不同植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)白及種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

楊嘉偉，朱光明，王康才*，易家寧，牛靈慧，張夢(mèng)青，陳秋芬，王 帥，陳肖竹

(1．南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，江蘇南京 210095；2．上海華宇藥業(yè)有限公司，上海 200002)

不同植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)白及種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

楊嘉偉1，朱光明2，王康才1*，易家寧1，牛靈慧1，張夢(mèng)青1，陳秋芬1，王 帥1，陳肖竹1

(1．南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，江蘇南京 210095；2．上海華宇藥業(yè)有限公司，上海 200002)

摘要[目的]研究不同植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)白及種子萌發(fā)及幼苗生長的影響。[方法]利用組織培養(yǎng)的方法，采用不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理，比較白及葉長、葉寬、株高及原球莖大小的差異。[結(jié)果]不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理間，白及幼苗的生長表現(xiàn)出顯著差異。2,4-D均能誘導(dǎo)種子產(chǎn)生愈傷組織；6-BA、KT對(duì)白及幼苗葉長及原球莖的生長有抑制作用，KT對(duì)其葉寬、株高有抑制作用；NAA、IBA對(duì)白及幼苗葉長及葉寬的生長有促進(jìn)作用，但NAA較IBA強(qiáng)，NAA還對(duì)其株高有促進(jìn)作用。[結(jié)論]不同植物生長調(diào)節(jié)劑的單因素處理中，2,4-D誘導(dǎo)白及種子產(chǎn)生愈傷組織的最佳濃度為1.0 mg/L，誘導(dǎo)率為100%，其余成苗的植物生長調(diào)節(jié)劑處理中，NAA較IBA、6-BA、KT較好，0.5、1.0 mg/L NAA對(duì)幼苗的生長效果均較好；不同植物生長調(diào)節(jié)劑組合處理中，僅2,4-D對(duì)白及種子愈傷組織的誘導(dǎo)有顯著影響。

關(guān)鍵詞白及；種子；幼苗；愈傷組織；原球莖；植物生長調(diào)節(jié)劑

白及[Bletilla striata(Thunb.)Reichb.f.]為蘭科植物，干燥塊莖入藥[1]，具有收斂止血、消腫生肌的功效，主要用于咯血、吐血、外傷出血、瘡瘍腫毒、皮膚皸裂的治療[2]。隨著越來越深入的開發(fā)和研究，白及在天然日化和食品加工等領(lǐng)域的表現(xiàn)越來越突出[3-4]。白及也是一種觀賞植物，其花色艷麗，形狀優(yōu)雅，適于點(diǎn)綴亭臺(tái)院角[5]。野生白及廣泛分布于四川、貴州、安徽、江蘇等地，生長于海拔100～3 200m的常綠闊葉林下，棟樹林或針葉林下，路邊草叢或巖石縫中，朝鮮和日本也有分布[1]。白及可以無性繁殖，也可以有性繁殖，但在自然環(huán)境下，其有性繁殖成苗率極低[6]。人工栽培主要采用分株繁殖，但增殖倍數(shù)低，需種量大，近年來，由于白及藥材價(jià)格不斷攀升，野生資源破壞嚴(yán)重，遠(yuǎn)不能滿足市場需求。為此，各地相繼開展了白及組織培養(yǎng)快繁研究。筆者采用種子為外植體，不同生長調(diào)節(jié)劑處理，研究不同生長調(diào)節(jié)劑對(duì)白及種子萌發(fā)及幼苗生長的影響。

1材料與方法

1.1材料試驗(yàn)材料系2014年8～9月采集于南京農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材系實(shí)驗(yàn)大棚，經(jīng)南京農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材科學(xué)研究所王康才教授鑒定為白及[(B.striata(Thunb.)Reichb.f.)]蒴果。

1.2方法單因素處理培養(yǎng)基以1/2MS為基本培養(yǎng)基，蔗糖30g/L，瓊脂9g/L，pH5.8，分別添加二氯苯氧乙酸(2,4-D)、萘乙酸(NAA)、6-芐基嘌呤(6-BA)、吲哚丁酸(IBA)、激動(dòng)素(KT) 5種植物生長調(diào)節(jié)劑，濃度均為0.1、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5mg/L6個(gè)水平，每個(gè)處理5個(gè)重復(fù)。多因素處理培養(yǎng)基以1/2MS為基本培養(yǎng)基，蔗糖30g/L，瓊脂9g/L，pH5.8，對(duì)以上5種植物生長調(diào)節(jié)劑進(jìn)行L25(56)正交設(shè)計(jì)(表1)。培養(yǎng)基在121 ℃下滅菌25min。

