曾楨迦,李芳,賈黃,肖小君,2,傅慧
(1.內(nèi)江師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院,四川內(nèi)江641100;2.四川省高等學(xué)校特色農(nóng)業(yè)資源研究與利用重點實驗室,四川內(nèi)江641100)
大花蕙蘭原球莖快速繁殖條件的優(yōu)化
曾楨迦1,李芳1,賈黃1,肖小君1,2,傅慧1
(1.內(nèi)江師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院,四川內(nèi)江641100;2.四川省高等學(xué)校特色農(nóng)業(yè)資源研究與利用重點實驗室,四川內(nèi)江641100)
以大花蕙蘭原球莖(PLB)為試驗材料,比較不同濃度植物激素6-BA(6-芐氨基腺嘌呤)、NAA(萘乙酸),AC(活性炭),有機添加物(香蕉汁)及不同培養(yǎng)方式(固體培養(yǎng)、液體培養(yǎng))等因子對大花蕙蘭原球莖增殖效果的影響.結(jié)果表明:大花蕙蘭PLB增殖以MS+6-BA 2.0mg/L+NAA 0.2mg/L+AC 0.1mg/L結(jié)合液體振蕩的培養(yǎng)方式效果較好,培養(yǎng)基中添加100 g/L香蕉汁對大花蕙蘭PLB的增殖具有顯著的促進作用.
大花蕙蘭;原球莖;增殖;優(yōu)化
大花蕙蘭(Cymbidium hybridum),又稱虎頭蘭、西姆比蘭,是蘭科蘭屬植物中大花型附生種類的雜交種.其花大,花多,花型規(guī)整豐滿,色澤艷麗,花莖直立,花期長,生長健壯,栽培容易,近年來種植極為流行,進口品種在中國的蘭花市場上獨領(lǐng)風(fēng)騷[1].大花蕙蘭多為雜交品種,其種子繁殖一般無法保持品種特性,結(jié)實率相當(dāng)?shù)?,分株能力弱[2],繁殖系數(shù)低,繁殖速度也比較慢[3],還容易引起退化,遠不能滿足大花蕙蘭商品化生產(chǎn)的要求[4].與其他蘭花組織培養(yǎng)一樣,大花蕙蘭主要也是通過誘導(dǎo)形成原球莖(PLB)再擴繁建立繁殖體系[5],因此,快速增殖原球莖并誘導(dǎo)分化成苗是實現(xiàn)大花蕙蘭工廠化生產(chǎn)的關(guān)鍵[6].本試驗探討了不同濃度的植物激素(6-BA、NAA)、活性炭、有機添加物(香蕉汁)及不同培養(yǎng)方式(固體培養(yǎng)、液體培養(yǎng))等因子對大花蕙蘭原球莖增殖的影響,為大花蕙蘭商品開發(fā)與利用提供科學(xué)依據(jù)和參考,以達到降低成本、提高經(jīng)濟效益的目的.
1.1 材料
選用長勢一致、品名為“火炬”的大花蕙蘭原球莖(由內(nèi)江師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院植物組織培養(yǎng)室提供).
1.2 方法
1.2.1 大花蕙蘭原球莖增殖培養(yǎng)的激素濃度篩選
以MS作為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,采用3因素3水平正交試驗設(shè)計方案(見表1),選取生長健壯、大小一致的原球莖切成直徑5mm左右接入9種培養(yǎng)基中,每種培養(yǎng)基中均加入蔗糖30 g/L,瓊脂條7 g/L,pH為5.8左右,其中每個配方接種6瓶,每瓶接種5個原球莖.
培養(yǎng)條件:白天24℃、夜間20℃左右,光照時間為13.5 h/d,光照強度為2 000 lx,室內(nèi)的通氣條件良好,每周觀察原球莖的生長情況,40 d后統(tǒng)計增殖后總芽數(shù)、增殖倍數(shù)及生長狀態(tài).
表1 大花蕙蘭原球莖增殖正交試驗設(shè)計
1.2.2 有機添加物對大花蕙蘭原球莖增殖效果的影響
選取方法1.2.1中最佳的大花蕙蘭原球莖增殖培養(yǎng)基作為對照,在培養(yǎng)基中添加不同濃度梯度香蕉汁(50 g/L、100 g/L、150 g/L),接種方法和培養(yǎng)條件與1.2.1相同.40 d后觀察增殖的情況,統(tǒng)計大花蕙蘭原球莖增殖總數(shù)、增殖倍數(shù)及長勢情況.
