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        串珠石斛組織培養(yǎng)與快速繁殖技術(shù)研究

        2015-12-25 07:51:10李澤生李薇莎耿秀英白燕冰周侯光
        安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2015年30期
        關(guān)鍵詞:快速繁殖組織培養(yǎng)

        姚 春,李澤生,李薇莎,耿秀英,白燕冰,周侯光

        (云南省德宏熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,云南瑞麗 678600)

        串珠石斛組織培養(yǎng)與快速繁殖技術(shù)研究

        姚 春,李澤生*,李薇莎,耿秀英,白燕冰,周侯光

        (云南省德宏熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,云南瑞麗 678600)

        摘要[目的]對串珠石斛的組織培養(yǎng)與快速繁殖技術(shù)進(jìn)行研究。[方法]以串珠石斛成熟果實(shí)中的種子為外植體,通過無菌萌發(fā)、增殖分化、生根壯苗、煉苗移栽4個階段,建立了串珠石斛的組織培養(yǎng)與快速繁殖體系。[結(jié)果]串珠石斛最適種子萌發(fā)培養(yǎng)基為3/4MS +洋芋汁20 g/L,萌發(fā)率達(dá)98%以上;增殖分化培養(yǎng)基為3/4MS + 洋芋汁60 g/L + 香蕉汁50 g/L,增殖效果好,分化良好;生根壯苗培養(yǎng)基為3/4MS + 洋芋汁50 g/L + 香蕉汁80 g/L + 活性炭0.4 g/L,根系發(fā)達(dá),植株健壯;煉苗后,移栽在松樹皮基質(zhì)上,成活率達(dá)90%以上。[結(jié)論]該研究為串珠石斛種質(zhì)資源保護(hù)與開發(fā)利用提供了科學(xué)依據(jù)。

        關(guān)鍵詞串珠石斛;組織培養(yǎng);快速繁殖

        串珠石斛(Dendrobium falconeriHook.)為蘭科石斛屬多年生草本植物,附生于海拔800~1 900m的山谷巖石和山地密林中樹干上,主要分布在我國湖南東南部(資興)、臺灣(苗栗至嘉義一帶)、廣西東北部(臨桂、靈川)、云南東南部至西部(石屏、綠春、景洪、騰沖、龍陵、盈江、鎮(zhèn)康),不丹、印度東北部、緬甸、泰國也有分布。串珠石斛為我國傳統(tǒng)藥用石斛[1],其莖可入藥,用于治發(fā)燒[2]。其花朵繽紛多彩,莖稈像成串的珠子墜在絲線上,具有很高的觀賞價值,鮮小林等[3]運(yùn)用層次分析法(AHP)[4]得出串珠石斛觀賞利用價值綜合評分為3.049,有很大的開發(fā)利用價值。但串珠石斛種子極小,無胚乳,自然條件下很難萌發(fā),分株、扦插等方式繁殖率低,遠(yuǎn)不能滿足市場需求,加之人工采伐、生長環(huán)境遭到破壞,串珠石斛資源受到了威脅,數(shù)量不斷減少。

        目前,國內(nèi)外對鉤狀石斛、鐵皮石斛、流蘇石斛等組織培養(yǎng)技術(shù)已有相關(guān)報道[5-7],但至今尚未見串珠石斛組織培養(yǎng)方面的研究。筆者以串珠石斛種子為外植體,建立其組織培養(yǎng)與快速繁殖技術(shù)體系,培育大量優(yōu)質(zhì)串珠石斛種苗,為石斛種質(zhì)資源的保護(hù)和開發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)。

        1材料與方法

        1.1試驗(yàn)材料串珠石斛(Dendrobium falconeriHook.)種子來源于云南省德宏熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所石斛種質(zhì)資源圃1號棚串珠石斛植株上成熟未開裂的健康蒴果。

        1.2試驗(yàn)方法

        1.2.1培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件。萌發(fā)培養(yǎng)基:3/4MS+ 洋芋汁0~20.0g/L;增殖分化培養(yǎng)基:3/4MS+洋芋汁0~80g/L+ 香蕉汁0~80g/L+ 活性炭0.4~0.6g/L+NAA0~0.1mg/L+ 6-BA0.2~0.4mg/L;生根壯苗培養(yǎng)基:3/4MS+洋芋汁30~80g/L+ 香蕉汁30~80g/L+ 活性炭0.4g/L。以上培養(yǎng)基均加入25g/L蔗糖和4.8g/L瓊脂粉,pH5.8~6.0。培養(yǎng)溫度23~27 ℃,光照時間10h/d,光照強(qiáng)度1 500~3 000lx。

        1.2.2外植體處理。將串珠石斛蒴果放入適量濃度的洗潔精水溶液中,用軟毛刷輕刷表面,流動自來水沖洗30min。在超凈工作臺上用無菌水清洗2次,75%乙醇消毒30s,2%次氯酸鈉溶液滅菌10~15min,無菌水漂洗4次。濾紙吸干表面水分,將其對半切開。

