林輝鋒 陳昌銘 尚偉 林發(fā)壯 夏朝水 周輝明
摘要[目的]建立石橄欖種子無菌播種和快速繁殖技術(shù)體系。[方法]以MS為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,添加不同濃度6-BA、NAA、有機添加物,篩選適宜的誘導、增殖及壯苗生根培養(yǎng)基組合。[結(jié)果]以MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L+椰子汁50 mL/L為石橄欖種子最佳誘導培養(yǎng)基,14 d可見種子萌動,45 d可分化形成叢生幼苗;以MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+椰子汁50 mL/L為最佳增殖培養(yǎng)基,其增殖倍數(shù)可達2.750倍,假鱗莖形成率達24.5%;以1/2MS+NAA 0.1 mg/L+AC 1 g/L為最佳壯苗生根培養(yǎng)基,苗高可達3.82 cm,根數(shù)1.9條。[結(jié)論]該研究為石橄欖野生種質(zhì)資源保護、快速繁育優(yōu)質(zhì)種苗奠定了基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞石橄欖;無菌播種;組織培養(yǎng)
中圖分類號S567文獻標識碼
A文章編號0517-6611(2017)08-0161-02
Study on Aseptic Sowing and Rapid Propagation Technology for Pholidota chinensis Lindl. Seed
LIN Huifeng, CHEN Changming, SHANG Wei, ZHOU Huiming* et al(Sanming City Agricultural Science Research Academy,Sanming,F(xiàn)ujian 365051)
Abstract[Objective] To establish a system of aseptic sowing and rapid progagation technology for Pholidota chinensis Lindl..[Method]Different concentrations 6BA, NAA, organic additives were added to MS medium to screen the suitable induction, proliferation and strong seedling and rooting medium. [Result]The proper medium for the seeds induction of P. chinensis Lindl. was MS medium containing 6BA 1.0 mg/L+ NAA 0.5 mg/L + coconut juice 50 mL/L, seed germination was observed on 14 days,the differentiation and formation of clusters of seedlings were observed on 45 days;the best multiplication medium was MS medium containing 6BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+coconut juice 50 mL/L,proliferation times 2.750,the pseudobulb formation rate up to 24.5%; the best seedling rooting medium was 1/2MS medium containing NAA 0.1 mg/L+AC 1 g/L,plant length up to 3.82 cm,root number 1.9.[Conclusion]The study laid a foundation for the conservation of wild germplasm resources and rapid breeding of high quality seedling.