1.2.3 不同培養(yǎng)方式對原球莖增殖生長的影響
選取方法1.2.1中最佳的大花蕙蘭原球莖增殖配方作為基本培養(yǎng)基,在固體培養(yǎng)方式中接入質(zhì)量為6.47 g的原球莖,在液體培養(yǎng)方式中接入質(zhì)量為8.71 g原球莖,每個培養(yǎng)瓶中加入培養(yǎng)基50mL.每處理接種6瓶作為重復(fù),培養(yǎng)40 d后統(tǒng)計原球莖增殖和生長情況.液體振蕩培養(yǎng)的轉(zhuǎn)數(shù)為100 r/min,培養(yǎng)條件為溫度22℃,相對濕度70%~80%,光照強度2 000 lx,每天光照16 h.
2.1 不同激素濃度配比對大花蕙蘭原球莖增殖的影響
經(jīng)過觀察,原球莖在接種2周后,1號、6號和8號培養(yǎng)基相繼出現(xiàn)小的瘤狀愈傷組織,原球莖顏色較淺,呈橢圓瘤狀,3周之后,原球莖的顏色漸漸從黃綠變?yōu)榈G色,40 d后新生的原球莖充分成熟,顏色轉(zhuǎn)為深綠色.其中2號、3號和5號培養(yǎng)基中原球莖出現(xiàn)少量的黃化現(xiàn)象,3號有幾顆原球莖出現(xiàn)芽化情況.表2為不同激素配比對大花蕙蘭原球莖增殖的影響.
由表2可知,隨著6-BA濃度的增大,原球莖增殖總數(shù)和增殖倍數(shù)也隨著增高,在6-BA為2.0mg/L時達到最大,以MS+6-BA 2.0mg/L+NAA 0.2mg/L+ AC 0.1 g/L的組合生長狀況最好,增殖總數(shù)為116個,增值倍數(shù)為3.87,原球莖生長健壯,顏色濃綠,長勢強.適量的NAA有利于原球莖增殖,以0.2mg/L最佳,當(dāng)NAA的濃度繼續(xù)增加時,會抑制原球莖的增殖,且長勢不好,說明較高濃度的6-BA與低濃度NAA配比,適合大花蕙蘭的原球莖增殖.同時發(fā)現(xiàn),添加適量的活性炭可有效抑制原球莖增殖過程中產(chǎn)生褐化.
表2 不同激素配比對大花蕙蘭原球莖增殖的影響
2.2 有機添加物對大花蕙蘭原球莖增殖的影響
由表3可以看出,在MS+6-BA 2.0mg/L+NAA 0.2mg/L+AC 0.1 g/L培養(yǎng)基中,添加香蕉汁均有利于大花蕙蘭原球莖的增殖,其中添加100 g/L的香蕉汁增殖效果最為明顯,主要表現(xiàn)為原球莖顏色濃綠,生長健壯,長勢強,當(dāng)香蕉汁的濃度為150 g/L時,生長一段時間后就會長出大量的根,對生根有明顯的促進作用.
表3 有機添加物對大花蕙蘭原球莖增殖的影響
2.3 不同培養(yǎng)方式對原球莖增殖生長的影響
由表4可知,液體振蕩培養(yǎng)的原球莖總重為36.28 g,而固體培養(yǎng)基培養(yǎng)的原球莖總重僅為16.91 g,振蕩培養(yǎng)的原球莖的增殖倍數(shù)(4.2倍)明顯高于固體培養(yǎng)(2.6倍).在液體培養(yǎng)基中進行振蕩培養(yǎng)的原球莖生長速度快,在短時間內(nèi)即可誘導(dǎo)出大量的原球莖,且生長狀況良好;而固體培養(yǎng)中的原球莖生長速度比較緩慢,前期原球莖生長現(xiàn)象不明顯,到第2~3周生長速度較快,切口邊緣膨大,外層細胞開始誘導(dǎo)分裂,生成綠色的珠狀愈傷組織.這是因為液態(tài)培養(yǎng)時培養(yǎng)體可以與培養(yǎng)基充分接觸,營養(yǎng)物質(zhì)快速移動到培養(yǎng)體表面,從而使吸收養(yǎng)分的速度快于固體培養(yǎng)[7].
表4 培養(yǎng)方式對大花蕙蘭原球莖增殖的影響
試驗結(jié)果表明:適宜濃度配比的6-BA、NAA和AC,能有效促進大花蕙蘭原球莖的增殖,其中MS+ 6-BA 2.0mg/L+NAA 0.2mg/L+AC 0.1 g/L效果較好,在其基礎(chǔ)上添加100 g/L的香蕉汁增殖效果顯著,當(dāng)香蕉汁濃度為150 g/L時,可明顯促進大花蕙蘭的生根,在液體培養(yǎng)基中振蕩培養(yǎng)原球莖生長狀態(tài)顯著好于在固體培養(yǎng)基中培養(yǎng),液體培養(yǎng)基培養(yǎng)的原球莖增殖倍數(shù)是固體培養(yǎng)的1.5倍.
