□王小敏,黃肇宇,莫昭展*,黃超群,黃夢(mèng)姿
(1.玉林師范學(xué)院 ,廣西 玉林 537000;2.廣西大學(xué),廣西 南寧 530005)
金線蓮叢生芽的增殖和壯苗生根
□王小敏1,黃肇宇1,莫昭展1*,黃超群2,黃夢(mèng)姿1
(1.玉林師范學(xué)院 ,廣西 玉林 537000;2.廣西大學(xué),廣西 南寧 530005)
通過對(duì)不同培養(yǎng)基的培養(yǎng)效果進(jìn)行對(duì)比分析后篩選出適宜金線蓮的生長(zhǎng)的培養(yǎng)基分別是:叢生芽增殖最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA3mg/L+NAA0.8mg/L,兩個(gè)月的增殖系數(shù)達(dá)到4.5;壯苗最佳培養(yǎng)基為MS+NAA2mg/L+6-BA1mg/L+香蕉汁20%;生根最佳培養(yǎng)基為1/2MS+IBA1mg/L+NAA1mg/L+香蕉汁20%+Ac0.8g/L,生根率達(dá)100%.
金線蓮;叢生芽;增殖;壯苗生根
金線蓮是蘭科(Orchidaceae)開唇蘭屬(Anoec-tochilus)的多年生草本植物,別名金線蘭、金絲草、樹草蓮、金錢仔草、金線虎頭蕉、金線入骨消等[1],是民間使用較廣的一種傳統(tǒng)珍貴藥材,具有清熱解毒、祛風(fēng)利濕、滋陰潤(rùn)肺、降血壓、平肝等功效[2].其株型小巧,葉型美觀,葉脈金黃色網(wǎng)狀排列,具有極高的觀賞價(jià)值[3].但由于金線蓮對(duì)生態(tài)條件要求較嚴(yán),而適應(yīng)性較差,其蘊(yùn)藏量甚少,山間蛇、鼠和鳥等飛禽走獸喜食,加上人為的大量掠奪性采集和生態(tài)環(huán)境的破壞,野生金線蓮資源日漸稀少,開發(fā)金線蓮產(chǎn)業(yè)具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益.近年來,國(guó)內(nèi)對(duì)金線蓮組織培養(yǎng)進(jìn)行一些研究,主要探討基本培養(yǎng)基、激素配比、有機(jī)添加物及培養(yǎng)條件對(duì)金線蓮組織培養(yǎng)的影響,但仍然存在污染率較高、繁殖系數(shù)較低等問題[4].本試驗(yàn)通過采集種子建立無菌體系,誘導(dǎo)出叢生芽進(jìn)行增殖和壯苗生根研究,為工廠化育苗提供科學(xué)依據(jù).
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
實(shí)驗(yàn)材料為廣西玉林市采集的野生金線蓮成熟種子.
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 種子的消毒及無菌萌發(fā)
采集七八成熟的果實(shí),先用洗潔精清洗表面,自來水沖洗干凈,然后在超凈工作臺(tái)上,用75%的酒精浸泡30S,再用0.1%的升汞消毒10min,再用無菌水沖洗5~6遍.剖開果實(shí)取出果實(shí)內(nèi)的種子在培養(yǎng)基1/2MS+6-BA0.5 mel mg/L +NAA1.2mg/L上進(jìn)行種子的萌發(fā),誘導(dǎo)出叢生芽.當(dāng)芽苗達(dá)到一定程度時(shí),切下轉(zhuǎn)到增殖培養(yǎng)基上進(jìn)行繼代培養(yǎng).分化增殖到一定數(shù)量后選取正常的芽苗接種于生根培養(yǎng)基中進(jìn)行壯苗和生根培養(yǎng).
2.2.2 培養(yǎng)基
(1)繼代增殖培養(yǎng)基:MS+ 6-BA2~4 mg/L +LNAA0.4~0.8 mg/L.
(2)壯苗培養(yǎng)基:MS+NAA2mg/L+6-BA1mg/L,再分別附加香蕉汁20%、馬鈴薯汁20%、磷酸二氫鉀100mg/L、水解酪蛋白500mg/L.