Key wordsPholidota chinensis Lindl.;Aseptic sowing;Tissue culture
石橄欖學名石仙桃(Pholidota chinensis Lindl.),系蘭科石仙桃屬多年生附生草本植物,在李時珍的《本草綱目》中有詳細記載,其具清熱養(yǎng)陰、化痰止咳、潤肺生津、利濕、消瘀等藥用功效,可應(yīng)用于頭痛、眩暈、肺熱咳嗽、火郁胃痛、熱痹、夢遺、熱淋、胃火牙痛、虛火喉痛等癥狀治療,由于其藥效廣泛,人們習稱為“仙桃”[1]。其提取物制成的單方制劑——頭痛定糖漿,為國家準字號藥品,臨床上用于治療神經(jīng)機能性頭痛、腦震蕩后遺癥,療效明顯,年產(chǎn)值達1 500萬元。在民間,石仙桃作為一種藥食兩用的食材有清疏肺熱、肝火,養(yǎng)陰生津的功效,是煲湯的常用材料。藥用石橄欖多數(shù)為野生資源,而野生石橄欖資源再生緩慢,其種子在自然狀況下極難萌發(fā),如依靠分株繁殖,則繁育周期較長,繁殖率極低,遠不能滿足規(guī)?;a(chǎn)需求,且當前市場上的石橄欖品質(zhì)參差不齊。利用組織培養(yǎng)方法繁殖石橄欖,可有效地穩(wěn)定其品性,增加繁殖系數(shù),縮短培育周期,從而彌補石橄欖野生種質(zhì)資源嚴重不能滿足市場需求的不足,達到對石橄欖野生種質(zhì)資源保護的目的。
在石橄欖相關(guān)的組培快繁上,未見有系統(tǒng)的研究報道,僅王蓮輝等[2]以尖葉石仙桃蒴果內(nèi)的種子為材料研究了尖葉石仙桃的胚培養(yǎng)與快速繁殖,但其選用的尖葉石仙桃產(chǎn)地未描述。福建藥用石橄欖以細葉石仙桃和石仙桃為主[3-4],其組培快繁研究未見報道。筆者以石橄欖種子作為外植體,通過不同有機添加物種類、不同生長調(diào)節(jié)劑配比、不同基礎(chǔ)培養(yǎng)基成分研究,篩選適宜的誘導、增殖及壯苗生根培養(yǎng)基配方,從而縮短快繁周期,以期為石橄欖的產(chǎn)業(yè)化栽培提供優(yōu)質(zhì)種苗。
1材料與方法
1.1材料
外植體材料為采自于三明市農(nóng)業(yè)科學研究院植物園的成熟未開裂石橄欖蒴果。
1.2方法
1.2.1種子消毒。
用棉花蘸取洗潔精將蒴果表面清洗干凈,在自來水下沖洗20 min左右,無菌條件下,72%乙醇處理45 s,無菌水清洗3遍,用0.1%HgCl2浸泡消毒10 min,無菌水沖洗5~6次,無菌濾紙吸干。用手術(shù)刀將消毒好的蒴果切開,將種子撒到裝有無菌水的錐形瓶中,搖勻,每瓶接種1 mL。
1.2.2培養(yǎng)條件。
使用200 mL廣口瓶為培養(yǎng)容器(下同),每瓶加入30 mL培養(yǎng)基,培養(yǎng)基均添加蔗糖30 g/L、瓊脂粉5 g/L,pH 5.6,培養(yǎng)溫度(25±1)℃,光照強度2 000 lx。
1.2.3無菌播種初代誘導培養(yǎng)。
以MS為基本培養(yǎng)基,將用無菌水懸浮稀釋消毒后的種子,接種于添加不同激素的MS萌發(fā)誘導培養(yǎng)基上,培養(yǎng)基配方為①MS;②MS+椰子汁50 mL/L;③ MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L;④MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L+椰子汁50 mL/L;⑤MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L+香蕉泥 50 g/L;⑥MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L+活性炭(AC)1 g/L,觀察不同培養(yǎng)基對種子萌發(fā)的影響。
1.2.4增殖培養(yǎng)。
以MS添加50 mL/L椰子汁為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,設(shè)置6-BA(0、0.5、1.0、2.0、4.0 mg/L)和NAA(0、0.1、0.2、0.4、0.8 mg/L)2因素5水平試驗,增殖培養(yǎng)60 d后統(tǒng)計植株假鱗莖形成率和種苗增殖倍數(shù)。植株假鱗莖形成率=統(tǒng)計時植株帶假鱗莖數(shù)/統(tǒng)計時植株數(shù)×100%;種苗增殖倍數(shù)=統(tǒng)計時植株數(shù)/接種時種苗數(shù)。