在大花蕙蘭組培快繁培養(yǎng)過程中,細胞分裂素6-BA與細胞生長素NAA都可促進原球莖的增殖以及誘導(dǎo),兩者以一定濃度組配再添加一定濃度的蔗糖作碳源,可選出最適大花蕙蘭原球莖增殖的培養(yǎng)基,在本試驗研究中最適合的濃度為6-BA 2.0 mg/L、NAA 0.2mg/L.韓勁峰等[8]在“大花蕙蘭組織培養(yǎng)及快速繁殖研究”試驗中,得出細胞分裂素6-BA濃度在0.5~1.0mg/L范圍內(nèi),原球莖的誘導(dǎo)和增殖效果最佳,當(dāng)6-BA濃度超過1.0mg/L時,對原球莖的誘導(dǎo)和增殖反而起抑制作用.但付志惠[9]在“大花蕙蘭快速繁殖技術(shù)的研究”中提到隨著6-BA濃度的升高,原球莖的增殖率上升,當(dāng)6-BA濃度為8.0mg/L時,叢生芽生長健壯,顏色濃綠,說明其激素濃度越高,增殖率就越高.田英翠等[10]研究結(jié)果表明,當(dāng)NAA的濃度為0.1~0.5mg/L、6-BA為5mg/L左右時,外植體上原球莖數(shù)最多,原球莖的誘導(dǎo)率達到最高.本研究表明低濃度生長素與較高濃度的細胞分裂素對大花蕙蘭原球莖增殖有利;低濃度NAA與較高濃度細胞分裂素6-BA會促進原球莖的增殖,抑制分化.
一般認為,一定濃度的活性炭可吸附培養(yǎng)過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)如酚、醌等,從而有利于原球莖的生長[11-12].高濃度的活性炭能夠吸收繼代培養(yǎng)中產(chǎn)生的某種物質(zhì),從而削弱這種物質(zhì)對原球莖增殖的阻礙作用,而李方認為活性炭對原球莖增殖有抑制作用[13],與本試驗結(jié)論不同,這可能是由于接種的原球莖已經(jīng)多次繼代培養(yǎng),其體內(nèi)已含大量細胞分裂素,活性炭的濃度對其影響較小的緣故.
前人研究認為香蕉汁是一類含有氨基酸、激素和酶等有機成分較為復(fù)雜的天然復(fù)合物,對植物細胞和組織的生長和增殖具有明顯的促進作用,還能有效地吸收由外植體分泌的多酚類氧化物,抑制外植體的褐變,降低外植體的死亡率[14].付志惠[9]研究認為添加香蕉汁也有利于提高增長率和生長勢,降低其褐化.田英翠等[10]、張超等[15]研究結(jié)果表明復(fù)合添加物如香蕉汁、活性炭、蛋白胨等增殖效果比較明顯,原球莖的生長更加健壯,這與本文的試驗結(jié)果一致.究其原因可能是適宜濃度的香蕉汁等天然有機物能提供一些必要的微量營養(yǎng)成分、生理活性物質(zhì)和生長激素等,具有較大的pH緩沖作用,對原球莖的生長有促進作用.
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【編校:王露】
Optim ization of Conditions for Rapid Propagation of Cymbidium Hybridum Protocorm
ZENGZhenjia1,LIFang1,JIA Huang1,XIAOXiaojun1,2,FUHui1
(1.School ofLife Science,Neijiang Normal University,Neijiang,Sichuan 641100,China;.2.Key Laboratory ofCollegesand Universities in Sichuan for Research and Utilization ofDistinctive Agricultural Undertakings,Neijiang,Sichuan 641100, China)
The effects of different concentrations of plant hormones(6-BA、NAA),AC(activated carbon),organic compounds(banana juice)and different culturemethods(solid culture and liquid culture)on themultiplication of PLB were studied by using Cymbidium hybridium PLB.The results indicated that the bestmethod for PLB propagation wasMS+6-BA 2.0mg/L+NAA 0.2mg/L+AC 0.1mg/L associatingwith liquid shaking culture,adding banana juice 100 g/L in the medium could have significant role on the promotion of themultiplication of Cymbidium hybridium PLB.
Cymbidium hybridum;protocorm;propagation;optimization
S682.313
A
1671-5365(2014)12-0118-03
2014-07-05修回:2014-09-10
內(nèi)江師范學(xué)院大學(xué)生科研項目(13NSB-75)
曾楨迦(1993-),女,本科生,研究方向為植物組織培養(yǎng)
肖小君(1982-),女,碩士,助理研究員,研究方向為花卉組織培養(yǎng)
時間:2014-09-12 13:00
http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1630.Z.20140912.1300.002.htm l