楊寶明 ,蘇 艷 ,黃玉玲 ,李永平 ,張藝萍 ,桂 敏 ,王麗花
(1.云南省農業(yè)科學院農業(yè)環(huán)境資源研究所,云南 昆明 650205;2.云南省農業(yè)科學院花卉研究所,農業(yè)部花卉產品質量監(jiān)督檢驗測試中心(昆明),國家觀賞園藝工程技術研究中心,云南 昆明 650205)
八仙花(Hydrangea macrophylla)又名繡球花、紫陽花,為虎耳草科八仙花屬植物?;ù蠖?,花序呈球形,開花時節(jié),花團錦簇,其花色能紅能藍,令人悅目怡神,是常見的盆栽觀賞花木,也是主要的鮮切花。八仙花原產我國四川和日本,在亞洲主要是日本盛產,主要作為家庭盆栽觀賞。其花色隨土壤pH的變化而變化,在花蕾期施用硫酸鋁可使花顏色形成藍色,施用石灰可使花保持粉紅色[1]。我國栽培八仙花的時間較早,在明、清時代建造的江南園林中就栽有八仙花,現(xiàn)代公園和風景區(qū)都成片種植,已形成景觀[2-3]。八鮮花傳統(tǒng)的繁殖方法為扦插、分株和壓條等,繁殖速度慢,不能滿足市場對種苗的需求,而植物組培技術可在短時間內建立無性繁殖體系,不受外界條件和季節(jié)影響,生長周期短,可控性強,可實現(xiàn)周年生產,能穩(wěn)定地為市場提供性狀穩(wěn)定、品質統(tǒng)一的優(yōu)良種苗[4-9]。有關八仙花組織培養(yǎng)的研究報道較多,但大部分都以莖段[5-18]、莖尖[19]或葉片[20]為繁殖材料,而以葉柄作為外植體的研究報道[21]很少。
本試驗以八仙花葉柄為繁殖材料,通過分析比較不同激素濃度配比對外植體愈傷組織誘導、分化以及植株再生的影響,以篩選適宜的愈傷組織誘導培養(yǎng)基、不定芽增殖培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基,旨在為八仙花的組織培養(yǎng)提供一種新的方法。
取八仙花植物當年生枝條上的中部和上部葉柄(包括葉片)作為外植體。
1.2.1 外植體的滅菌 在自來水下將外植體沖冼干凈,用0.2%的高錳酸鉀溶液浸泡15 min,用自來水沖洗干凈,剪去葉片,留下葉柄。在超凈工作臺上先用75%的酒精浸泡20 s,再用0.1%的升汞滅菌12 min,然后用無菌水沖洗5~6次,最后用無菌濾紙吸干外植體表面水分。
1.2.2 愈傷組織的誘導培養(yǎng) 經滅菌的葉柄,用手術刀切長為0.5 cm左右的小塊,接種于1~16號處理的培養(yǎng)基中,平放置于培養(yǎng)基表面,30 d后統(tǒng)計出愈率及生長情況,并進行轉接。每個處理接種10瓶,每瓶接種1塊外植體,重復3次。
1.2.3 不定芽的分化培養(yǎng) 經愈傷組織誘導培養(yǎng)獲得的愈傷組織,切割成0.5 cm×0.5 cm的方塊,接種于17~24號處理的培養(yǎng)基中,20 d后統(tǒng)計不定芽分化率、芽叢數(shù)量和生長情況。每個處理接種10瓶,每瓶接種1塊愈傷組織,重復3次。
1.2.4 增殖培養(yǎng) 經不定芽誘導培養(yǎng)獲得的小苗或者芽叢,分割為含1~2個莖節(jié)的莖段或含有2~3個小芽的芽叢,轉接到25~28號處理的培養(yǎng)基中,15 d后統(tǒng)計芽增殖率及生長情況。每15 d為一個轉接周期。每處理接種5瓶,每瓶接種6個莖段或芽叢,重復3次。
1.2.5 生根培養(yǎng) 經增殖培養(yǎng)獲得的小苗,切成高度為2~3 cm的植株,接種于29~33號處理的培養(yǎng)基中,15 d后統(tǒng)計生根情況。每處理接種5瓶,每瓶接種10株,重復3次。
1.2.6 培養(yǎng)條件 以上培養(yǎng)基均為MS,蔗糖30 g/L,瓊脂5.0 g/L,pH值為5.8~6.0,光照強度為1 600~2 000 lx,培養(yǎng)室溫度為(25±2)℃。
計算愈傷組織誘導率、不定芽分化率、芽增殖率和生根率。
愈傷組織誘導率=產生愈傷組織的外植體數(shù)/接種外植體數(shù)×100%;不定芽分化率=產生芽的愈傷組織塊數(shù)/接種愈傷組織塊數(shù)×100%;芽增殖率=不定芽產生的數(shù)量/接種芽數(shù)×100%;生根率=生根苗數(shù)/接種苗數(shù)×100%。
表1 不同濃度激素配比對愈傷組織誘導的影響