(3)生根誘導(dǎo)培養(yǎng)基:1/2MS+6-BA 0.5~2 mg/L + NAA0.5~1 mg/L,每個(gè)處理中均添加香蕉汁20%,碳粉0.8g/L;
上述培養(yǎng)基分別附加30g/L蔗糖,4g/L瓊脂,pH值調(diào)至5.8,培養(yǎng)基分別裝在1.1Kg/cm2高壓、121℃高溫下滅菌20min.培養(yǎng)溫度為23~27℃,光照強(qiáng)度1500-3000Lx,光照培養(yǎng)12h/d.
3.1 不同激素對(duì)金線蓮不定芽增殖的影響
叢生芽接種在培養(yǎng)基上經(jīng)過60天生長(zhǎng)后,不同培養(yǎng)基對(duì)叢生芽增殖的效果如表1.
表1 不同濃度的6-BA和NAA對(duì)金線蓮叢生芽增殖的影響Table1 Effect of different concentrations of 6-BA and NAA forAnoectochilus roxburghiimultiple shoot clumps regeneration
叢生芽增殖系數(shù)=繼代后新萌發(fā)的芽苗總數(shù)/繼代芽苗總數(shù)
6-BA屬于植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑中的細(xì)胞分裂素類,是一類能夠促進(jìn)細(xì)胞分裂或分化的植物激素[5],同時(shí),6-BA還可以延緩組織衰老,增強(qiáng)蛋白質(zhì)的合成,抑制頂端優(yōu)勢(shì),促進(jìn)側(cè)芽的生長(zhǎng).NAA屬于植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑中的生長(zhǎng)素類,一般與一種細(xì)胞分裂素配合使用[6].在植物組織培養(yǎng)中常用6-BA進(jìn)行試管苗的增殖,效果較好.在本次試驗(yàn)中,兩者的配合使用,達(dá)到了較好的效果,金線蓮的增殖系數(shù)較高.
通過對(duì)金線蓮的不定芽增殖實(shí)驗(yàn)分析顯示(表1),在本次實(shí)驗(yàn)因素中6-BA的最適濃度為3mg/L,其次是4mg/L,最差的是2mg/L.NAA的最適濃度為0.8mg/L,其次是0.4mg/L.在這兩種因素中,6-BA對(duì)金線蓮增殖率的影響最大,其次是NAA.
經(jīng)LSR差異顯著性測(cè)定,添加6-BA濃度為3mg/L時(shí)與添加量4mg/L的增殖差異性達(dá)到顯著水平但沒達(dá)到極顯著水平,而添加量為2mg/L時(shí)與添加量為3mg/L增殖差異性都達(dá)到極顯著水平,說明較高濃度的6-BA對(duì)苗的不定芽的增殖有促進(jìn)作用,當(dāng)濃度為3mg/L時(shí)增殖效果最好,高于或低于這個(gè)濃度增殖率就會(huì)下降.在高濃度的6-BA的條件下NAA對(duì)金線蓮增殖并沒有明顯的促進(jìn)作用,但在低濃度的6-BA時(shí)編號(hào)A1、A2增殖差異性達(dá)到極顯著水平,NAA為0.8mg/L時(shí)增殖效果較好.在6-BA濃度為3mg/L時(shí),添加NAA0.8mg/L和0.4mg/L并沒有表現(xiàn)出差異顯著性,但添加NAA0.8mg/L的培養(yǎng)基中,金線蓮的增殖系數(shù)達(dá)到4.5,苗也是最健壯,長(zhǎng)勢(shì)最旺的,故此本實(shí)驗(yàn)中6-BA3mg/L+NAA0.8mg/L兩種激素相結(jié)合使用時(shí),最適金線蓮不定芽的增殖.
