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        天門冬組織培養(yǎng)條件的優(yōu)化

        2012-12-31 00:00:00潘麗梅馬小軍韋樹根王曉峰柯芳
        湖北農(nóng)業(yè)科學(xué) 2012年19期

        摘要:以天門冬(Asparagus cochinchinensis)幼嫩莖段為外植體,考察1 g/L HgCl2滅菌時間對外植體的消毒效果,以及激素濃度組合對外植體愈傷組織、不定芽的誘導(dǎo)和不定芽生根的影響。結(jié)果表明,1 g/L HgCl2處理7 min,外植體褐化率和污染率較低;MS+0.5 mg/L 6—BA+1.0 mg/L NAA+0.2 mg/L KT培養(yǎng)基中的愈傷組織誘導(dǎo)率最高,且生長勢最強,MS+1.0 mg/L 6—BA+0.2 mg/L NAA+0.2 mg/L KT培養(yǎng)基中的出芽率最高;1/2MS+0.5 mg/L NAA+0.5 mg/L IBA培養(yǎng)基中生根率最高,可達76%。

        關(guān)鍵詞:天門冬(Asparagus cochinchinensis);莖段;組織培養(yǎng)

        中圖分類號:S567.23+9;S339.4+1 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:0439—8114(2012)19—4396—03

        天門冬(Asparagus cochinchinensis(Lour.)Merr.)為百合科天門冬屬的一種[1],其藥用塊根性寒,味甘、苦,歸肺、腎、胃經(jīng),具有養(yǎng)陰潤燥、清肺生津等功能,是珍貴的藥用植物。同時,作為一種重要的切葉植物和園林綠化植物,天門冬有廣泛的種植前景。近年來,隨著天門冬藥材的需求量不斷增大,亂挖濫采導(dǎo)致其野生資源日益枯竭,而天門冬的人工栽培雖然取得了一定的成果,但還未廣泛推廣[2,3]。目前,天門冬的栽培繁殖主要依靠分株繁殖和種子繁殖,分株繁殖增殖系數(shù)較低,成活率受諸多因素影響;種子繁殖發(fā)芽率低,并且發(fā)芽的整齊度不高,出苗所需時間長,種植時難以控制栽植時間,管理費時費工[4]。因此,開展天門冬組織培養(yǎng)技術(shù)研究,可解決種苗缺乏問題,有利于快速繁殖大量優(yōu)質(zhì)的無毒種苗,為天門冬的人工栽培、工廠化和規(guī)?;a(chǎn)等奠定基礎(chǔ),具有重要的實際意義。

        1 材料與方法

        1.1 試驗材料

        采集廣西藥用植物園種質(zhì)資源圃中天門冬植株的幼嫩莖段作為天門冬組織培養(yǎng)的外植體。

        1.2 試驗方法

        1.2.1 HgCl2處理時間對外植體污染率和褐化的影響 取天門冬的幼嫩枝條,用自來水沖洗去掉殘留在枝條上的碎泥等,剪成1.0~2.0 cm長的小莖段,放在加有1%洗潔精的洗滌液中浸泡5~8 min,在自來水下用細流水沖洗20 min。在超凈工作臺上用體積分?jǐn)?shù)75%的乙醇消毒10~40 s,無菌水沖洗3~5次,1 g/L HgCl2分別處理5、7、10 min,再用無菌水沖洗5次,用棉布吸干部分水分后,切去末端部分組織,供接種用。

        將經(jīng)滅菌處理后未變色、無褐化的莖段接入MS+1.5 mg/L 6—BA+0.05 mg/L NAA+0.1 mg/L KT培養(yǎng)基中進行初代培養(yǎng),接種3周后統(tǒng)計各處理外植體的污染率及褐化情況。

        1.2.2 激素組合及濃度對天門冬愈傷組織和不定芽誘導(dǎo)的影響 當(dāng)初代培養(yǎng)的不定芽長至0.5~1.0 cm高時,將其轉(zhuǎn)入添加了不同濃度6—BA(0、0.5、1.0 mg/L)、KT(0、0.2、1.0 mg/L)和NAA(0、0.2、1.0 mg/L)的MS培養(yǎng)基中,20 d后統(tǒng)計各處理愈傷組織和不定芽的誘導(dǎo)率及生長情況。將獲得的不定芽在MS+1.0 mg/L 6—BA+0.05 mg/L NAA+0.1 mg/L KT增殖培養(yǎng)基中進行增殖培養(yǎng)。

        1.2.3 激素濃度對天門冬不定芽生根誘導(dǎo)的效果 以1/2MS為生根培養(yǎng)基,分別附加不同濃度的NAA(0、0.5、1.0 mg/L)和IBA(0、0.5、1.0 mg/L),進行生根培養(yǎng)。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 HgCl2處理時間對外植體污染率和褐化率的影響

        天門冬外植體的污染率隨著1 g/L HgCl2處理時間的延長逐漸降低(表1),但褐變率呈上升趨勢。滅菌5 min時,外植體污染率高達87.5%;只有幾個極幼嫩的莖尖未出現(xiàn)污染;滅菌10 min時,滅菌效果最好,污染率大大降低,但同時褐變外植體個數(shù)也增多;滅菌7 min時,雖然污染率仍達17.5%,但誘導(dǎo)效果較好,腋芽萌發(fā)整齊。因此,天門冬外植體的HgCl2滅菌時間宜為7 min。

