摘要:以杜鵑紅山茶(Camellia azalea)的幼嫩莖尖為試材進行組織培養研究,建立其快繁體系。結果表明,杜鵑紅山茶芽誘導的最適培養基為SH +1.0 mg/L ZT +2.0 mg/L 6-BA +1.0 mg/L IAA,其芽萌發率為64.4%;最適增殖培養基為1.0 mg/L ZT +1.0 mg/L 6-BA +0.5 mg/L IAA,增殖系數高達2.36;最佳生根培養基為1/2 SH+2.0 mg/L IBA +0.1 mg/L IAA +100 mg/L活性炭,其生根率可達61.7%。
關鍵詞:杜鵑紅山茶(Camellia azalea);莖尖;組織培養
中圖分類號:S685.14;Q813.1+2 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2013)21-5348-03
Studies on in Vitro Rapid Propagation of Camellia azalea
CHEN Ze-xiong,HUANG Deng-yan
(Flower Research Institute, Chongqing University of Arts and Science / Garden and Flower Engineering Research Center
of Chongqing Colleges, Chongqing 402160,China)
Abstract: The shoot tip of Camellia azalea was used as the material to study on tissue culture, and in vitro rapid propagation system was established. The results showed that the optimum medium for shoot tip induction of Camellia azalea was SH +1.0 mg/L ZT + 2.0 mg/L 6-BA +1.0 mg/L IAA, germination rate leing 64.4%. Optimal proliferation medium was 1.0 mg/L ZT +1.0 mg/L 6-BA +0.5 mg/L IAA, and the multiplication coefficient was 2.36. The rooting medium was 1/2 SH+ 2.0 mg/L IBA +0.1 mg/L IAA +100 mg/L activated carbon, the rooting rate being 61.7%.
Key words: Camellia azalea; shoot tip; tissue culture
杜鵑紅山茶(Camellia azalea)為山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia),因其外形極像杜鵑而得名,栽培上稱為“四季杜鵑茶”或“杜鵑茶”。杜鵑紅山茶是一個極其珍稀的山茶品種,有著“植物界大熊貓”之稱。主要分布在云南、廣西、廣東、四川,野生數量稀少,茶花市場上也很少見,目前處在研究開發階段,是珍貴的四季開花古茶花品種之一[1]。近年來,廣東、浙江等地通過傳統的嫁接和扦插方法獲得杜鵑紅山茶,但其繁殖速度慢,繁殖率低,滿足不了市場需求[2]。目前,關于通過組織培養技術獲得杜鵑紅山茶的快速繁殖技術鮮見報道。本試驗從繁殖快、成本低和性狀穩定等角度出發,采用組織培養技術對杜鵑紅山茶進行快速繁殖,為市場解決杜鵑紅山茶茶苗供應問題提供技術參考。
1 材料與方法
1.1 材料
供試杜鵑紅山茶幼嫩莖尖由重慶市南山植物園提供。采樣時間為2010年4月中旬,試驗地點為重慶市天沛農業科技有限公司組培車間。
1.2 方法
1.2.1 外植體的獲得 選取3~5 cm長當年生幼嫩杜鵑紅山茶莖尖為外植體,自來水沖洗干凈后剪去葉片,留莖尖2~3 cm。加少許洗衣粉溶解后浸泡剪好的材料5~10 min,除去表面灰塵,然后用流水沖洗干凈[3],超凈工作臺紫外燈晾干[4],放入0.1%升汞中滅菌5~6 min,再用無菌水沖洗4~5次,切掉莖尖基部,使莖尖控制在1 cm左右接種于培養基中。
1.2.2 芽的誘導 將獲得的無菌材料莖尖接種到不同組成的誘導培養基中進行芽的誘導。各誘導培養基的組成見表1。接種后放置在培養室內培養,前7 d暗培養,然后開雙排燈進行光照培養,光照時間為10~12 h/d,光照強度2 000~3 000 lx,控制溫度為(25±2) ℃。每種處理接種30瓶,每瓶接種1個外植體,3次重復。培養30 d后觀察并統計其生長情況,計算誘導率和成活率,以篩選出芽誘導的最適培養基。
誘導率=(誘導出的芽數/接種的外植體數)×100%
成活率=(成活數/誘導出的芽數)×100%[5]
1.2.3 芽的增殖培養 將誘導出來的芽從老組織上切割下來,如果是有幾個芽的團塊將其切成帶有腋芽的莖段,接種到增殖培養基中,各增殖培養基的配比見表2。每處理接種30瓶,每瓶接種1個芽,3次重復。30 d后進行統計,計算其平均株高、增殖系數。
