摘 要: 本文作者以洋桔梗的組培苗為材料,研究了其莖節伸長和生根的一系列措施,設計了13種實驗方案。結果表明,洋桔梗莖節伸長必須添加赤霉素,其濃度在0.5mg/L時較佳。生根培養基可為1/2MS+NAA+BR。
關鍵詞: 洋桔梗 組培苗 伸長 生根
洋桔梗(Eustoma Russellianum)又名龍膽草、大花桔梗、麗缽花,為龍膽科龍膽屬一二年生觀賞花卉植物,原產于北美洲中部地區,花朵艷麗,色澤豐富,莖桿光滑挺直,葉片油綠,是國際上目前流行的切花品種。我國近年來少有栽培,主要是由于種源均是從國外進口的雜種一代,價格昂貴,種子細小,播種從發芽至栽培種苗需3—4個月,且成活率不高,所以阻礙了洋桔梗切花的商品化生產。[1]利用組織培養方法繁殖洋桔梗,既可避免耗費大量資金反復購買種源,又可不受季節限制,根據市場要求批量生產種苗。利用組織培養技術來大量繁殖,對洋桔梗在我國的推廣種植具有重要實際的意義。日本自20世紀70年代中后期以來,對其培育增殖技術進行了研究,并對新生植株的培養和無病毒植株的培育作過論述,[2]但是增殖得到的組培苗過于矮小,不利于生根,移栽成活率也不高。本實驗著重研究其增殖苗的伸長一級生根這一問題,以期完善洋桔梗的大規模生產技術體系,使這國際流行的切花新秀在我國迅速推廣。
1.材料與方法
1.1植物材料
洋桔梗的組培增殖苗(莖呈短縮狀,芽叢生)。
1.2培養基
1.2.1組培苗的分化伸長培養基設計。共有四種配方,見表1。
表1 洋桔梗嫩莖伸長培養基生長調節劑設計方案?搖?搖單位:mg/L
注:以上配方均以MS為基本培養基,加入3%蔗糖和0.55%卡拉膠。(pH=5.8)
1.2.2組培苗的生根培養基設計。共有9種配方,見表2。
表2 洋桔梗生根培養基設計方案(單位:mg/L)
注:①以上配方均加入3%蔗糖和0.55%卡拉膠。(pH=5.8)
②ZS為改良MS(NHNO∶412mg/L,FeSO.7HO∶9.3mg/L)
1.3試驗方法
先取出洋桔梗的組培苗,分別轉入表1的不同培養基里。(25±2℃,3000LX光照,12小時/日)接種12天后隨時觀察記載。然后將主莖伸長的壯苗選取等大的3個莖節的頂稍分別接入表2的培養基中,光照度2500-3000LX,每天光照12小時,培養溫度25±2℃培養后進行觀察記載。
2.結果與分析
2.1赤霉素(GA)對植株莖節伸長的影響
根據試驗可看出GA對洋桔梗嫩莖的伸長有著明顯的影響。
赤霉素對植物最突出的作用是促進細胞的伸長,特別對矮化遺傳型的效果更為明顯。[3]現時研究最多的是GA。GA又稱為赤霉素、九二○,它對植物有較高的滲透力,可以促進植物對養分的吸收利用。GA的主要生理作用是促進細胞伸長,從而促進植株或器官的縱向生長,它能促進多種植物莖、葉的伸長生長。
試驗發現不同的赤霉素濃度對洋桔梗試管苗伸長的影響很大。結果如表3所示。
表3 GA對洋桔梗嫩莖伸長的影響極其差異顯著性(SSR法)
從表3中我們不難看出,隨著GA濃度的增加,嫩莖的伸長亦逐漸增加。當無GA時,其伸長高度、分化側枝數、拔節數均與其他三種有顯著差異。而在濃度為0.1mg/L時,其分化側枝數、拔節數與0.5mg/L、1.0mg/L兩種濃度均有顯著差異性。當GA的濃度在0.5mg/L和1.0mg/L時,其各個因素之間大都無顯著差異。因此得出:GA的濃度在0.5—1.0mg/L之間,均適宜洋桔梗莖節的伸長,并且伸長后的組培苗葉綠,莖粗壯,一般都達到3個莖節,有利于生根。
2.1.1GA對洋桔梗莖長的影響。從表3中可看出不加GA的洋桔梗莖伸長高度與加GA的組合均有顯著差異。隨著GA濃度的增加,嫩莖的伸長亦逐漸增加。0.1mg/L濃度的與1.0mg/L的莖伸長高度差異顯著,而0.5mg/L與1.0mg/L的無顯著差異。
2.1.2GA對洋桔梗莖節數的影響。加過GA的組合里,1.0mg/L濃度的莖節數與不加GA的有顯著差異,而在1.0mg/L與0.5mg/L兩濃度之間,差異不顯著。
2.1.3GA對側枝數的影響。不加GA的洋桔梗的分化側枝數幾乎都與加過GA的有顯著差異。在不同的濃度中,三者之間均有顯著差異。
2.1.4GA對葉寬的影響。加入GA后的洋桔梗葉寬明顯比不加GA的要細。1.0mg/L與0.5mg/L的濃度均與對照有顯著差異,并且這兩種濃度之間也差異顯著。