將采集到的未開裂蒴果放入燒杯，加入洗滌劑清洗表面，流水沖洗20min后，在超凈工作臺(tái)上，將沖洗過的蒴果放入75%乙醇中消毒30s，5%的NaClO溶液中消毒15min，無菌水沖洗3次，用滅菌濾紙吸干水分，縱向切開，將種子抖落到配制好的培養(yǎng)基上。接種后，置于光照12h/d，光強(qiáng)2 000～2 500lx，溫度(25±1)℃下培養(yǎng)。培養(yǎng)20 、50d觀察各處理白及生長情況，統(tǒng)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)。

表1　多因素處理L25(56)正交設(shè)計(jì)

1.3數(shù)據(jù)分析采用IBMSPSSStatistics20統(tǒng)計(jì)分析軟件處理。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；P<0.01表示差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果與分析

2.1單因素生長調(diào)節(jié)劑處理白及種子萌發(fā)及幼苗生長情況2,4-D處理下的白及種子產(chǎn)生愈傷組織，呈蘑菇傘蓋狀，期間沒有葉片的發(fā)生；而6-BA、NAA、IBA、KT處理下，種子一端萌發(fā)轉(zhuǎn)綠，逐漸長出葉片，同時(shí)另一端緩慢膨大形成原球莖(圖1、2)。

從表2可以看出，在2,4-D濃度為0.1～2.5mg/L時(shí)，隨著2,4-D濃度的升高，白及愈傷組織誘導(dǎo)率逐漸升高。低濃度(0.1mg/L)處理時(shí)，白及愈傷組織誘導(dǎo)率較低，隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加，部分未被誘導(dǎo)成愈傷組織的逐漸停止生長，開始脫分化、膨大，被誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織。當(dāng)2，4-D濃度為1.0～2.5mg/L時(shí)，愈傷組織誘導(dǎo)率為100%。

表2　2,4-D處理對(duì)白及愈傷組織誘導(dǎo)率的影響

注：“-”大部分褐化；“±”黃白色；“+”黃綠色；“++”大部分綠色；同列不同小寫字母表示各處理差異顯著(P<0.05)。

由表3可知，6-BA、KT在0.1～2.5mg/L時(shí)均對(duì)白及幼苗葉長的增加有抑制作用(P<0.01)。隨著6-BA濃度的升高其抑制作用增強(qiáng)，而KT沒有顯示出明顯規(guī)律。IBA在0.1mg/L時(shí)對(duì)幼苗葉長的增加產(chǎn)生抑制作用(P<0.01)。6-BA在1.0mg/L時(shí)幼苗的葉寬最小(P<0.01)。0.5～1.5mg/LKT對(duì)白及幼苗葉寬的增長有抑制作用(P<0.01)。IBA、KT在0.1～2.5mg/L時(shí)均對(duì)白及幼苗株高的增加有抑制作用。6-BA、KT在一定濃度下對(duì)白及原球莖的增長有抑制作用，6-BA為1.0～2.5mg/L(P<0.05)，KT為0.1～2.5mg/L(P<0.01)。NAA及IBA對(duì)白及原球莖作用無顯著規(guī)律。

表3　不同植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)白及幼苗生長的影響

注：與對(duì)照組(CK)比較，*P<0.05，**P<0.01。

表4　多因素處理下白及愈傷組織誘導(dǎo)率

NAA、IBA在一定濃度下對(duì)白及幼苗葉片的增長有促進(jìn)作用，NAA為0.1～2.5mg/L(P<0.01)，IBA為0.5～2.5mg/L(P<0.05)。NAA、IBA在一定濃度下對(duì)白及幼苗葉寬的增加有促進(jìn)作用，NAA為0.1～1.5mg/L(P<0.01)，IBA為1.5～2.5mg/L(P<0.05)。NAA、6-BA在一定濃度下對(duì)白及株高的增加有促進(jìn)作用，NAA為0.1～2.5mg/L(P<0.01)，6-BA為0.1～0.5mg/L(P<0.01)。

