金焰繡線菊高效再生體系的建立

郭宇蘭,楊琪,刁云飛,劉剛,陳宇,

(1.黑龍江省林副特產(chǎn)研究所,黑龍江非木林產(chǎn)品研發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江 牡丹江 157011;2.吉林大學(xué);3.黑龍江省森林工程與環(huán)境研究所)

金焰繡線菊屬于薔薇科繡線菊屬落葉小灌木。繡線菊屬植物分布較廣,主要分布于北半球溫帶及亞熱帶地區(qū),全世界約有100余種[1]。金焰繡線菊花期6月中旬至10月上旬,盛花期為6月中旬至7月上旬,花期長,觀花期5個(gè)月;觀葉期將近6個(gè)月。金焰繡線菊為彩葉植物,與綠色植物搭配其觀賞效果更佳,其枝條細(xì)長優(yōu)美,可以作為盆景植物和切花植物[2]。

金焰繡線菊的傳統(tǒng)繁殖方式為扦插,此方法耗費(fèi)大量的人力物力及原材料,且管理難度較大。而應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖珍稀花卉是一種行之有的方法[3]。利用組織培養(yǎng)誘導(dǎo)產(chǎn)生叢生芽,綜合各種培養(yǎng)因素的作用與影響,確定最佳的培養(yǎng)基,實(shí)現(xiàn)該植物的快速繁殖,而且可以保持其優(yōu)良特性[4]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本實(shí)驗(yàn)利用的外植體為金焰繡線菊的帶腋芽莖段,均由黑龍江省林副特產(chǎn)研究所苗木繁育基地提供。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 材料的無菌處理。春季金焰繡線菊當(dāng)年生嫩枝長到10㎝左右時(shí),在連續(xù)2個(gè)晴天后的上午9～10時(shí),選取優(yōu)良健壯株系采集嫩枝。用刀片把嫩枝切成2～3cm單芽莖段,在流水中沖洗30min,將清洗完的外植體材料再放入玻璃瓶中,在超凈工作臺上加入75%酒精溶液消毒30s,用無菌水浸泡清洗2～3次,后用新配的0.1%HgCl2溶液滅菌2～3min,用無菌水沖洗4～6次,用無菌濾紙吸干備用。(把莖段原來的切口處用無菌刀片切掉,以免有HgCl2溶液殘留,影響材料生長。)

1.2.2 培養(yǎng)條件。本實(shí)驗(yàn)采用附加2%蔗糖,0.5%瓊脂,pH5.8～6.0的MS培養(yǎng)基,植物生長調(diào)節(jié)劑在滅菌前加入。培養(yǎng)基在121℃高壓滅菌鍋中滅菌30min。培養(yǎng)室溫度控制在(25±2)℃,光強(qiáng)為2500～3000 lx,光周期為光培養(yǎng)16h,暗培養(yǎng)8h。

1.2.3 初代培養(yǎng)。本實(shí)驗(yàn)以金焰繡線菊帶腋芽莖段為外植體進(jìn)行初代培養(yǎng),初代培養(yǎng)基為MS+6-BA(1.0～3.0)mg/L+NAA(0～0.5)mg/L,每種處理接30個(gè)外植體,20d后統(tǒng)計(jì)萌發(fā)率,記錄生長狀況。

1.2.4 繼代培養(yǎng)。在超凈工作臺上將初代培養(yǎng)萌發(fā)出的腋芽剪成單芽莖段接種到MS+6-BA(0～2.0)mg/L+NAA 0.2mg/L的繼代增殖培養(yǎng)基上。接種時(shí)每瓶只接一個(gè)單芽莖段,以防止交叉污染,采用小培養(yǎng)瓶,增大培養(yǎng)數(shù)量,可以提高成功率,效果最好[5]。每種處理接30個(gè)外植體,30d后統(tǒng)計(jì)增殖倍數(shù),記錄生長狀況。

1.2.5 生根培養(yǎng)。當(dāng)繼代培養(yǎng)的芽體長度有85%以上超過2cm時(shí),便可進(jìn)行生根培養(yǎng),生根培養(yǎng)基為1/2MS+IBA(0.1～0.2)mg/L。長度過小的轉(zhuǎn)接到繼代培養(yǎng)基上繼續(xù)進(jìn)行擴(kuò)繁培養(yǎng),以提高材料的利用率(培養(yǎng)條件與初代培養(yǎng)條件相同)。每種處理接30個(gè)外植體,30d后統(tǒng)計(jì)生根率。

1.2.6 煉苗移栽。當(dāng)根長2～3cm時(shí)進(jìn)行馴化移栽。首先在培養(yǎng)室將打開瓶蓋放置一周,然后用鑷子從瓶內(nèi)小心取出植株,用自來水沖洗凈附著在根上的培養(yǎng)基,移栽到營養(yǎng)缽中(土∶沙∶腐熟土有機(jī)肥=1∶1∶0.5),套袋保濕,大約一周后,長出新葉,可以去掉遮蓋,放到溫室進(jìn)行管理。

1.2.7 相關(guān)指標(biāo)的計(jì)算方法

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度6-BA和NAA組合對金焰繡線菊莖段腋芽萌發(fā)的影響

