紅掌不定芽誘導的研究

本試驗探討了不同激素、不同激素組合、無機鹽、光照強度等因素對紅掌不定芽誘導的影響。結果表明:考慮到不定芽的質量和數量,在MS+6-BA 1.0 mg/L+IBA 0.2 mg/L的培養基中進行光照培養,對紅掌不定芽的誘導效果最好,不定芽的誘導率高達100%,平均誘導芽數為7.5個/塊。
紅掌;不定芽;誘導
近年來,隨著插花藝術的蓬勃發展,紅掌已成為國際上流行的高檔切花材料和盆栽品種,是世界名貴花卉之一,具有重要的觀賞價值和經濟價值。但由于紅掌品種繁多,品種推陳出新很快,供試品種不同,導致試驗結果的多樣性,如在外植體處理方法、外植體種類、激素條件及培養條件的選擇等方面的差異有時還很顯著。本試驗在充分參考前人研究工作的基礎上,進行了紅掌不定芽分化培養的對比試驗,旨在尋找影響紅掌分化培養的相關因素,從而進一步改進組織培養方法,加快繁殖速度,為天南星科植物離體再生研究提供一些基礎資料。
1.1 試驗材料。供試紅掌品種為盆栽“亞麗桑娜”,由安陽市高新技術開發區花卉市場提供,選取經葉片培養誘導的愈傷組織用于試驗。
1.2 試驗方法
1.2.1 不同種類的生長素對紅掌不定芽誘導的影響。將愈傷組織切成0.5 cm2的小方塊,以0.1 mg∕L的MS培養基為基本培養基,細胞分裂素選用6-BA,添加濃度為1.0 mg/L,激素為IAA、IBA、NAA,添加濃度為0.1 mg/L,以不加激素為對照。每組處理12瓶,每瓶接種3塊,每組重復3次。培養50 d后研究濃度為1.0 mg/L的6-BA和不同生長素配比對不定芽誘導的影響。
1.2.2 不同濃度的6-BA和IBA配比對紅掌不定芽誘導的影響。將愈傷組織分割成0.5 cm2的小方塊,以0.1 mg/L的MS培養基為基本培養基,6-BA濃度為0.8 mg/L、1.0 mg/L、1.2 mg/L,激素為IAA、IBA、NAA,添加濃度為0.1 mg/L、0.2 mg/L、0.3 mg/L。每組處理12瓶,每瓶接種3塊,每組重復3次。培養50 d研究6-BA和IAA、IBA、NAA不同濃度組合對紅掌不定芽誘導的影響。

表1 不同生長素種類對紅掌不定芽誘導的影響
1.2.3 不同濃度無機鹽對紅掌不定芽誘導的影響。將愈傷組織切成0.5 cm2的小方塊,接入不同濃度無機鹽(大量元素為原MS的1/2、1和2)的MS+ 6-BA 1.0 mg/L+IBA 0.2 mg/L不定芽誘導培養基中。每組處理12瓶,每瓶接種3塊,每組重復3次,培養50 d調查統計不定芽的誘導情況。了解不同濃度無機鹽培養基對紅掌愈傷組織不定芽誘導的情況。
1.2.4 光照強度對紅掌不定芽誘導的影響。將愈傷組織切成0.5 cm2的小塊,接種在MS+6-BA 1.2 mg/L+IBA 0.2 mg/L不定芽誘導培養基中,光照強度0 Lx、1 000 Lx、2 000 Lx和3 000 Lx,培養50 d。觀察光照強度對不定芽誘導的影響。
1.3 培養條件。將接種好的培養瓶放入培養室中,基本培養基全部為MS培養基,瓊脂7 g/L、葡萄糖30 g/L,培養溫度為25℃,pH值為6,光照時間16 h/d,光照強度為1 500~2 000 Lx,空氣相對濕度70%。每組處理12瓶,每瓶接種3個外植體,每組重復3次。
2.1 不同種類的生長素對紅掌不定芽誘導的影響。植物生長激素在紅掌組織培養過程中起著至關重要的作用,不同種類的生長素和細胞分裂素以及兩者的濃度決定著再生植株的形態發生。由表1可知:當6-BA為一定濃度時,通過相同濃度的IAA、IBA、NAA配比試驗證明,培養基中添加NAA形成的不定芽數量最多,平均芽數為8.5個/塊;在培養基中添加IBA,不定芽分化率最高,為84%。通過試驗證明,NAA可以有效促進不定芽數量的增多,但是不定芽數量增多,在一定程度上會降低單個芽的質量,表現為生長弱小,不健壯;IBA對誘導愈傷組織分化效果較好,綜合考慮6-BAl.0 mg/L+IBA 0.1 mg/L激素組合,為紅掌不定芽誘導最佳組合,有利于不定芽的的誘導,并且能生長出健壯的、質量高的不定芽。