3.2 不同附加物對(duì)金線蓮壯苗的影響
在金線蓮壯苗培養(yǎng)中,添加附加物香蕉汁20%對(duì)促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)的影響更為明顯,結(jié)果見表2.從表中可看出添加20%香蕉汁時(shí)苗的平均株高、平均葉片數(shù)及莖的平均徑粗都達(dá)到了最大值,且苗的生長(zhǎng)力旺盛.經(jīng)LSR差異顯著性測(cè)定,添加20%的香蕉汁和添加20%馬鈴薯汁相比在平均株高、平均葉片數(shù)上都達(dá)到了顯著水平而未達(dá)到極顯著水平,但在平均徑粗上未達(dá)到顯著水平,說明20%馬鈴薯汁對(duì)金線蓮壯苗也有一定的促進(jìn)作用.20%香蕉汁與水解酪蛋白、磷酸二氫鉀在所測(cè)定的各項(xiàng)指標(biāo)上都達(dá)到了極顯著水平,20%馬鈴薯與水解酪蛋白和磷酸二氫鉀相比,除了在平均徑粗上達(dá)到了顯著水平,在平均株高和平均葉片數(shù)上都未到達(dá)顯著水平,水解酪蛋白和磷酸二氫鉀相比,除了在平均直徑上達(dá)到了顯著水平,在平均株高和平均葉片數(shù)上都未到達(dá)顯著水平,說明水解酪蛋白、磷酸二氫鉀對(duì)金線蓮壯苗作用不大.
表2 不同附加物對(duì)金線蓮壯苗的影響Table2 Effect of different additives onAnoectochilus roxburghiistrong seedling
3.3 不同激素配比對(duì)金線蓮生根的影響
組織培養(yǎng)快速繁殖過程最后一關(guān)是試管苗的移栽,移栽是否成活與根息息相關(guān),因此,生根及根的質(zhì)量是組培快繁的一個(gè)重要的環(huán)節(jié).為此,在本次實(shí)驗(yàn)中,主要研究不同激素對(duì)金線蓮生根率和平均生根數(shù)的影響,以便誘導(dǎo)出根粗壯的試管苗,提高移栽的成活率.表3顯示,IBA 1mg/L和NAA 1mg/L配合使用對(duì)苗的生根最好,生根率達(dá)到100%而且苗株高較高,根多且粗壯.編號(hào)C1和C3之間差異達(dá)到極顯著水平,C3的苗比C1的苗生根率高出將近2倍,且根鍵壯長(zhǎng)勢(shì)好,說明IBA對(duì)金線蓮生根有明顯的促進(jìn)作用.編號(hào)C1與C5、C6相比差異達(dá)到極顯著水平,而C1的生根率和苗的長(zhǎng)勢(shì)在下降,說明金線蓮的生根率與長(zhǎng)勢(shì)隨著IBA濃度的增加而增加,當(dāng)濃度達(dá)到1mg/L生根率及長(zhǎng)勢(shì)達(dá)到最佳,超過這個(gè)濃度將抑制苗生根,生根率下降,但在2mg/L以處于較高濃度的激素水平的生根率仍明顯高低濃度.C1與C2之間也達(dá)到了極顯著水平,說明1mg/L的NAA對(duì)金線蓮的生根作用大于0.5mg/L.但C6與C5相比,雖未達(dá)到顯著水平,但從苗生長(zhǎng)情況來及生根率來說,1mg/L的NAA對(duì)苗的生根及苗生長(zhǎng)發(fā)揮一定作用,有利于提高后期的移栽的成活率.本實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論1mg/L的IBA與1mg/L的NAA配合時(shí)最適金線蓮的生根.
表3 不同激素對(duì)金線蓮生根的影響Table3 Effects of different phytohormones combination onAnoectochilus roxburghiirooting
金線蓮為典型的蔭性藥用植物, 常生長(zhǎng)在蔭蔽的闊葉林下的肥沃腐葉土中,對(duì)林中空氣、溫度、光照、積溫等生態(tài)條件要求嚴(yán)格,近年來金線蓮主產(chǎn)地的森林植被,水土遭受不同程度破壞,再由于人工的過度采挖,野生資源銳減.利用野生資源進(jìn)行組培快繁是解決資源匱乏的有效途徑之一.
