摘 要 以海州常山的1年生莖段為外植體,比較不同消毒劑、消毒時(shí)間的消毒效果。消毒后的莖段接種到附加了不同濃度的6-BA和IAA的MS培養(yǎng)基中,篩選腋芽抽生的適宜生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度組合。結(jié)果表明:外植體消毒的最佳方案是75%酒精30 s+0.1%HgCl2消毒7 min,有效材料獲得率高達(dá)62.0%。在誘導(dǎo)腋芽抽生培養(yǎng)中,以培養(yǎng)基“MS+6-BA 0.2 mg/L+IAA 0.1 mg/L”的配方效果最佳,腋芽萌動(dòng)率高達(dá)90.9%。
關(guān)鍵詞 海州常山;組織培養(yǎng);莖段;外植體消毒;腋芽抽生
中圖分類號(hào):S56;Q945.51 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1673-890X(2015)22-083-03
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海州常山(Clerodendrum trichotomum Thuhb)別名斑鳩菜、泡花樹,因葉大有特殊臭氣,又叫臭梧桐,為馬鞭草科(Verbenaceae)大青屬(Clerodendrum)落葉灌木或小喬木[1]。海州常山是一種風(fēng)味獨(dú)特的木本野生蔬菜,又是應(yīng)用很廣的藥用植物,在中藥材市場(chǎng)上的用量很大。此外,海州常山一株樹上花果共存,而且花果期長(zhǎng),色澤亮麗,為良好的觀花、觀果園林植物;具有一定抗旱、耐淹、耐澇和抗污染的能力,對(duì)重金屬砷的耐受性和富集能力都較強(qiáng),是砷污染地的理想修復(fù)樹種[2-3]。
海州常山市場(chǎng)需求量大,具有廣泛的開發(fā)利用前景,但種苗繁殖難是規(guī)?;N植的一個(gè)制約因素。由于扦插和分株的繁殖系數(shù)低,而種子發(fā)芽較困難,因此,組培快繁體系的建立,對(duì)海州常山種質(zhì)資源保護(hù)及規(guī)?;斯しN植都具有重要意義。
1材料與方法
1.1植物材料
試驗(yàn)材料為海州常山1年生帶腋芽莖段,取材于云南省楚雄市彝人古鎮(zhèn)。
1.2方法
1.2.1外植體消毒
將海州常山枝條去掉葉片,留葉柄0.2 cm左后,以保護(hù)腋芽免受機(jī)械損傷,先用洗衣粉液進(jìn)行清洗,然后流水沖洗5 h左后。沖凈后置于超凈工作臺(tái)上紫外燈照射10 min,后用75%酒精浸泡30 s,無(wú)菌水沖洗2次,再根據(jù)設(shè)計(jì)的消毒試驗(yàn)方案(表1)進(jìn)行消毒,在消毒液中加入2滴吐溫20。倒去消毒液,用無(wú)菌水漂洗5~7次,吸干水分,將消毒后的莖段置于無(wú)菌濾紙,切去基部受損組織,接種于培養(yǎng)基上。通過(guò)對(duì)比不同消毒劑以及不同消毒時(shí)間的消毒效果,篩選合適的消毒劑及最佳消毒時(shí)間。
1.2.2初代培養(yǎng)
篩選最佳消毒劑及最佳消毒時(shí)間,參考劉慧春等人的方法[4],采用MS+BA0.2+IAA0.1培養(yǎng)基。誘導(dǎo)海州常山腋芽抽生,以MS為基本培養(yǎng)基,添加不同濃度的6-BA、IAA作為外源生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,共設(shè)計(jì)8種濃度配比(見表2)。附加3%蔗糖、0.7%瓊脂,pH=6.0。將配制好的培養(yǎng)基置于121℃、0.12 MPa壓力下高溫滅菌30 min,培養(yǎng)溫度為23~25℃,光照度1500~2000 lx,光照12 h/d。
1.2.3數(shù)據(jù)處理
對(duì)外植體消毒后的污染率、存活率及腋芽萌動(dòng)率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)[5-6],每處理重復(fù)3次,統(tǒng)計(jì)公式如下。
污染率=(污染的外植體數(shù)/接種外植體數(shù))×100%
存活率=(消毒后存活的外植體數(shù)/接種外植體數(shù))×100%
腋芽萌動(dòng)率=(腋芽已萌動(dòng)的外植體數(shù)/接種存活的總外植體數(shù))×100%
2結(jié)果與分析
2.1最適消毒劑及消毒時(shí)間的篩選
本試驗(yàn)采用75%酒精處理30 s后,分別用0.1%HgCl2、5%NaClO對(duì)外植體進(jìn)行不同時(shí)間的消毒處理。結(jié)果表明,不同消毒劑、不同消毒時(shí)間對(duì)海州常山莖段消毒效果表現(xiàn)不一,其污染率和存活率有所不同,試驗(yàn)結(jié)果見表3。
莖段用75%酒精30 s+0.1%HgCl2消毒5 min時(shí),污染率為48.6%,消毒后莖段褐化輕,后期長(zhǎng)勢(shì)好,芽萌動(dòng)快,抽生葉片為深綠色(圖1a);消毒7 min時(shí),莖段稍有褐化現(xiàn)象,但后期恢復(fù)快,整體長(zhǎng)勢(shì)好,存活率高達(dá)62%,消毒效果最好(圖1b、圖2);消毒10 min時(shí),外植體汞中毒較深,部分外植體褐化死亡,腋芽后期抽生緩慢(圖1c);當(dāng)消毒15 min時(shí),汞中毒很深,60%以上的外植體褐化死亡,存活率僅有30%,腋芽抽生極為緩慢。