        1.2.3無菌萌發(fā)。將消毒好的種子均勻播入萌發(fā)培養(yǎng)基中,每個處理播種30瓶,先暗培養(yǎng)7d,再進(jìn)行光照培養(yǎng)。觀察記錄種子萌發(fā)、污染情況。

        1.2.4增殖分化。將萌發(fā)最好的原球莖均勻轉(zhuǎn)接到增殖分化培養(yǎng)基中,共14個處理,每個處理30瓶。60d后統(tǒng)計增殖分化情況。

        1.2.5生根壯苗。選取生長良好、高3cm的幼苗接入生根壯苗培養(yǎng)基中,共3個處理,每個處理30瓶,每瓶接種7叢,每叢2株。觀察根、莖、葉生長情況,70d后測量數(shù)據(jù),每個處理隨機(jī)抽取10瓶,每瓶隨機(jī)選取10株。

        1.2.6煉苗和移栽。 當(dāng)瓶內(nèi)80%以上的苗高5~8cm,有5~8條3cm以上的粗壯根時將瓶苗從培養(yǎng)室內(nèi)移至遮光率為70%~85%的溫室大棚內(nèi),放置20d,之后再打開瓶蓋繼續(xù)放置3d,棚內(nèi)要保持通風(fēng)透氣,控制好光照,使瓶苗逐漸接受自然光,適應(yīng)自然環(huán)境。

        移栽時將苗從瓶內(nèi)取出,用自來水將附著在根上的培養(yǎng)基清洗干凈,然后放進(jìn)稀釋2 000倍的多菌靈、百菌清等殺菌劑溶液中消毒3~5min,撈起放在透氣塑料筐上晾干水分,按3株/叢,株行距5cm×5cm移栽到鋪有松樹皮基質(zhì)的苗床上,栽后注意保持環(huán)境通風(fēng)、遮陽,苗床上無積水,濕度保持在75%~85%,待苗抽出新芽、新葉、新根后即可移栽大田。

        2結(jié)果與分析

        2.1種子無菌萌發(fā)情況由表1可知,3/4MS+洋芋汁20g/L處理種子培養(yǎng)15d后開始慢慢轉(zhuǎn)綠,25d后種胚開始膨大,逐漸形成綠色的原球莖,之后原球莖不斷增加,重疊堆積在培養(yǎng)基上。由此可知,添加一定濃度的洋芋汁可加快種子萌發(fā)??梢姡囵B(yǎng)基3/4MS+洋芋汁20g/L適合串珠種子無菌萌發(fā)。

        表1 不同處理種子萌發(fā)情況

        注:“+++”表示萌發(fā)情況良好,“++++”表示萌發(fā)情況最優(yōu)。

        2.2增殖分化情況原球莖轉(zhuǎn)入增殖分化培養(yǎng)基后,發(fā)育速度加快,20d后有原球莖開始長出小芽,小芽不斷增殖分化,60d后長成大量綠色的無菌幼苗。串珠石斛增殖分化情況在不同處理培養(yǎng)基上表現(xiàn)不一(表2):①在不添加任何激素、洋芋汁、香蕉汁的空白3/4MS、1/2MS培養(yǎng)基上均不能生長,15d后小芽開始變黃,30d后慢慢枯死;②在添加不同比例洋芋汁和香蕉汁的培養(yǎng)基上均能生長,其中在培養(yǎng)基3/4MS+洋芋汁60g/L+香蕉汁50g/L上生長的苗增殖分化效果較好,苗較整齊,生長快速;③在只添加洋芋汁的培養(yǎng)基上增殖良好,但苗長勢弱;只添加香蕉汁的培養(yǎng)基增殖效果不明顯,但苗較健壯,且根系發(fā)達(dá);④在加有一定激素的培養(yǎng)基上長勢不太突出,與加一定比列洋芋汁和香蕉汁的效果類似??梢姡罴言鲋撤只囵B(yǎng)基為3/4MS+ 洋芋汁60g/L+ 香蕉汁50g/L。

        2.3生根壯苗情況串珠石斛在加有一定洋芋汁和香蕉汁的培養(yǎng)基上均能長根,但長勢因比例不同而有所差異:洋芋汁比例高于香蕉汁的培養(yǎng)基上增殖效果明顯,但易增生小苗,植株生長慢,長勢較弱,根短小;香蕉汁比例高于洋芋汁的培養(yǎng)基植株長勢較好,根系發(fā)達(dá)。適當(dāng)增加香蕉汁濃度有利于生根壯苗,由表3可知,串珠石斛最適生根壯苗培養(yǎng)基為3/4MS+ 洋芋汁50g/L+香蕉汁80g/L+活性炭0.4g/L。