本研究基于野生金線蓮種子為外植體進(jìn)行組培快繁研究,在培養(yǎng)各環(huán)節(jié)進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),摸索出一種增殖系數(shù)及移栽成活率高的培養(yǎng)體系.在金線蓮叢生芽增殖階段采用不同激素配比,尤其是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素進(jìn)行配合使用,能有效的促進(jìn)叢生芽的增殖.在使用6-BA時(shí),不定芽的增殖系數(shù)隨著激素濃度的增加,芽的增殖系數(shù)大,當(dāng)6-BA的濃度達(dá)到3.0mg/L時(shí),增殖系數(shù)達(dá)到最高,當(dāng)濃度超過3mg/L時(shí)增殖系數(shù)下降,與江建銘[7]及陳兆貴[4]得出的結(jié)果一致,而羅慶國(guó)[8]及宋麗莎[9]則認(rèn)為最適金線蓮叢生芽增殖的6-BA濃度均為1mg/L,可能與激素的質(zhì)量或不同的金線蓮品系有關(guān).在含適宜濃度的6-BA培養(yǎng)基中,添加NAA可以進(jìn)一步提高增殖系數(shù),其中以NAA2.0mg/L的濃度為佳.可見不同激素共同使用時(shí),起到協(xié)同作用,促進(jìn)芽的生長(zhǎng).
在培養(yǎng)基內(nèi)加入某些適當(dāng)?shù)奶烊挥袡C(jī)添加物,能夠增強(qiáng)培養(yǎng)物的生長(zhǎng)、分化效應(yīng),促進(jìn)培養(yǎng)物更好地存活、發(fā)育.植物組織培養(yǎng)中常用的天然有機(jī)添加物包括椰乳、香蕉汁、蘋果汁、番茄汁、胡蘿卜汁、馬鈴薯汁等[10].本實(shí)驗(yàn)的研究表明香蕉汁對(duì)金線蓮壯苗效果突出,與對(duì)照組比較,在株高、葉片數(shù)等生長(zhǎng)指標(biāo)上都達(dá)到極顯著差異.馬鈴薯的提取物對(duì)金線蓮壯苗作用不及香蕉提取物,但在平均莖粗上也與對(duì)照差異顯著,長(zhǎng)勢(shì)良好.
在實(shí)驗(yàn)中用IBA和NAA對(duì)金線蓮進(jìn)行生根的誘導(dǎo),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在這兩種激素中IBA起到主導(dǎo)作用.金線蓮的生根率隨著IBA的濃度增高而增高,濃度達(dá)到1mg/L時(shí)生根率達(dá)到100%,再添加1mg/L NAA時(shí)根壯,苗高,有利于試管苗的移栽成活. ■
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The multiplication and Rooting ofAnoectochilus RoxburghiiMultiple Shoot
WANG Xiao-min1, HUANG Zhao-yu1, MO Zhao-zhan1*, HUANG Zhao-yu1, HUANG Chao-qun2, HUANG Meng-zhi1
(1. Yulin Normal University,Yulin, Guangxi , 537000;2. Guangxi University, Nanning, Guangxi , 537005)
After the comparative analysis on the culture effect of different media ofAnoectochilus Roxburghii, the optimum media were as follows: MS + 6-BA3mg/L +NAA0.8mg/L gave the best result for multiple shoot clumps regeneration and multiplication coefficient was more than 4.5 within 2 months. The optimum media for strong seedling was MS +NAA2mg/L +6-BA1mg/L +banana juice20%. The 1/2MS+IBA1mg/L+NAA1mg/L+ banana juice 20%+Ac0.8g/L was the best media for rooting and the rooting rate was 100%.
Anoectochilus Roxburghii; multiple shoot clumps; regeneration; strong seedling and rooting
S682.31
A
1004-4671(2014)05-0054-05
2014-06-24
廣西科技攻關(guān)重點(diǎn)項(xiàng)目 (桂科重1355001-5-3),玉林市科技攻關(guān)項(xiàng)目(玉市科攻12102018)。廣西高??茖W(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目(2013LX119)。
王小敏(1979~), 男,漢族,廣西全州人,玉林師范學(xué)院講師,博士,主要研究方向:植物細(xì)胞工程與基因工程。*
莫昭展(1974~),男,壯族,廣西博白人,教授,博士,主要研究方向:植物資源開發(fā)利用的教學(xué)與研究。