2.1.5從綜合性狀來看,GA的濃度為0.5mg/L時效果最佳。1.0mg/L濃度的分化側枝數過多,平均有12.4個,葉寬也太小,只有0.3cm,達不到壯苗標準,生根時移栽不易成活。而當其濃度在0.5mg/L時,洋桔梗莖節數一般可達到3個,伸長高度接近或超過4cm,苗壯、葉綠、易生根移栽。
2.2油菜素內酯(BR)對洋桔梗的影響
油菜素內酯(Brassinolide,簡稱BR)是近幾年發現的一種新型的植物激素。Grove和Mandava 最早從油菜花粉中發現,并分離提純制得了少量的結晶物,同時命名為油菜素內酯。[4]BR在棉花生產上應用時可以促進根器官發生。[5]同其他植物激素一樣,BR有效使用濃度具有一定范圍。本試驗同樣表明它能促進洋桔梗的生根。(見表4)在洋桔梗生根時,其濃度在1×10-5×10mg/L時效果最好,濃度達1×10時表現出明顯的抑制作用。
表4 生長激素的不同組合對洋桔梗生根的影響及其差異顯著性(SSR法)
2.3不同NAA濃度對洋桔梗生根的影響
NAA為生長素類植物生長調節劑,具有生長素的活性,能被植物吸收與運輸,并且會積累在分生組織中。其促進根系的發展與發育作用較明顯,使根直而粗,側根少。[6]其主要生理作用是促使細胞生長,促進生根。NAA也需要一定的濃度范圍。當NAA濃度在0.6mg/L時,洋桔梗的生根率,根長,根數均與其他三種濃度有顯著差異,其生根率可達到92%。太高或太低的濃度均不利于洋桔梗的生根。
2.4基本培養基對洋桔梗生根的影響
從表4中的2號與5號培養基可看出,在其他激素相同的條件下,ZS基本培養基要比1/2MS的效果好一點,兩者之間差異顯著。但是在6-9號培養基中,1/2MS的效果也佳,因此可得出ZS只有與IBA、BR配合使用時才表現出良好效果。
3.結論與討論
3.1洋桔梗組培苗莖的伸長必須添加GA,且其濃度在0.5-1.0mg/L時為佳。前人等認為洋桔梗的組培苗增殖在長到2—3個莖時即可誘導生根,我們按其配方具體試驗時,苗一般都只有1個節,均矮小,且呈短縮莖,枝葉叢生狀。根據試驗得出,在不加GA的對照里,苗均矮小,短縮莖。與所有添加GA的組合有顯著差異。而GA不同的濃度對其伸長也有顯著差異。當GA濃度在0.5-1.0mg/L時,洋桔梗莖節數均可達到3個,伸長高度接近或超過4cm,苗壯、葉綠、易生根。當GA濃度為0.1mg/L時,其莖桿伸長高度與其他兩種濃度差異顯著。從本試驗可知,在加GA的組培苗中再次繼代時不必加入GA。GA可以促進洋桔梗的莖節伸長,當伸長后再加入GA則無明顯作用。
3.2楊永剛等認為NAA的濃度在0.1mg/L時最佳,當培養基中NAA的濃度大于0.5mg/L時,就明顯抑制洋桔梗生根。[7]程廣有等認為NAA的最佳濃度為0.8mg/L。本試驗表明,NAA在0.6mg/L時與其他濃度差異顯著。而0.2mg/L,0.4mg/L,0.8mg/L的組合中,生根均不理想。這可能是受洋桔梗特殊的遺傳型所影響。
3.3洋桔梗的生根培養基為①、②均佳,但是從經濟成本上考慮,IBA1g要10元,BR1g要2250元,NAA1g只要0.6元,在價格上IBA與BR要比NAA貴得多,并且IBA與BR用的量也比NAA要多,因此用1/2MS+NAA0.6mg/L的配方比較經濟合算一些,適合于大規模生產中采用。由于時間關系,關于ZS與NAA的組合,單獨ZS或1/2MS的配方的試驗沒有進行,我們將進一步研究,以便取得更佳的培養基配方。
參考文獻:
[1]郝立新,王賢,周滌.花卉植物洋桔梗和火鶴的組培快繁技術.北京農業科學,2000.2,第18卷,(1).
[2]熊麗,吳麗芳編著.觀賞花卉的組織培養與大規模生產.化學工業出版社,2003.
[3]張彥萍,切花新秀——洋桔梗.植物雜志,1998,(02).
[4]Grove M D,Mandava N B.Brussionlide, a plant guowth-promoting steroid Isolated from Brassica napus pollen.Nature,1979:281.
[5]王武等.油菜素內酯在棉花組織培養中的應用研究.棉花學報,1994,6,(2).
[6]邵莉楣,孟小雄編著.植物生長調節劑應用手冊.北京:金盾出版社,1999.
[7]楊永剛,周根余.洋桔梗葉片體外再生系統的激素調控,上海師范大學學報,2001.3,第30卷,(1).
[8]楊霞,徐康.洋桔梗的組織培養及快速繁殖.植物生理學報,1997,33,(6).
[9]程廣有編著.名優花卉組織培養技術.北京:科學技術文獻出版社,2001.