曹 劍,黃志偉
(重慶三峽職業(yè)學(xué)院農(nóng)林科技系,重慶 404155)
不同培養(yǎng)基配方對(duì)白及組培苗生根培養(yǎng)的影響
曹 劍,黃志偉
(重慶三峽職業(yè)學(xué)院農(nóng)林科技系,重慶 404155)
本文以1/2MS培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,采用4因素3水平(L9(34))3次重復(fù)正交試驗(yàn),探討不同激素NAA、GA3、6-BA及香蕉泥等因素對(duì)白及組培苗生根效果的影響。結(jié)果表明本試驗(yàn)中設(shè)計(jì)的4個(gè)試驗(yàn)因素對(duì)白及生根培養(yǎng)的影響程度依次為NAA>香蕉泥>6-BA>GA3,NAA、GA3及香蕉泥有促進(jìn)白及根系生長的作用,6-BA則對(duì)白及生根有抑制作用,得出白及生根培養(yǎng)的最適配方為:1/2MS+NAA0.2 mg·L-1+GA31.0 mg·L-1+香蕉泥30 g·L-1。
白及;組培苗;生根培養(yǎng)
白及又名及白芨、連及草、白根、紫蕙等,為蘭科白及屬植物白及Bletilla striata(Thunb.)Rchb.f.的干燥塊莖,作為我國民間的傳統(tǒng)中藥,其藥性甘、苦、澀,性寒,歸肺、胃、肝經(jīng),具有收斂止血,消腫生肌之效,主治體內(nèi)外諸出血證,是具有相當(dāng)發(fā)展前景的藥用原料及生物醫(yī)學(xué)材料,經(jīng)濟(jì)價(jià)值不容忽視[1~2]。
白及種子較小,自然情況下萌發(fā)率極低,而在人工栽培條件下,以分株為主的傳統(tǒng)繁殖方式其繁殖速度很慢,繁殖系數(shù)極低,伴隨白及生態(tài)環(huán)境的破壞,野生資源日益枯竭,目前已被列為稀有瀕危植物[3~4]。
目前,利用白及種子進(jìn)行快繁獲得的組培苗逐漸取代了傳統(tǒng)的分株苗。然而在長期組培過程中存在一部分弱苗、玻璃化苗,影響正常的繼代擴(kuò)繁、降低生根率與移栽成活率,繼而降低種苗品質(zhì),嚴(yán)重影響正常的工廠化生產(chǎn)與效益,因此,提高白及組培苗生根壯苗的比率是保證白及正常工廠化生產(chǎn)與銷售的前提[5-7]。因此,此次研究探討不同激素NAA、GA3、6-BA及香蕉泥等因素對(duì)白及組培苗生根壯苗培育的影響,旨在探索不同培養(yǎng)基配方下白及組培苗生根壯苗生長規(guī)律,建立白及生根壯苗的優(yōu)化生產(chǎn)工藝,為工廠化大規(guī)模生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)白及種苗提供理論依據(jù)與技術(shù)指導(dǎo)。
1.1材料
供試材料為白及成熟未開裂蒴果,來自重慶市藥用植物研究所。
1.2方法
1.2.1無菌苗的培育
無菌苗的培育于2014年8月在重慶三峽職業(yè)學(xué)院組培實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,選取白及成熟蒴果在無菌條件下播種,培養(yǎng)基為1/2MS+6-BA 0.5 mg·L-1+ 10%椰子汁+活性炭0.4 g·L-1,其中添加30 g· L-1蔗糖,5 g·L-1瓊脂粉,pH值調(diào)節(jié)至5.8,培養(yǎng)溫度為25±1℃、光照強(qiáng)度2 000 lx~2 500 lx、光照時(shí)間12 h·d-1。
1.2.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)
采用L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),以NAA(A)、GA3(B)、6-BA(C)、香蕉泥(D)為因素,每個(gè)因素設(shè)3個(gè)水平(表1),得到L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表2)。
表1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的因素及水平
表2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)L9(34)
1.2.3實(shí)驗(yàn)步驟及培養(yǎng)條件
選取同一批次、長勢(shì)一致的白及組培苗,要求苗高在1.0~1.5cm(苗高指原球莖頂端至新葉抽生處的垂直高度),仔細(xì)去除下部黃葉及原球莖上已有根系。直接插入上述表2試驗(yàn)培養(yǎng)基中(30 g·L-1蔗糖,5 g·L-1瓊脂粉,pH值調(diào)節(jié)至5.8),20瓶·處理-1,10苗·瓶-1。培養(yǎng)溫度為25±1℃、光照強(qiáng)度2 000 lx~2 500 lx、光照時(shí)間12 h·d-1。
