何靜茹 劉會穎
摘 要 試驗以鐵皮石斛假鱗莖作為實驗材料,研究鐵皮石斛初代培養中,適宜腋芽萌發的生長調節劑濃度組合。結果表明,將消毒后的莖段水平放置于MS+NAA0.3 mg/L+6-BA2 mg/L培養基中,10 d左右開始萌發,且萌發的腋芽長且壯,為9組不同生長調節劑濃度組合培養基中最佳的初代培養基。
關鍵詞 鐵皮石斛;初代培養;培養基
中圖分類號:S682.31 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.21.021
鐵皮石斛(Dendrobium officinale)屬蘭科(Orchideceae)石斛屬(Dendrobium)多年生附生性草本植物,既是我國傳統的名貴中藥材[1],也是價格昂貴的出口藥材[2]。多分布于海拔近千米的山地半陰濕巖石上,加上長期采挖,野生鐵皮石斛資源日漸枯竭[3-4]。而鐵皮石斛的種子細如微塵,且無胚乳,自然條件下萌發率極低(低于5%[5])須與蘭菌共生才能萌發[6],實生苗人工栽培比較困難;并且傳統的分株、扦插等繁殖方式生長周期長,繁殖率低,遠不能滿足生產需要[7]。鐵皮石斛離體快繁技術無污染、成苗周期短,且能在短期內大量繁殖,因此是解決此問題的一個有效方法。本試驗以鐵皮石斛假鱗莖作為實驗材料,對鐵皮石斛離體快繁途經中初代培養的植物生長調節劑濃度配比進行篩選,找到誘導出腋芽的最佳培養基,以便繼續后來的增殖培養,短期內獲得無菌健康植株。力求對鐵皮石斛的種質資源保護提出有效途徑,以及對鐵皮石斛的離體快繁及工廠化育苗提供一些理論基礎。
1 材料與方法
1.1 植物材料
以鐵皮石斛帶腋芽假鱗莖作為試驗材料進行研究。
1.2 試驗方法
去掉假鱗莖上面的葉片和葉鞘,切成長約1.5 cm的帶節莖段,用軟毛刷蘸取洗潔精液清洗莖段表面,再用自來水持續沖洗1 h。然后濾干水分,在70%酒精中浸泡8 s,用無菌水沖洗2~3次,再用10%次氯酸鈉浸泡
10 min,最后用無菌水沖洗3~5次,等待接種。
以MS為基本培養基(蔗糖30 g/L、瓊脂7 g/L),添加不同濃度的NAA(0.2~0.4 mg/L)和6-BA(1.0~
3.0 mg/L),形成9種不同生長調節劑濃度的培養基組合。將經滅菌的假鱗莖切成長約1 cm的帶節莖段,分別接種于不同初代培養基中,接種方式分水平放置和直立放置兩種,接種后置于溫度24±2 ℃、光照強度1 600~2 000 lx、光照時間14 h/d中培養。每個處理30瓶。重復3次,接種后
30 d,對萌發的腋芽高度和直徑進行測量統計分析。
2 結果與分析
2.1 莖段不同放置方式對腋芽萌發的影響
本試驗對帶節莖段采取兩種接種方式,一種是直立放置,另一種是水平放置。結果發現,水平放置的莖段約10 d開始萌發腋芽,萌芽率100%;而直立放置的莖段約15 d后腋芽才開始萌發,萌芽率只有65%。且水平放置的帶節莖段萌發的腋芽無論從高度還是直徑都受植物生長調節劑濃度配比的影響,而直立放置的帶節莖段,萌發的腋芽平均高度1~2 cm,直在3~4 mm,其數值基本不受植物生長調節劑濃度配比的影響。且相同植物生長調節劑濃度配比中,水平放置的莖段萌發的腋芽較直立放置的較高且較壯,見表1,誘導腋芽萌發效果更好。
2.2 不同生長調節劑濃度配比對腋芽萌發的影響
莖段接種30 d后,對所有生長調節劑濃度組合的培養基中外植體已萌發的腋芽進行高度與直徑的統計。見表1,相同生長調節劑濃度組合的培養基中,無論是萌發的腋芽的平均高度、還是平均直徑,水平放置的方式優于直立放置。NAA濃度為0.2 mg/L時,萌發的腋芽高度較矮,直徑偏小,當NAA濃度增大到4 mg/L時,配合
1 mg/L的6-BA,腋芽平均高度達到最大值,為5.45 cm,但是腋芽細弱,平均直徑僅為2.25 mm。MS+NAA0.3 mg/L+
6-BA3 mg/L培養基中,萌發的腋芽最粗壯,平均直徑達到
6.16 mm,但是平均高度只有2.81 cm。從萌發的腋芽高度及粗壯度等綜合考慮,在9組不同生長調節劑的濃度配比中,MS+NAA0.3 mg/L+6-BA2 mg/L培養基中腋芽平均高度為
4.11 cm,平均直徑為5.03 mm,兩項指標均衡,為鐵皮石斛初代培養的最佳培養基。
3 討論
本試驗以鐵皮石斛的帶節莖段作為外植體進行初代培養,發現水平放置的帶節莖段較之直立放置,腋芽誘導的時間更短、誘導率更高,且質量更好。有研究表明,生長素和細胞分裂素的種類和濃度是影響離體快繁的關鍵因素之一,采用NAA與6-BA居多[8],在所選擇的3個NAA濃度梯度中,隨著濃度增大,腋芽萌發的高度隨之增加;NAA濃度為0.3 mg/L時,配合不同濃度梯度的6-BA腋芽直徑數值相對較大。通過初代培養萌發的腋芽繼續培養10~20 d,轉接入繼代培養基后,培養約10 d,在其基部切口處能繼續增殖,長出3~4個新芽,再進行增殖培養,可獲得大量叢生芽。
鐵皮石斛的離體快繁一般有2個途徑:一是原球莖途徑,多使用種子作為外植體[9],此途徑增殖系數大,能獲得大量組培苗,但培養周期較長,費用較高;二是叢生芽途徑,多使用帶節莖段作為外植體,增殖系數沒有原球莖途徑大,但外植體容易獲得,培養周期相對較短,且費用較低,是工廠化大量生產常選用的途徑。本試驗對鐵皮石斛初代培養的探索僅限于對接種方式以及兩種植物生長調節劑的濃度配比選擇,在培養過程中,發現直立放置的帶節莖段有部分基部褐化,最后死亡,并未成功誘導出腋芽,而水平放置的帶節莖段均誘導出腋芽,且無褐化現象,具體原因尚不清楚,可能與代謝物質的運輸方向有關。
參考文獻
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[2]陳薇,寸守銑.鐵皮石斛莖段離體快繁[J].植物生理學通訊,2002,38(2):145.
[3]傅立國,金鑒明.中國植物紅皮書——稀有瀕危植物[M].北京:科學出版社,1992.
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[9]余樂,蘭芹英,姜宗慶.鐵皮石斛立體快繁技術[J].江蘇農業科學,2014(11):268-270.
(責任編輯:劉昀)