從表1可以看出,將上部和中部葉柄分別接種到1~16號培養(yǎng)基中,都能產生愈傷組織,且中部葉柄比上部葉柄愈傷組織誘導率高,誘導效果以14~16號處理較好,在16號培養(yǎng)基中愈傷組織出現(xiàn)最早、生長速度最快,誘導率最高,上部葉柄和中部葉柄的誘導率分別達56.6%和90%,但愈傷組織結構疏松;其次為15號培養(yǎng)基,上部葉柄和中部葉柄的誘導率分別為56.6%和86.6%,愈傷組織結構松緊適中。2,4-D的誘導效果要好于NAA,誘導效果隨2,4-D,NAA濃度的增加而增加,其中,在含有2,4-D的培養(yǎng)基中,葉柄接種15d左右切口開始膨大,20 d左右形成明顯的愈傷組織細胞團(1 cm×1 cm);含有NAA的培養(yǎng)基中,葉柄接種20 d左右切口才開始膨大,25 d左右才有愈傷組織形成,生長緩慢,30 d愈傷組織誘導情況如圖1所示。
由表2可知,在愈傷組織不定芽的分化培養(yǎng)過程中,17~24號處理均能分化不定芽,但不同的處理對不定芽的分化、芽的數(shù)量和生長影響不同。隨著細胞分裂素6-BA和生長素NAA濃度的增加,不定芽的分化效果明顯增強。6-BA為1.5 mg/L,NAA為0.2 mg/L時,分化效果最好,分化率達到90%,芽粗壯、整齊、疏密適中;6-BA為2.0 mg/L,NAA為0.2 mg/L時,不定芽分化較早,但芽點密集、芽伸長不明顯、整齊性差,不利于下一步的增殖培養(yǎng)。因此,應以23號處理為好,即MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA0.2 mg/L。不定芽的增殖培養(yǎng)情況圖2所示。
表2 不同濃度6-BA與NAA配比對愈傷組織不定芽分化的影響
由表3可知,25~28號處理均能實現(xiàn)芽的增殖,平均增殖芽2.03~7.03個,其中,28號處理芽的增殖數(shù)量最高、芽點最多,但芽密集、纖弱;26,27號處理芽的數(shù)量較28號處理少,但芽粗壯、整齊、葉片開展,更有利于下一步的生根壯苗培養(yǎng)。因此26,27號處理更有利于芽的增殖培養(yǎng)。
表3 不同濃度6-BA與NAA配比對芽增殖的影響
從表4可以看出,接種在33號培養(yǎng)基上的小苗,生根效果最好,其生根率達90.66%,平均根數(shù)達6.45條;其次為31號培養(yǎng)基,生根率達89.33%,平均根數(shù)為5.61條(圖3為25 d生根培養(yǎng),圖4為生根苗生長情況)。
表4 不同濃度激素處理對生根的影響
應用組培快繁技術是獲得性狀統(tǒng)一、穩(wěn)定、優(yōu)質的八仙花種苗最為有效的途徑之一。葉柄可以誘導出完整植株,當以葉柄作外植體時,中部葉片葉柄的誘導效果明顯好于上部葉片葉柄。因為上部葉片葉柄因組織幼嫩,在滅菌過程中,損傷大,容易造成部分組織死亡或褐化,影響了誘導效果。
本研究結果表明,在相同濃度的6-BA條件下,2,4-D,NAA 都能誘導出愈傷組織,2,4-D 對愈傷組織的誘導效果明顯好于NAA,其可提前5~10 d產生愈傷組織、愈傷組織生長速度快。但2,4-D濃度過高,易造成愈傷組織結構疏松,不利于不定芽的誘導[4]。適宜愈傷組織誘導的最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA2.5 mg/L+2,4-D0.2 mg/L。
本研究中,適合不定芽誘導的最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L,誘導率為90%,誘導效果好,易形成不定芽。適合不定芽增殖的最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA2.0 mg/L+NAA0.2 mg/L,平均增殖芽5.45個,芽粗壯、整齊、成苗高。適合生根的最佳培養(yǎng)基為MS+IBA0.6 mg/L+NAA0.4 mg/L,其次為MS+NAA 0.8 mg/L。IBA和NAA組合使用的生根效果好于單用NAA的效果,根系粗細適中、柔軟,不易折斷;NAA單獨使用時,生根時間短,但根系粗而脆,出瓶時易折斷。
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