劉敏 陳欣 蔡超 宋斐飛
[摘 要]對苞葉杜鵑進行了組織培養研究,結果表明:以加入ZT2.0mg/L的WPM培養基效果較好,以莖尖為材料的誘導率較高。
[關鍵詞]組織培養;苞葉杜鵑
[中圖分類號]S685.21 [文獻標識碼]A
苞葉杜鵑(Rhododendron redowskianum),又稱云間杜鵑,為杜鵑花科(Ericaceae)、杜鵑花屬(Rhododendron)矮小落葉灌木,株高20cm左右,分枝多,根系發達呈墊狀植物。葉互生,長橢圓形,長1-2cm,葉緣具長腺毛。花少數生枝頂,紫紅色,花徑2cm, 花冠五裂,其中一側裂至基部,至使冠呈左右對稱狀。花后結蒴果。苞葉杜鵑在長白山苔原帶具有水土保持和維持生態平衡的重要作用,為吉林省I類保護植物。苞葉杜鵑在長白山分布數量少,在天池附近的旅游區應倍加愛護,防止踐踏與采摘。花美麗可愛,可研究人工栽培為觀賞花卉。
目前,關于苞葉杜鵑組織培養快速繁殖技術研究較少,對此,我們摸索出適合吉林地區快速繁殖苞葉杜鵑的方法,并建立苞葉杜鵑的苗木生產基地,為園林綠化供應苗木。
1 材料和方法
1.1 材料來源
于5月中旬在長白山上,剪取苞葉杜鵑幼嫩枝條,放于水中進行室內培養,次日接種。
1.2 實驗方法
1.2.1 配置培養基
培養基的配置主要采取以下步驟:
1.2.1.1 溶解瓊脂及蔗糖。用天平準確稱取8g瓊脂和20g蔗糖,將瓊脂放入小鍋中,加水、加熱溶解,同時用玻璃棒不斷攪拌,直至沸騰,停止加熱,再把蔗糖放入鍋中,攪拌充分后,將液體倒入大燒杯中。
1.2.1.2 加入WPM培養基母液。分別向大燒杯中加入大量元素、微量元素、鐵鹽、肌醇、有機溶劑和不同濃度的細胞分列素(ZT),組合溶液見表1,細胞分裂素濃度見表2。
1.2.1.3 調整PH值。將PH值調到約4.8-5.0。
1.2.1.4 分裝。將已經調好的溶液分裝到洗刷干凈的三角瓶中。
1.2.1.5 培養基滅菌。將三角瓶擺放在高壓滅菌鍋中,接通電源高壓滅菌,當溫度達到121°C,壓力達到0.105MPa時,滅菌15min。
1.2.2 苞葉杜鵑組織培養步驟
1.2.2.1 器皿、工具的洗滌。
1.2.2.2 植物材料的表面滅菌。
首先,刷洗、沖洗植物材料。將苞葉杜鵑植株剪成適當大小,放在手中加兩滴洗滌精,小心搓洗。放入干凈小燒杯中,再用蒸餾水沖洗。
其次,將清洗干凈的植物材料連同燒杯一起放在工作臺上,升汞消毒10min,浸泡過程中用干凈玻璃棒不斷攪拌,充分接觸。再用蒸餾水沖洗4-5次,沖洗完畢,便可接種。
1.2.2.3 接種。
整個過程中實驗環境及材料均需要無菌操作。將吸水紙鋪在器皿上,將材料用鑷子取出,用剪刀剪成1cm小段,每段上要含有芽,插植到培養基上。
1.2.2.4 培養條件。
將裝有接種材料的三角瓶放到培養室中培養,溫度保持在25°C,采用自然光照。
1.2.2.5 試驗觀察。
分別在5月21日、5月29日和6月9日對試驗結果進行觀察,并記錄染菌、褐化和生長分化情況。
2 結果與分析
實驗結果見表3
從表3可以看出,以莖尖誘導無菌芽效果較好,25d后誘導率達50%,濃度為2.0mg/L的細胞分裂素(ZT)對外植體誘導較為適宜,誘導率為56%。
3 結論與討論
3.1 培養基對組培的影響
不同植物對培養基要求不同,大量微量元素、鐵鹽、肌醇、蔗糖的濃度以及pH的變化都會影響外植體的生長,培養基中NH4+濃度過高,就會引起植物體褐化;pH的變化則可引起酚類與過氧化酶活性結合部位的改變,也會影響植物組織發生褐化。在實驗過程中充分考慮到苞葉杜鵑喜酸性土壤,因此培養基要調整其PH值為4.8-5.0。這是苞葉杜鵑組培成功的關鍵因素之一。
3.2 外植體對組培的影響
外植體體積過大易污染,不宜采納;而過小,成活率又會很低。不同的植物、器官和組織,其形態發生能力都不相同。此外生理學的發育年齡,也對組織形態發生有影響。一般情況幼年比老年的組織形態發生能力強,且帶菌少,這也是很重要的規律之一。
3.3 光照對組培的影響
光照的作用主要是在形態形成的誘導方面,它涉及植物細胞分化的若干重要過程,通過光合作用在特殊的細胞里積累淀粉,一定量淀粉聚集后,便引起器官發生。誘導器官形成時,不需要很強的光,對多數植物來說,保持16h光照,8h黑暗是適宜的。而光的波長,對不同植物的反應也有差異。在藍光下幼苗生長旺盛,根系粗壯;白光下幼苗纖弱;紅光下出苗少。光強上,植物的組培對此要求則十分嚴格,2000-3000lx的光強一般可滿足植物光周期中對光強的要求。
3.4 溫度及其他方面的影響
一些研究表明,大多數培養中的細胞,其生長適宜溫度為26-28oC,但是仍有一些例外。有些植物組織培養還需要低溫處理或受到晝夜溫度環境的影響,而且溫度可能影響到形態發生的類型。
此外基因型、消毒是否徹底、母株的生理狀態、生長季節等對苞葉杜鵑的組織培養有一定影響。
[參考文獻]
[1] 陳嶸.中國樹木分類學[M].北京:科學出版社,1953.
[2] 湯桂鈞,張建安,蔣建平,等.高山杜鵑的組織培養快速繁殖技術研究[J].上海農業學報.2004(03).
[3] 王亦菲,孫月芳,周潤梅,等.兩種西洋杜鵑的組織培養[J].上海農業學報,2003(02).