方其仙,祖艷群,李 元
(1.云南農業(yè)職業(yè)技術學院,云南 昆明 650031;2.云南農業(yè)大學資源與環(huán)境學院,云南 昆明 650201)
圓葉無心菜(Arenaria rotumdifolia Bieberstein)為石竹科(Caryophyllaceae)石竹目植物,分布較廣,在海拔2 300~3 600 m的地區(qū),如云南會澤、大理、洱源、鎮(zhèn)康、麗江、維西、德欽等地都有生長。圓葉無心菜莖側被短柔毛,其葉圓形或卵圓形;花瓣短于萼片,一年生或多年生野生植物,葉對生,花白色,排成頂生的聚傘花序;萼片5;花瓣5;常全緣,很少缺;蒴果卵球形或長圓形。
在云南會澤鉛鋅礦區(qū),圓葉無心菜能頑強生長,經研究發(fā)現(xiàn)是Pb的一種超累積植物。但至還未見今國內外報道圓葉無心菜的人工繁育和栽培技術,且很難采到其種子。因此,通過組織培養(yǎng)技術,對圓葉無心菜的無性系進行研究,以期解決礦區(qū)植物所需大量種苗供應問題。
以野生植物圓葉無心菜的頂芽和嫩莖為外植體?;九囵B(yǎng)基選用MS,根據培養(yǎng)要求,添加不同濃度的細胞分裂素(6-BA)、生長素(NAA)。培養(yǎng)基pH值為5.8,蔗糖3%,瓊脂為7 g/L,誘導生根的培養(yǎng)基用MS,蔗糖2%,微量元素適當降低。培養(yǎng)基在高壓滅菌鍋中 0.1×1012~0.101×1012Pa 氣壓下保持20 min滅菌。
1.2.1 愈傷誘導 將小苗在自來水下沖洗10~20 min后,在接種室用70%的酒精浸泡消毒30 s,用10%NaClO消毒8~10 min,再用無菌水反復沖洗3次,在無菌條件下切取0.4~0.6 cm的頂芽和嫩莖,接種到誘導愈傷組織的培養(yǎng)基中。培養(yǎng)溫度(25±2)℃,光照強度 1 600~2 400 lx,光照時間 12 d。培養(yǎng)30 d后,觀察其愈傷組織的形成情況。
1.2.2 不定芽分化 將形成的愈傷組織接種到添加不同濃度的6-BA、NAA的MS培養(yǎng)基上,進行芽分化培養(yǎng),30 d后觀察統(tǒng)計不定苗長出的葉片數(shù)量、莖高、莖粗,觀察其長勢。
1.2.3 不定芽生根 將分化培養(yǎng)基中生長良好的不定苗,接種到MS或1/2 MS附加不同濃度6-BA、NAA的生根培養(yǎng)基中培養(yǎng)30 d時統(tǒng)計。
1.2.4 煉苗與移栽 試驗在組培苗出瓶前2 d把瓶蓋打開,其中20%完全去掉瓶蓋,其余保持瓶蓋半遮瓶口,2 d后將組培苗從瓶口取出,用清水洗凈根部所沾的培養(yǎng)基,再用1‰KMnO4溶液浸泡30 s(防止根系腐爛),濾干后移栽到經高溫滅菌的基質(珍珠巖∶沙土=1∶2)中,然后置于溫室中 15 d,統(tǒng)計移栽成活率。
由表1可見,不同濃度的生長素對圓葉無心菜愈傷組織的誘導具有不同的影響。添加0.2 mg/L 6-BA、0.02 mg/L NAA時,愈傷組織形成率達85%。該培養(yǎng)基誘導出的愈傷組織顏色嫩綠,外形光滑、較軟,呈顆粒狀,這樣的愈傷組織具有分化能力。這表明MS+6-BA 0.2 mg/L+NAA 0.02 mg/L是誘導圓葉無心菜形成具有分化能力的愈傷組織較理想的培養(yǎng)基配方。
表1 不同濃度的生長素對圓葉無心菜愈傷組織的誘導影響
從表2中可以看出,這幾種培養(yǎng)基都可以誘導分化出不定芽,但分化率不一樣,在MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L培養(yǎng)基上,整個愈傷組織塊上都布滿了分化芽,平均每塊愈傷組織可分化出9.90個不定芽,而且分化苗的長勢也較好。因此,該培養(yǎng)基是誘導圓葉無心菜愈傷組織芽分化的理想培養(yǎng)基。
表2 不同濃度生長素對不定芽分化的影響
雖然愈傷組織在這幾種培養(yǎng)基中都能誘導出分化芽,且數(shù)量也較多,但分化芽的長勢不一樣,30 d時觀察結果見表3。由表3可見,幾種培養(yǎng)基中,不定芽在MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L培養(yǎng)基中長勢最好。因此,MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L是圓葉無心菜不定芽生長的理想培養(yǎng)基。
表3 不同濃度激素對分化芽生長的影響
由表4可見,組培苗在MS+6-BA 0.1 mg/L+NAA 0.5 mg/L培養(yǎng)基中生根率達11.70/株,接種一個星期后即可形成可見根,并且根系生長速度快,長勢好。
表4 不同濃度生長素對組培苗不定根生長的影響
20%小苗完全去掉瓶蓋,1 d內即萎蔫,其余小苗煉苗2 d后經清潔處理,栽到經高溫滅菌的基質,溫室中栽培15 d,成活率也很低,只有10%。
試驗得知,最適合圓葉無心菜的消毒方法是:自來水沖洗干凈,70%酒精浸泡30 s,10%NaClO消毒8~10 min,再用無菌水沖洗3次,如果浸泡時間不夠,內部病毒難以滅凈,會在1~2個星期以后出現(xiàn)污染,如果浸泡時間過長,則會引起外植體失綠而死亡。
試驗過程中發(fā)現(xiàn),長出叢生芽后,培養(yǎng)基出現(xiàn)污染跡象,并逐漸向上蔓延;還有一種現(xiàn)象:一瓶內多個外植體,只一個污染。暫把這些情況下培養(yǎng)瓶內還未被污染的外植體或小苗統(tǒng)稱為準污染苗。試驗表明:不經消毒,直接在無菌條件下轉接準污染苗仍繼續(xù)污染;若把準污染苗用酒精浸泡15 s,然后用無菌水沖洗干凈,再轉接可以正常生長。
組培苗出瓶后,為適應外部環(huán)境,有一個煉苗的過渡階段。從煉苗到移栽這一階段,成活率很低,其原因可能是:①叢生芽轉接直接誘導生根,小苗太弱,出瓶后適應力差;②有的組培苗根部移栽時帶有愈傷組織,影響小苗生長;③出瓶操作不細致,若在生根液中浸泡1 min,再移栽,可提高成活率;④置于溫室后可能溫濕度控制不夠、波動過大、管理不善所致。
(1)以頂芽和帶節(jié)的嫩莖為外植體,在MS+6-BA 0.2 mg/L+NAA 0.02 mg/L能較好的誘導出愈傷組織。
(2)培養(yǎng)基MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L芽的分化有較好的效果,平均每塊愈傷組織可分化出9.90個不定芽,且分化苗的長勢也較好。
(3)在培養(yǎng)基MS+6-BA 0.1 mg/L+NAA 0.5 mg/L中生根效果較好,生根率達11.7/株,接種一個星期后即可形成可見根,并且根系生長速度快,長勢好。
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