表2 6-BA和IBA配比對不定芽誘導的影響
2.2 不同濃度的6-BA和IBA配比對不定芽誘導的影響。由表2可知:隨著6-BA濃度的增加,不定芽的分化率也越來越高,在6-BA l.0 mg/L和1.2 mg/L的培養基中,不定芽分化率達到100%。在6-BA濃度為1.0 mg/L、1.2 mg/L和IBA濃度為0.1 mg/L激素組合的培養基中,芽分不定化率都是92%,分化的不定芽的平均數最多為9.7個/塊,芽分化率、平均芽數沒有區別。從分化率和不定芽數綜合考慮,6-BA l.0 mg/L+IBA 0.2 mg/L為紅掌誘導不定芽的最佳激素組合。
2.3 無機鹽濃度對紅掌不定芽誘導的影響。由表3可知:無機鹽含量為MS培養基中的數量時,不定芽的分化率和平均芽數量都是最高的;在2MS培養基中,不定芽的分化率和平均芽數明顯偏低;在1/2MS培養基中,表現最差;這可能由于1/2MS培養基的無機鹽含量較低,不能滿足不定芽誘導時的營養需求,使細胞生長受到影響,細胞脫分化進行得較慢,限制了不定芽的誘導和生長。在2MS培養基中,無機鹽濃度較高時,雖然培養基中營養物質較多,但培養基的滲透壓較高,影響細胞對培養基內養分的吸收,阻礙不定芽的誘導和生長。

表3 無機鹽含量對紅掌不定芽誘導的影響

表4 光照強度對紅掌不定芽誘導的影響
2.4 光照強度對紅掌不定芽誘導的影響。由表4可知:在0~2 000 Lx的光照強度范圍內,隨著光照強度的增加,不定芽的分化率呈增加趨勢。在2 000 Lx的光照強度下,不定芽的分化率和平均芽數是最高的。當超過2 000 Lx時,分化率和平均芽數明顯下降,當光照達到3 000 Lx時,誘導率只有6%,平均芽數為1.2個/塊;在培養過程中,通過觀察發現,光照強度超過2 000 Lx時,愈傷組織開始褐化,最后逐漸死亡,即便在一些愈傷組織上能夠形成少量的不定芽,但生長勢很弱,一些芽隨著培養時間的延長,也漸漸死去。試驗證明:愈傷組織的形成需要適當的光照條件,但光照強度過高會抑制愈傷組織的形成。
本試驗結果表明:①以MS培養基為基本培養基,誘導最有效的激素配比為6-BA 1.0 mg/L+IBA 0.2 mg/L。②無機鹽處理最適濃度為原MS濃度,不定芽誘導率可達88%,平均誘導芽數為5.9個/塊;無機鹽濃度為l/2MS時,不能滿足植物細胞生長需要的無機鹽量;無機鹽濃度達到2MS時,雖然營養增加了,但培養基的滲透壓也隨著增加了,不利于植物細胞對養分的吸收,從而影響其生長。③適宜的光照條件能刺激細胞脫分化,加快不定芽的形成,最適宜光強為2 000 Lx。
[1]潘瑞熾.植物組織培養 [M].廣東:高等教育出版社,2001.
[2]趙斌,李英麗,方正,等.紅掌組織培養中不定芽誘導和增殖的研究 [J].安徽農業科學,2011,39(8):4447~4449.
[3]傅鴻達.紅掌快繁技術優化研究 [J].科技視界,2013(19):197~199.
[4]郭軍戰,費昭雪,成密紅.紅掌不同外植體愈傷組織誘導與不定芽分化的研究 [J].西北林學院學報2006,21(3):72~74.
[5]黃萍萍,紅掌快速繁殖技術的研究 [J].黎明職業大學,2004(1):59~61.
455000 安陽工學院生物與食品工程學院 路志芳 凡 復 馬瑞霞
河南省安陽市科技攻關項目 (編號:2011—46—10 6)。通訊作者:凡復,主要從事生物技術相關教學與科研工作。