將金焰繡線菊帶腋芽的莖段接種到初代培養(yǎng)基上,培養(yǎng)12d左右,各培養(yǎng)基中的腋芽均有不同程度的萌發(fā),并隨著培養(yǎng)天數(shù)的增加,腋芽逐漸伸長、生長。在培養(yǎng)20d時(shí),統(tǒng)計(jì)接種在不同培養(yǎng)基上的莖段腋芽萌發(fā)率和生長狀況(見表1)。采用不同濃度6-BA誘導(dǎo)時(shí),腋芽萌發(fā)率最高可達(dá)63.3%,但普遍長勢較弱,葉片較小;采用不同濃度6-BA和NAA組合誘導(dǎo)時(shí),腋芽萌發(fā)率差異較大,其中6-BA 2.0mg/L+NAA 0.3mg/L組合時(shí)萌發(fā)率最高,達(dá)到96.7%,且腋芽長勢好。綜上所述,金焰繡線菊莖段腋芽萌發(fā)受6-BA和NAA組合濃度的影響,濃度過高或過低均不利于腋芽萌發(fā),最適腋芽萌發(fā)培養(yǎng)基為 MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.3mg/L。

表1 不同濃度的激素組合對金焰繡線菊莖段腋芽萌發(fā)的影響

表2 不同濃度激素組合對金焰繡線菊莖段腋芽增殖的影響

2.2 不同濃度6-BA和NAA組合對金焰繡線菊腋芽增殖的影響

將新萌發(fā)的腋芽接種到由不同濃度6-BA和NAA0.2mg/L組合的增殖培養(yǎng)基上,培養(yǎng)13d后所有腋芽基部開始有叢生芽萌發(fā),接種30d時(shí),統(tǒng)計(jì)各培養(yǎng)基上腋芽的增殖倍數(shù)和生長情況(見表2):在不添加6-BA的培養(yǎng)基配方中,增殖倍數(shù)較低,僅為 1.1,且長勢較弱;6-BA濃度為0.4～0.8mg/L時(shí),腋芽增殖倍數(shù)均較高,但叢生芽細(xì)長柔弱,大部分不能長成正常植株。當(dāng)6-BA濃度為 1.2mg/L時(shí),雖然增殖倍數(shù)僅為3.9,但叢生芽呈綠色,長勢健壯。當(dāng)6-BA濃度增加到2.0mg/L時(shí),腋芽增殖倍數(shù)下降,且出現(xiàn)黃化。說明6-BA濃度對腋芽增殖影響較大,不添加6-BA或者添加較高濃度的6-BA均不利于腋芽增殖。綜上所述,金焰繡線菊腋芽增殖的最適培養(yǎng)基為MS十6-BA 1.2m/L+NAA 0.2mg/L。

2.3 不同培養(yǎng)基對金焰繡線菊生根的影響

取2～3 cm長生長健壯的芽,接種在生根培養(yǎng)基上,20d統(tǒng)計(jì)生根率,結(jié)果見表3。幼苗轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基后1周左右即可生根,從基部邊緣首先長出主根,在主根上進(jìn)一步長出長短不一的小側(cè)根。是否添加生長素對根的誘導(dǎo)影響較大,NAA的加入使再生苗基部產(chǎn)生大量的愈傷組織,從而抑制了根的形成。IBA對根的形成表現(xiàn)明顯的促進(jìn)作用,但是要控制其濃度,IBA為0.1mg時(shí)生根率可達(dá)100%,生根質(zhì)量好;濃度達(dá)到0.2mg/L以上時(shí),出現(xiàn)愈傷組織,生根率反而下降。因此,試驗(yàn)確定金焰繡線菊再生苗生根培養(yǎng)基為1/2MS+IBA0.1mg/L。

表3 不同培養(yǎng)基對生根的影響

3 結(jié)論

提高生產(chǎn)效率、減少生產(chǎn)成本是花卉走向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。金焰繡線菊的傳統(tǒng)繁殖方式已經(jīng)很難滿足市場的需求,而且它的有效繁殖系數(shù)一般偏低,有效繁殖速度較慢,短期內(nèi)難以形成規(guī)模,且成本較高。該試驗(yàn)以帶腋芽莖段為外植體建立的高效的、再生頻率高、操作簡便的再生系統(tǒng),節(jié)約了成本,縮短了生產(chǎn)周期,保證了成活率,為苗木的規(guī)模化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

[1] 陸玲娣.中國薔薇科繡線菊亞科的演化、分布兼述世界繡線菊亞科植物的分布[J].植物分類學(xué)報(bào),1996,34(4):361-375.

[2] 王少平,孟麗,張忠迪.河南省太行山野生繡線菊的園林應(yīng)用[J].資源開發(fā)與市場,1999,15(4):213-317.

[3] 陳發(fā)棣,騰年軍,房偉民,等.三個(gè)菊花品種花器官愈傷組織輻射效應(yīng)的研究[J].中南林學(xué)院學(xué)報(bào),2003,23(5):27-29.

[4] 郝京輝,游捷,秦賀蘭,等.菊花品種的特異性、一致性和穩(wěn)定性的研究[J].中南林學(xué)院學(xué)報(bào),2003,23(5):14-18.

[5] 譚文澄,戴策剛.觀賞植物組織培養(yǎng)技術(shù)[M].北京:中國林業(yè)出版社,2001:86.