 的基质中,成活率可达98%以上。