平均株高=苗的總高度/苗的總數
增殖系數=增殖后的總芽數/接種的外植體數
1.2.4 生根培養 從增殖的植株上切取健壯單芽,接種到生根培養基中進行生根培養,生根培養基的配比見表3。每處理接種10瓶,每瓶接種6株,3次重復;40 d后觀察并統計其植株生長狀況,計算生根率,平均根數。
平均生根數=生根總數/接種外植體數
生根率=(生根的外植體數/接種外植體數)×100%
2 結果與分析
2.1 不同培養基對杜鵑紅山茶芽誘導的影響
以MS、SH和改良MS為基本培養基,添加相同濃度及相同種類的植物生長調節劑,各配方組合見表1。從表1可見,3種不同培養基均能誘導杜鵑紅山茶莖尖,其中SH培養基誘導效果最好,誘導率為64.4%,成活率為100%,且誘導出來的芽生長健壯,芽色綠,生長快。MS培養基的誘導率最低,為38.9%,且誘導出來的頂芽容易枯死,影響成活率。因此,在杜鵑紅山茶芽誘導過程中,最佳誘導培養基為SH+1.0 mg/L ZT +2.0 mg/L 6-BA+1.0 mg/L IAA。
2.2 植物生長調節劑對杜鵑紅山茶芽增殖的影響
以SH為基本培養基,添加不同濃度的植物生長調節劑ZT、6-BA、IAA對杜鵑紅山茶進行增殖培養。從表2可以看出,在培養基中添加植物細胞分裂素ZT的處理中,分化出來的杜鵑紅山茶芽顏色濃綠,增殖系數高于不添加ZT的處理,平均株高也明顯高于不添加ZT的處理。生長素IAA的濃度對杜鵑紅山茶增殖苗的平均株高和增殖系數的影響也很大,隨IAA濃度的升高,平均株高逐漸增高,但增殖系數卻有所降低。因此,綜合分析可知C8處理中添加1.0 mg/L ZT + 1.0 mg/L 6-BA +0.5 mg/L IAA,杜鵑紅山茶的增殖苗長勢最好,平均株高為2.18 cm,增殖系數最高,為2.36,芽色濃綠,健壯且生長快。
2.3 植物生長調節劑對杜鵑紅山茶組培苗生根的影響
在SH、1/2 SH和N6培養基中添加不同濃度的植物生長調節劑IBA、NAA、IAA和活性炭,對杜鵑紅山茶的頂芽進行生根培養,培養40 d后統計其生根情況,結果見表3。從表3可見,12種處理均可誘導杜鵑紅山茶頂芽生根。在添加相同植物生長調節劑的條件下比較基本培養基,SH培養基最不理想,生根數和生根率均較低,最高生根率僅為17.6%,平均生根數最高僅為0.83條,且植株生長緩慢,植株老化較其他處理快。1/2 SH基本培養基處理最適合杜鵑紅山茶頂芽生根的誘導,其生根率最高達61.7%,此時平均生根數為1.56條,且植株抽高快,葉形葉色都正常,根系較發達。
比較植物生長調節劑的種類及濃度對杜鵑紅山茶頂芽生根的影響,IBA較NAA更適合,在添加NAA的處理中植株基部容易產生愈傷,而只添加IBA則不會;各處理中添加少量的IAA有利于杜鵑紅山茶頂芽生根的誘導,其生根率明顯提高。因此,杜鵑紅山茶頂芽生根的最適合培養基為1/2 SH+ 2.0 mg/L IBA +0.1 mg/L IAA +100 mg/L活性炭。
3 小結與討論
用杜鵑紅山茶莖尖作為外植體進行快繁的過程中,誘導和增殖階段都容易褐化。這與外植體中所含的酚類化合物和多酚氧化酶活性有直接關系[6]。在誘導和增殖的培養基中添加少量活性炭,或采取新生枝條半木質化的材料為外植體,能有效地減輕褐化現象[7]。
杜鵑紅山茶在增殖過程中,植株生長情況與使用的植物生長調節劑種類有很大的關系,添加ZT的處理中杜鵑紅山茶明顯比不添加ZT的處理生長健壯。使用適當濃度的生長素IAA有利于杜鵑紅山茶的抽高。
杜鵑紅山茶為山茶屬植物,組織培養難度較大,尤其是生根階段,國內外報道大部分仍需要采用濾紙橋液體培養誘導生根,并且對植物生長調節劑濃度和種類要求都很高,大部分采用高濃度的NAA誘導山茶屬植物的生根[8]。本試驗采用基礎培養基添加不同生長素進行誘導生根的方法,在生根培養的過程中發現添加NAA的處理植株易老化,并且基部容易愈傷化。本試驗結果表明,杜鵑紅山茶的生根最適配方為1/2 SH+2.0 mg/L IBA+0.1 mg/L IAA+100 mg/L活性炭,生根率為61.7%,平均生根數為1.56條,且植株抽高快,葉形葉色都正常,根系較發達。此外,在本試驗條件下,杜鵑紅山茶誘導生根率仍然較低,有待進一步研究。
參考文獻:
[1] 侯 鳴.杜鵑紅山茶的栽培與繁殖[J].湖南林業,2009(8):29.
[2] 黎運樞,崔統華,鄭交經,等.杜鵑紅山茶嫁接繁殖試驗[J].廣東林業科技,2004,20(3):37-38.
[3] 朱廣廉.植物組織培養中的外植體滅菌[J].植物生理學通訊,1996, 32(6):444-446.
[4] 陳澤雄,劉奕清,黃登艷.‘渝茶1號’離體培養及植株再生研究[J].西南大學學報(自然科學版),2009,31(12):67-70.
[5] 許麗瓊,涂炳坤.香椿葉片組織培養和快繁技術的研究[J].湖北農業科學,2007,46(1):24-26.
[6] 曾 鐳,劉 燕.植株組織培養中褐化問題的研究進展[J].安徽農學通報,2007,13(14):49-50.
[7] 楊素娟,王玉書,王 立.茶樹未成熟胚培養根的誘導及形態發生[J].中國茶葉,1989(2):14-15.
[8] 譚文澄,戴策剛.觀賞植物組織培養技術[M].北京:中國林業出版社,1998.218-220.