蔣曉云,陳燕萍,常梅仙,楊紅梅,馬繼瓊,尹桂芳
(1.西雙版納州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,云南景洪666100;2.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)與種質(zhì)資源研究所,云南昆明650223)
魔芋 (Amorphophalms konjac)為天南星科魔芋屬多年生草本植物,具有較發(fā)達(dá)的地下塊莖,是目前人類認(rèn)識(shí)的唯一大量含有葡甘聚糖的植物,被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工等方面。紅魔芋 [Amorphophallus bulbifer (Roxb.)Blume]是近年來(lái)在西雙版納州發(fā)現(xiàn)的一個(gè)魔芋新種,因其地下塊莖的肉質(zhì)顏色為紅色至淺紅色而得名。紅魔芋植株健壯,球莖形態(tài)好,葡甘聚糖含量高,且有較強(qiáng)的抗病性。魔芋無(wú)性繁殖使種芋帶病嚴(yán)重,品質(zhì)退化,優(yōu)良種芋的奇缺已成為魔芋產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)瓶頸問(wèn)題。通過(guò)開展紅魔芋塊莖組培培養(yǎng)基篩選試驗(yàn),選擇最適宜的培養(yǎng)基配方,為紅魔芋組織快繁技術(shù)提供依據(jù)。
選擇健康紅魔芋塊莖 (塊莖直徑10~15 cm)。
1.2.1 愈傷組織誘導(dǎo)、不定芽分化培養(yǎng)基
選用8種不同激素配方 (表1),每個(gè)處理接種100瓶,每瓶接種1塊外植體,通過(guò)觀察記錄外植體生長(zhǎng)情況,找出適合于紅魔芋愈傷組織誘導(dǎo)、不定芽分化的培養(yǎng)基。培養(yǎng)基pH=5.8~6.0。
1.2.2 生根培養(yǎng)基
選用4種不同激素配方 (表2)對(duì)根進(jìn)行誘導(dǎo)試驗(yàn),每個(gè)處理接種20瓶,通過(guò)觀察記錄找出最適合誘導(dǎo)紅魔芋生根的培養(yǎng)基。
表1 不同激素配比的培養(yǎng)基
表2 不同激素配比的生根培養(yǎng)基
1.3.1 外植體消毒
將紅魔芋的塊莖用自來(lái)水沖洗干凈,放入1%洗衣粉水中沖洗5 min,并攪拌,后用清水沖洗干凈。置于陰涼通風(fēng)處晾干,將晾干的塊莖外皮削凈,在75%酒精中浸泡30 s,無(wú)菌水沖洗1次;0.1%升汞水浸泡20min,無(wú)菌水沖洗4次;在無(wú)菌條件下削掉因滅菌損壞的表面,切成1 cm3左右的小塊待用。
1.3.2 愈傷培養(yǎng)
在25±2℃暗培養(yǎng)室內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)。
1.3.3 繼代培養(yǎng)
置于溫度25±2℃,光照8 h,光強(qiáng)1 500 lx的培養(yǎng)室培養(yǎng)。
不定芽分化率 (%)=不定芽誘導(dǎo)材料/接種外植體未污染數(shù)×100
生根率 (%)=生根苗數(shù)/未污染苗數(shù)×100
愈傷組織誘導(dǎo)率 (%)=愈傷組織誘導(dǎo)數(shù)/接種外植體未污染數(shù)×100
將處理好的紅魔芋塊莖外植體接種在A1~A8培養(yǎng)基上,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),外植體培養(yǎng)10 d左右開始膨大,繼續(xù)培養(yǎng)20 d后,其表面有白色或粉紅色的愈傷組織。從表3可看出,誘導(dǎo)率隨培養(yǎng)基的不同表現(xiàn)出一定的差異,A2培養(yǎng)基誘導(dǎo)率明顯高于其它培養(yǎng)基,說(shuō)明MS+6-BA 0.5mg/L+NAA 0.1 mg/L為最適合紅魔芋愈傷組織誘導(dǎo)的培養(yǎng)基。
表3 不同培養(yǎng)基對(duì)愈傷組織的誘導(dǎo)效果
將在同一種培養(yǎng)條件下獲得的愈傷組織切割成0.5 cm左右的小塊,接種在A1~A8培養(yǎng)基上,培養(yǎng)30 d左右,愈傷組織在不同激素的培養(yǎng)基上繼續(xù)生長(zhǎng),表面形成淡綠色、粉紅色的不定芽。從表4可以看出,不同激素配比的培養(yǎng)基對(duì)不定芽分化有較大的影響, 在 A8 (MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L)培養(yǎng)基上分化率達(dá)87.1%,說(shuō)明此培養(yǎng)基可作為紅魔芋不定芽分化的最適培養(yǎng)基。
表4 不同培養(yǎng)基對(duì)不定芽的分化效果
將切去愈傷組織的有效芽苗植入不同配比的生根培養(yǎng)基中,在溫度25±2℃、光強(qiáng)1 500 lx、每天光照8 h的條件下培養(yǎng),10 d后觀察生根情況。試驗(yàn)結(jié)果表明 (表5),B1培養(yǎng)基 (1/2MS+NAA 1.0mg/L+活性炭1 g/L)中紅魔芋組培苗的生根率最大,達(dá)100%,其誘導(dǎo)的根長(zhǎng)度約為1 cm,且較粗壯,為最適合根誘導(dǎo)的培養(yǎng)基。
表5 不同配比培養(yǎng)基的生根效果
(1)紅魔芋塊莖中含有多種多酚類物質(zhì),在多酚氧化酶的作用下極易發(fā)生褐變,是制約紅魔芋組培成功的瓶頸問(wèn)題。為有效防止離體組織褐變,張興圍等在培養(yǎng)基中添加0.1%Vc和0.1%PVP,對(duì)防褐化有一定作用。王玲等從外源激素、培養(yǎng)基濃度、培養(yǎng)條件及培養(yǎng)材料的生理狀態(tài)等方面對(duì)魔芋組培過(guò)程中出現(xiàn)褐變的成因進(jìn)行了探討。應(yīng)用同行的研究成果,可有效防止紅魔芋塊莖組培中的褐變問(wèn)題。
(2)本試驗(yàn)是分別在MS基本培養(yǎng)基中添加不同濃度水平的6-BA和NAA,以觀察紅魔芋愈傷組織形成、不定芽分化和生根情況,最終選擇對(duì)愈傷組織形成快、不定芽長(zhǎng)勢(shì)好、增殖系數(shù)大的培養(yǎng)基配方作為最佳配方。試驗(yàn)結(jié)果表明,MS+6-BA 0.5mg/L+NAA0.1 mg/L為適宜愈傷組織誘導(dǎo)的培養(yǎng)基;MS+6-BA 2.0mg/L+NAA 1.0mg/L為適宜不定芽分化的培養(yǎng)基;1/2MS+NAA 1.0mg/L+活性炭1 g/L為適宜生根的培養(yǎng)基。