1.2.4結(jié)果記錄及數(shù)據(jù)處理
記錄白及組培無根苗生根情況,每隔10 d采集1次數(shù)據(jù),連續(xù)記錄6次。每次每處理隨機(jī)抽取3瓶,采集組培苗生根數(shù)、根長(cm)、根粗(mm)、有無畸形根及畸形苗等數(shù)據(jù)。
對(duì)白及苗根系進(jìn)行綜合評(píng)分時(shí),根據(jù)苑玉鳳[8]的多指標(biāo)正交試驗(yàn)分析方法,采用公式評(píng)分法對(duì)幾個(gè)主要生根指標(biāo)打分后進(jìn)行分析,其評(píng)分公式為:
綜合評(píng)分=平均根數(shù)×5+根系總長×3+根系直徑×2。
綜合評(píng)分時(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)需進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,采用Min-max標(biāo)準(zhǔn)化法,即:
其中,max為樣本數(shù)據(jù)的最大值;min為樣本數(shù)據(jù)的最小值。
根系總長為1株組培苗所有根的長度之和,根系直徑為1株組培苗平均根粗,對(duì)各處理指標(biāo)采用公式評(píng)分法進(jìn)行評(píng)價(jià),綜合評(píng)分越高的,說明生根效果越好。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel和DPS7.05軟件進(jìn)行分析。
2.1不同培養(yǎng)基配方對(duì)白及組培苗生根率及生根數(shù)的影響
在白及組培苗生根培養(yǎng)過程中,觀察發(fā)現(xiàn)當(dāng)轉(zhuǎn)接培養(yǎng)40d后,7、8、9號(hào)處理的白及苗明顯的出現(xiàn)了畸形根、根相互纏繞、生出細(xì)小須根及叢生芽等現(xiàn)象(圖1),導(dǎo)致難以將其完好分離,不能準(zhǔn)確計(jì)數(shù)。
圖1 叢生芽、畸形根等現(xiàn)象
通過表3,不難看出轉(zhuǎn)接10 d時(shí)所有處理均已生根,但生根率有較大差異,其中生根率最高的6號(hào)配方達(dá)97%,而最低的5號(hào)配方僅為40%;隨著轉(zhuǎn)接培養(yǎng)天數(shù)的增加這種差異將變得較小,當(dāng)轉(zhuǎn)接培養(yǎng)到40 d時(shí),所有配方的生根率都達(dá)90%以上。
表3 白及組培苗生根率及生根數(shù)
根據(jù)表3及圖2,可以看出在生根數(shù)方面,6號(hào)培養(yǎng)基表現(xiàn)最好,轉(zhuǎn)接10d時(shí)其平均生根數(shù)就達(dá)2.20根,而到40 d時(shí)則高達(dá)5.02根,其次是8號(hào)培養(yǎng)基,轉(zhuǎn)接40 d時(shí)其平均生根數(shù)為4.41根;表現(xiàn)最差的為1號(hào)培養(yǎng)基,轉(zhuǎn)接40 d時(shí)其平均生根數(shù)僅為2.30根。
在生根誘導(dǎo)方面,綜合考慮生根率、生根數(shù)指標(biāo),能夠看出6號(hào)培養(yǎng)基即1/2MS+NAA0.2 mg· L-1+GA31.0 mg·L-1+香蕉泥30 g·L-1最好。
2.2不同培養(yǎng)基配方對(duì)白及組培苗根長的影響
在生根培養(yǎng)過程中,通過連續(xù)6次每次間隔10 d的觀察及數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)整理見表4,可以看出,6號(hào)處理從轉(zhuǎn)接開始到培養(yǎng)60 d時(shí),在根總長方面表現(xiàn)最好,轉(zhuǎn)接60d時(shí)根總長達(dá)8.90 cm,最長根3.60 cm,其次表現(xiàn)較好的是8號(hào)處理,而9號(hào)處理表現(xiàn)最差,60 d時(shí)根總長僅為3.42 cm,最長根2.20 cm。
圖2 白及苗生根數(shù)柱形圖
表4 白及組培苗根長