        表2 不同培養(yǎng)基對串珠石斛增殖分化的影響

        注:“×”表示死亡,“+”、“++”、“+++”、“++++”分別表示長勢差、一般、良好、優(yōu)。

        表3 串珠石斛瓶苗生長情況

        2.4煉苗移栽煉苗20d后,植株葉片顏色加深,根系更加發(fā)達(dá)。移栽50d后開始有新芽、新根長出,根系更加健壯,植株成活率達(dá)90%以上。

        3結(jié)論與討論

        該研究利用串珠石斛種子,通過無菌萌發(fā)、增殖分化、生根壯苗、煉苗移栽4個階段,建立了串珠石斛組織培養(yǎng)與快速繁殖技術(shù)體系,解決了串珠石斛自然繁殖率低、市場種源短缺的難題,為串珠石斛種質(zhì)資源的保護(hù)與開發(fā)利用奠定了理論基礎(chǔ)。

        在培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)基對種苗的生長有明顯影響,在不加任何添加物的3/4MS培養(yǎng)基上,種子能夠萌發(fā),且萌發(fā)

        情況良好,但幼苗在其培養(yǎng)基上不能生長,轉(zhuǎn)入15d后開始變黃,30d后逐漸死亡,原因是MS培養(yǎng)基所含的成分不能滿足串珠石斛生長需要,需要在其基礎(chǔ)上添加一定的植物激素或有機(jī)添加物才能使幼苗正常生長。在培養(yǎng)基上添加一定的洋芋汁能明顯促進(jìn)苗的增殖,添加一定的香蕉汁能促進(jìn)生根,在繼代培養(yǎng)中,以兩者配合效果更佳。適量的活性炭對壯苗也起一定的作用。植物激素可以促進(jìn)種苗的生長,但易引起變異,且苗整齊度差。該研究表明,在不添加任何植物激素的前提下,調(diào)節(jié)有機(jī)添加物的比例,同樣可以快速培育出大量優(yōu)質(zhì)種苗。在該研究中筆者減少了繼代次數(shù),采用天然有機(jī)添加物替代植物激素,既降低了種苗的生產(chǎn)成本,又進(jìn)一步保障了種苗的安全性。

        參考文獻(xiàn)

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        [3]鮮小林,陳睿,萬斌,等.西南地區(qū)野生春石斛資源搜集、保存與觀賞利用價值評價[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報,2013,26(3):1184-1189.

        [4]陳睿,潘遠(yuǎn)智,陳其兵,等.野生花卉資源評價因子及評價方法確定[J].北方園藝,2009(10):201-204.

        [5]羅玉婷,藍(lán)玉甜,黃嵐,等.鉤狀石斛組織培養(yǎng)技術(shù)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,42(21):6931-6933.

        [6]王先花,陳云,譚嘯,等.鐵皮石斛組織培養(yǎng)快速繁殖技術(shù)[J].熱帶生物學(xué)報,2013,4(4):374-380.

        [7]黃勇.流蘇石斛組織培養(yǎng)體系研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(2):627-628.

        中圖分類號S503.53

        文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

        文章編號0517-6611(2015)30-033-02

        基金項目農(nóng)業(yè)部農(nóng)墾局項目“石斛種質(zhì)資源保護(hù)”(15RZZY-21)。

        作者簡介姚春(1988- ),女,云南石屏人,研究實(shí)習(xí)員,從事藥用植物研究。*通訊作者。

        收稿日期2015-09-15

        ResearchontheTissueCultureandRapidPropagationTechnologyofDendrobium falconeriHook

        YAOChun,LIZe-sheng*, LI Wei-sha et al(DehongInstituteofTropicalAgriculture,Ruili,Yunnan678600)

        Abstract[Objective] The tissue culture and rapid propagation technology of Dendrobium falconeri Hook was researched in this paper. [Method] Tissue culture and rapid propagation techniques for Dendrobium falconeri Hook were researched through aseptic germination, proliferation and differentiation of protocorm-like bodies, strengthening and rooting, transplanting, with the seeds from mature fruit of Dendrobium falconeri Hook as explants. [Result] The suitable medium for seeds germination was 3/4MS + potato juice 20 g/L, the germination rate of which reached 98%. The best proliferation medium was 3/4MS + potato juice 60 g/L + banana juice 50 g/L, the proliferation effect which was well. The strengthening and rooting medium was 3/4MS + potato juice 50 g/L + banana juice 80 g/L + carbon 0.4 g/L,the root system which was developed. The plantlets with acclimatization were transferred to the matrix of pine bark and the transplanting survival rate was up to 90%. [Conclusion] The research can provide the scientific basis for protecting germplasm resources and the development and use of Dendrobium falconeri Hook.

        Key wordsDendrobium falconeri Hook.; Tissue culture; Rapid propagation

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