莖段用75%酒精30 s+5%NaClO消毒3 min時(shí),無(wú)褐化現(xiàn)象,接種160個(gè)莖段,僅有4個(gè)莖段存活,污染率為97.5%,存活率為2.5%;當(dāng)消毒7 min時(shí),莖段褐化非常嚴(yán)重,70%的外植體因褐化死亡,存活率僅有15%,且后期腋芽抽生困難;而消毒時(shí)間為5 min時(shí),效果最好,存活率最高達(dá)30%,后期腋芽抽生相對(duì)緩慢。
綜合上述試驗(yàn)結(jié)果,海州常山外植體(莖段)進(jìn)行消毒最適方案為75%酒精30 s+0.1%HgCl2消毒7 min,污染率低,存活率最高。
2.2誘導(dǎo)海州常山腋芽抽生培養(yǎng)基的篩選
以篩選出的適宜消毒方法,75%酒精30 s+0.1%HgCl2消毒7 min,設(shè)計(jì)8個(gè)不同濃度配比的培養(yǎng)基(見表2),試驗(yàn)結(jié)果表明,生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的不同濃度配比對(duì)誘導(dǎo)海州常山腋芽抽生效果表現(xiàn)不一,其7 d液芽萌動(dòng)率跟15 d腋芽萌動(dòng)率均有所不同(見表4)。
分析7 d和15 d的腋芽抽生情況,其中5號(hào)、6號(hào)、7號(hào)、8號(hào)培養(yǎng)基腋芽抽生相對(duì)緩慢,1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)培養(yǎng)基腋芽抽生相對(duì)較快,故6-BA濃度為0.2 mg/L最佳;1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)培養(yǎng)基腋芽萌動(dòng)率以1號(hào)、2號(hào)較高,1號(hào)最高,故低濃度的IAA更有助于腋芽的抽生。所以1號(hào)培養(yǎng)基“MS+BA0.2+IAA0.1”為誘導(dǎo)海州常山腋芽抽生的最佳培養(yǎng)基。
3討論
3.1防止褐變的方法
褐變?cè)诤V莩I浇M培過(guò)程中普遍存在,能否有效控制褐變是決定組培成功的關(guān)鍵??梢圆扇∫韵路乐狗椒?。
(1)通常取幼齡部位進(jìn)行組織培養(yǎng)不易褐變,但隨著組織的老齡化,植物組織內(nèi)醌類物質(zhì)增多而褐變嚴(yán)重[7],選擇外植體時(shí)應(yīng)盡量選擇腋芽飽滿、無(wú)病蟲害的1年生枝條。
(2)春夏季特別是春季取材的褐變情況較輕,外植體生長(zhǎng)旺盛,分生能力強(qiáng)且不易褐變,而以已經(jīng)木栓化或木質(zhì)化的枝條和處于休眠狀態(tài)的芽作為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí)則褐變嚴(yán)重,因此組培盡量在春季進(jìn)行并選擇半木質(zhì)化枝條。
(3)外植體受傷程度較小時(shí)褐變更易控制[8],所以平常取材時(shí)應(yīng)盡量減少傷口面,保持材料的完整性。
(4)適當(dāng)添加抗氧化劑及吸附劑,前者抑制多酚氧化,后者吸附氧化物,從而減輕對(duì)組織培養(yǎng)物的毒害。
3.2選擇合適的消毒方案
對(duì)大多數(shù)外植體只需要進(jìn)行表面消毒即可,外植體表面消毒的關(guān)鍵在于選擇合適的消毒劑和消毒時(shí)間。不同植物或同一植物不同外植體消毒的方法不同,本試驗(yàn)中所采取的7種不同消毒方式,其消毒結(jié)果存在明顯差異,所以為達(dá)到滿意的消毒效果,需根據(jù)外植體情況,選擇多種類消毒方式進(jìn)行試驗(yàn),摸索出適宜的消毒劑及最佳消毒時(shí)間。
3.3誘導(dǎo)海州常山腋芽抽生的最佳生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑配比
試驗(yàn)結(jié)果表明,低濃度的6-BA與低濃度的IAA更有助于腋芽的抽生。最適培養(yǎng)基為1號(hào)“MS+BA0.2+IAA0.1”,此試驗(yàn)結(jié)果與劉慧春[4]等人在豆腐柴組培試驗(yàn)中的結(jié)果一致,低濃度的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑配比更有利于腋芽抽生。
4小結(jié)
綜合上述試驗(yàn)結(jié)果,初步確立海州常山外植體(莖段)消毒處理的最適方案為75%酒精30 s+0.1%HgCl2消毒7 min,污染率低,存活率最高。誘導(dǎo)腋芽抽生1號(hào)培養(yǎng)基速度最快,15 d腋芽萌動(dòng)率最高,高達(dá)90.9%,所以“MS+BA0.2+IAA0.1”為誘導(dǎo)海州常山腋芽抽生的最佳培養(yǎng)基。
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(責(zé)任編輯:丁志祥)