從表4中選取根系總長前4的處理即6、8、4及2號(hào)處理,繪制其根系生長曲線(圖3),可以看出,白及組培苗根系生長情況總體呈“S”型增長,大致分成3個(gè)階段,第一階段為從轉(zhuǎn)接開始到轉(zhuǎn)接20 d時(shí),白及苗需經(jīng)過適應(yīng)新的培養(yǎng)基以及根系的萌發(fā)過程,此階段根系伸長生長緩慢;第二階段從轉(zhuǎn)接20 d~40 d時(shí),由于白及已經(jīng)充分適應(yīng)培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件,根系能夠快速生長,是根系快速伸長生長階段;第三階段從轉(zhuǎn)接40 d~60 d時(shí),由于前期白及苗的快速生長消耗了較多的營養(yǎng)成分,此時(shí)培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分已較少,加之由于白及苗根系的快速生長導(dǎo)致生長空間的競爭,所以此階段根系的伸長生長明顯減慢。
圖3 白及組培無根苗根系生長曲線
2.3不同培養(yǎng)基配方對(duì)白及組培苗根系直徑的影響
上述表5是在白及苗生根培養(yǎng)40 d時(shí)測得的數(shù)據(jù),其中9號(hào)培養(yǎng)基白及苗根系最粗達(dá)1.40 mm,其次是8號(hào)培養(yǎng)基,而根系最細(xì)的則是3號(hào)培養(yǎng)基,僅為0.47 mm。然而觀察中發(fā)現(xiàn),雖然7、8、9號(hào)培養(yǎng)白及苗根系都較粗,但根系的韌性較差,易斷,將會(huì)極大影響白及組培苗的移栽成活率。
2.4不同培養(yǎng)基配方對(duì)白及組培苗根系生長的綜合影響
利用轉(zhuǎn)接培養(yǎng)40 d時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析試驗(yàn)結(jié)果,首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,然后進(jìn)行綜合評(píng)分(見表6)。由表6可以看出,在組合條件下,6號(hào)處理即1/2MS+NAA0.2 mg·L-1+GA31.0 mg·L-1+香蕉泥30 g·L-1的根系綜合評(píng)分達(dá)8.77,表現(xiàn)最好,說明生根效果好,其次是8號(hào)處理,而1號(hào)處理僅為0.39,表現(xiàn)最差,說明其生根效果不好。
利用上述綜合評(píng)分的得分做極差分析(見表6)。由表6可看出各因素作用的主次順序?yàn)锳>D>C>B,即NAA對(duì)白及組培無根苗生根起主導(dǎo)作用,其次是香蕉泥濃度,然后是6-BA,但從表中可以看出6-BA對(duì)白及苗生根有一定抑制作用,而GA3的作用最弱。
表5 白及苗根系直徑
表6 L9(34)正交試驗(yàn)的極差分析表
在白及組培苗的生根培養(yǎng)過程中,NAA、香蕉泥及GA3有促進(jìn)白及根系生長的作用,其中NAA起到主導(dǎo)作用,但NAA濃度達(dá)0.5 mg·L-1時(shí),7、8、9號(hào)處理的白及苗均出現(xiàn)畸形根及叢生芽現(xiàn)象,不利于培育優(yōu)質(zhì)壯苗,而6-BA則相反,對(duì)白及根系生長有抑制作用,這與付志惠[6]、趙漫麗[9]等的研究結(jié)果不盡相同,究其原因還有待進(jìn)一步研究。此次試驗(yàn)得出白及生根培養(yǎng)的最適配方為:1/2MS+ NAA0.2 mg·L-1+GA31.0 mg·L-1+香蕉泥 30 g ·L-1。
觀察中發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)接60 d時(shí),白及瓶苗之間的根系已糾結(jié)在一起,難以分離開來,或者即便能分離開也會(huì)有為數(shù)不少的根系在分離過程中受傷或折斷等現(xiàn)象發(fā)生。因此建議生產(chǎn)上,為確保煉苗移植時(shí)白及瓶苗成活率,應(yīng)隨時(shí)觀察根系的生長情況,當(dāng)要出現(xiàn)苗與苗之間根系打結(jié)時(shí),就應(yīng)立即煉苗移栽。在實(shí)
際生產(chǎn)中,還應(yīng)注意轉(zhuǎn)接苗密度設(shè)置、培養(yǎng)基灌裝量對(duì)組培苗綜合生長的影響,具體機(jī)理也有待進(jìn)一步研究。
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S723.132
A
1003-5508(2016)03-0096-04
10.16779/j.cnki.1003-5508.2016.03.018
2015-10-05
重慶市教委科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目(名稱:白及組培育苗技術(shù)條件優(yōu)化研究編號(hào):KJ1403309)。
曹劍(1978-),女,碩士,研究方向?yàn)橛泻ι锓揽?、特種作物栽培,E-mail:407586199@qq.com。