2.2多因素處理白及種子萌發(fā)及幼苗生長情況由表4可知，處理1～5白及種子不誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織，其他處理均誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織，處理16～25有極高的誘導(dǎo)效率，達(dá)到100%。方差分析表明，只有A因素(2,4-D)對(duì)白及種子愈傷組織的誘導(dǎo)有顯著影響，B、C、D、E均無顯著影響。從A因素水平均值來看，第4和第5個(gè)水平的均值最高，考慮經(jīng)濟(jì)因素時(shí)，可選用第4個(gè)水平濃度，即1/2MS+1.0mg/L2,4-D，其余因素各水平均可。

3討論

在植物組織培養(yǎng)中，為了促進(jìn)組織和器官的生長，通常會(huì)添加一種或多種植物生長調(diào)節(jié)劑。生長素普遍存在于低等和高等植物中，主要集中在幼嫩、正在生長的部位。組織培養(yǎng)中常將其用于誘導(dǎo)細(xì)胞的分裂和根的分化，其中2,4-D被廣泛應(yīng)用于愈傷組織的誘導(dǎo)[7]，在大多數(shù)情況下，只用2,4-D即可成功地誘導(dǎo)出愈傷組織，但其質(zhì)地一般比較松軟，呈黏液化和泡泡狀，不易分化和再生[8]。2,4-D處理的白及種子可以被誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織，而6-BA、NAA、IBA、KT均不能誘導(dǎo)出愈傷組織。愈傷組織質(zhì)地較為疏松，個(gè)頭較大，色澤較好。NAA、IBA被廣泛用于生根并能與細(xì)胞分裂素互作促進(jìn)莖芽的增殖[9]。該試驗(yàn)中，由NAA、IBA在一定濃度范圍內(nèi)對(duì)白及幼苗葉長、葉寬的增加均顯示出促進(jìn)作用。然而原球莖的生長則并未顯現(xiàn)出規(guī)律，這可能是由于培養(yǎng)時(shí)間較短，原球莖還較小導(dǎo)致的。細(xì)胞分裂素常被用于促進(jìn)細(xì)胞分裂和由愈傷組織或器官上分化不定芽[9]。然而該試驗(yàn)結(jié)果表明，一定濃度范圍內(nèi)的6-BA、KT對(duì)白及幼苗的生長有抑制作用，尤其是KT處理下植株矮小，生長緩慢。

多種植物生長調(diào)節(jié)劑共同使用，往往會(huì)相互影響，正交試驗(yàn)中雖然只有2,4-D表現(xiàn)顯著，但與單因素的2,4-D處理相比可以發(fā)現(xiàn)，相同濃度的2,4-D誘導(dǎo)率較多因素處理高，說明其他植物生長調(diào)節(jié)劑的加入可能會(huì)抑制2,4-D的作用，減弱愈傷組織的誘導(dǎo)，且色澤也較差。

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中圖分類號(hào)S482.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2015)30-040-04

基金項(xiàng)目上海華宇合作基金項(xiàng)目。

作者簡介楊嘉偉(1992- )，男，江蘇蘇州人，碩士研究生，研究方向：藥用植物栽培與生理。*通訊作者，教授，從事藥用植物栽培與生理研究。

收稿日期2015-09-11

EffectsofDifferentPlantHormonesontheGerminationofBletillaSeedsandGrowthofBletillaSeedlings

YANGJia-wei1, ZHU Guang-ming2, WANG Kang-cai1*etal(1.CollegeofHorticulture,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing,Jiangsu210095; 2.ShanghaiHuaYuPharmaceuticalCompanyLimited,Shanghai200002)

Abstract[Objective] To explore the effects of different plant hormones on the germination of Bletilla seeds and growth of Bletilla seedlings. [Method] Using tissue culture method, the differences of leaf length, leaf width, plant height and the size of protocorms of Bletilla striata were compared treated by different plant hormones. [Result] There are significant differences between different plant hormone treatments. 2,4-D can induce calluses; 6-BA and KT have inhibitory effects on the increase of leaf length and growth of protocorms, and KT also has inhibitory effects on the increase of leaf width and plant height; NAA and IBA has promoting effects on the increase of leaf length and width and NAA is better than IBA.Also, NAA has promoting effects on the increase of plant height. [Conclusion] In the single factor treatment of different plant hormones, the best concentration of 2,4-D to induce calluses is 1.0 mg/L with the induction rate of 100%. The other treatments show that NAA is better than other three hormones, and 0.5,1.0 mg/L are better for seedings.In the multi factor treatment of different hormones, only 2,4-D have a significant effect on the inducing of calluses.

Key wordsBletilla striata; Seeds; Seedlings; Calluses; Protocorms; Plant hormones