        2.2 激素濃度組合對天門冬莖段愈傷組織和不定芽誘導(dǎo)的影響

        除對照外,添加不同濃度激素的MS培養(yǎng)基均可誘導(dǎo)天門冬莖段產(chǎn)生愈傷組織(表2),愈傷組織誘導(dǎo)率為4%~36%,其中MS+0.5 mg/L 6—BA+1.0 mg/L NAA+0.2 mg/L KT培養(yǎng)基中的愈傷組織誘導(dǎo)率最高,且生長勢最強。而從不定芽的誘導(dǎo)來看,MS+1.0 mg/L 6—BA+0.2 mg/L NAA+0.2 mg/L KT培養(yǎng)基中的出芽率最高,達到了92%(圖1)。

        2.3 激素濃度組合對天門冬不定芽生根的影響

        天門冬不定芽在增殖培養(yǎng)基(MS+1.0 mg/L 6—BA+0.05 mg/L NAA+0.1 mg/L KT)中培養(yǎng)20 d左右,即可獲得4~5倍的增殖系數(shù)(圖2)。將高約2~3 cm的天門冬不定芽剪下接種到含不同濃度IBA和NAA的生根培養(yǎng)基中進行生根培養(yǎng),25 d左右后,不定芽基部皮層形成4~6條粗細不一、長1~3 cm的不定根。從表3可以看出,不添加任何激素的1/2MS培養(yǎng)基不能誘導(dǎo)天門冬芽苗生根,單獨添加IBA或NAA時,生根率均較低,為25%~49%。當(dāng)0.5 mg/L IBA和0.5 mg/L NAA配合使用時,對生根有明顯的促進作用,生根率達到76%,且生根速度也加快(圖3)。

        2.4 煉苗和移栽

        煉苗方式、移栽基質(zhì)和光照度對試管苗移栽成活率都有很大的影響。苗高約5 cm時開始煉苗,移栽前先把試管苗移出培養(yǎng)室,閉瓶煉苗6 d,再將培養(yǎng)瓶蓋打開,在全天自然光照、溫度25 ℃的通風(fēng)條件下煉苗3~5 d,移栽時用鑷子或玻璃棒將生根苗從培養(yǎng)瓶中取出,用清水洗干凈根部殘留培養(yǎng)基,移栽入已滅過菌的基質(zhì)中(菜園土與河沙等體積混勻),移栽后7~10 d內(nèi)用塑料薄膜保濕,光照強度以遮光率為60%左右最為適宜,保持空氣濕度在85%以上,每天噴霧1次,14 d左右長出新根,每株平均根數(shù)為2~5條,30 d后試管苗移栽成活率達82%以上。

        3 小結(jié)與討論

        天門冬作為中成藥、化妝品、飲料及食品等的重要原料被廣泛應(yīng)用[5—7],采用組培快繁技術(shù)可在短期內(nèi)獲得大量種苗。而在組培快繁過程中,HgCl2處理時間是影響植株莖段初期誘導(dǎo)的最重要因素之一,從理論上來說,HgCl2處理時間越長,滅菌越徹底,滅菌效果越好,但是滅菌時間過長會破壞外植體的組織結(jié)構(gòu)從而引起褐變,降低外植體的成活率。為了盡量減少外植體褐化并獲得較佳滅菌效果,1 g/L HgCl2處理時間宜為7 min。不添加激素的MS培養(yǎng)基不能誘導(dǎo)愈傷組織的形成,單獨添加6—BA、KT或NAA,愈傷組織誘導(dǎo)率及出芽率均較低,最佳的愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+0.5 mg/L 6—BA+1.0 mg/L NAA+0.2 mg/L KT;最佳的不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+1.0 mg/L 6—BA+0.2 mg/L NAA+0.2 mg/L KT。天門冬不定芽的生根以IBA和NAA混合使用效果最好,最佳培養(yǎng)基為1/2MS+0.5 mg/L IBA+0.5 mg/L NAA。

        試管苗的移栽成活在組培苗的生產(chǎn)中也非常關(guān)鍵,其在培養(yǎng)室內(nèi)有人工提供的適宜溫度、豐富的養(yǎng)分與充足的水分,因此移栽到自然環(huán)境中前需要進行煉苗,以提高存活率。根長為1 cm左右時移栽最佳,根過長容易折斷,影響成活率。

        參考文獻:

        [1] 汪發(fā)瓚,唐 進.中國植物志:第15卷[M].北京:科學(xué)出版社,1995.

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        [3] 趙 明. 我國天門冬研究的概況及展望[J]. 內(nèi)江師范學(xué)院學(xué)報,2006,20(6):52—55.

        [4] 冉懋雄. 名貴中藥材綠色栽培技術(shù)——黃連、天冬[M]. 北京:科學(xué)技術(shù)文獻出版社,2002.191.

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        [7] 劉紅昌,張 先,曾桂萍. 天門冬干物質(zhì)積累動態(tài)研究[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(2):44—47.

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