1.2.5壯苗生根培養(yǎng)及煉苗移栽。
以1/2MS添加1 g/L AC為基本培養(yǎng)基,添加不同濃度NAA(0、0.1、0.2、0.4、0.8 mg/L),壯苗生根培養(yǎng)30 d,統(tǒng)計苗高、根數(shù)。將生根好的植株先放在溫室大棚煉苗4 d,揭開瓶蓋繼續(xù)煉苗3 d,洗凈培養(yǎng)基,用稀釋800倍的甲基硫菌靈浸泡10 min后,移栽于珍珠巖∶沙土=1∶1的基質(zhì)中,保持空氣濕度75%以上,環(huán)境溫度18~28 ℃。
1.3統(tǒng)計分析方法采用DPS數(shù)據(jù)處理軟件進行統(tǒng)計和分析。
2結(jié)果與分析
2.1無菌播種初代誘導培養(yǎng)
石橄欖種子較小,45 d后可形成幼苗。無菌初代培養(yǎng)需散光,培養(yǎng)14 d時,可見種子有綠色萌動,在培養(yǎng)0~21 d時,處理⑥中的種子萌動較好,培養(yǎng)22~45 d時幼苗長勢較弱;處理④在培養(yǎng)0~21 d時萌動較為緩慢,培養(yǎng)22~45 d時長勢快且好;處理⑤種子萌動無論前期還是后期均表現(xiàn)弱勢;處理①和②種子萌動
無論是前期還是后期長勢均相當,處理③較之種子萌動長勢弱。試驗結(jié)果表明,以處理④(MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L+椰子汁50 mL/L)為石橄欖種子誘導培養(yǎng)基最佳。
2.2石橄欖的增殖培養(yǎng)
將初代誘導培養(yǎng)出的石橄欖種苗接種于各增殖培養(yǎng)基上,結(jié)果顯示6-BA和NAA對石橄欖增殖影響較大,從石橄欖種苗假鱗莖形成率來看,6號培養(yǎng)基中表現(xiàn)最高(40.6%),但其增殖倍數(shù)不高,說明低濃度的NAA能夠促進石橄欖假鱗莖的形成。從6-BA和NAA對石橄欖種苗增殖倍數(shù)影響來看,在6-BA為1.0 mg/L、NAA為0.1 mg/L時,表現(xiàn)最好,達2.750倍,其假鱗莖形成率雖然只有24.5%,但其形成數(shù)與6號培養(yǎng)基上的表現(xiàn)相當。由表1可知,高濃度的6-BA(2.0、4.0 mg/L)和高濃度的NAA(0.4、0.8 mg/L)組合抑制了假磷莖的形成且增殖倍數(shù)較低,種苗矮小。研究認為MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+椰子汁50 mL/L為最佳增殖培養(yǎng)基。
2.3石橄欖壯苗生根培養(yǎng)及馴化移栽
由表2可知,相比沒有添加NAA的對照,添加NAA對石橄欖生根無顯著差異,而對石橄欖壯苗影響上,以低濃度0.1 mg/L為極顯著差異。其中以1/2MS+NAA 0.1 mg/L+AC 1 g/L為最佳壯苗生根培養(yǎng)基,表現(xiàn)為當帶假鱗莖石橄欖植株接種于壯苗生根培養(yǎng)基后,14 d即有新根長出,30 d后生根數(shù)可達1.9條,苗高 3.82 cm。煉苗移栽是將生根植株煉苗7 d,用稀釋800倍的甲基硫菌靈浸泡10 min后,移栽于珍珠巖∶沙土=1∶1的基質(zhì)中,保持空氣濕度75%以上,環(huán)境溫度18~28 ℃,成活率
3討論
石橄欖系蘭科石仙桃屬多年生附生草本植物,其種子較小,在自然狀況下極難萌發(fā),因此種子無菌播種萌發(fā)和植株形成研究極為重要。前人在對蘭科種子無菌播種和快速繁殖研究上,發(fā)現(xiàn)適宜的外源激素添加通過降低其促萌發(fā)的內(nèi)源激素含量引起種子萌發(fā)[5]。同時,有機添加物因其富含多種營養(yǎng)成分,具有為植物生長提供一些生理活性物和補充未知微量成分的作用,已有運用于蘭科植物的研究[6]。通過研究基礎(chǔ)培養(yǎng)基添加外源激素、香蕉泥、椰子汁和活性炭組合發(fā)現(xiàn),椰子汁比香蕉泥更易于石橄欖種子萌發(fā)和幼苗形成,同時,結(jié)合外源激素添加更能促進石橄欖種子萌動,促進細胞分裂和幼苗分化。雖然活性炭對于石橄欖種子前期的萌動有促進作用,但是后期的幼苗分化能力較為不足,可能是由于活性炭能夠提供暗環(huán)境和吸附培養(yǎng)基中有害物質(zhì)(如醌類化合物)的同時,也能吸附離體培養(yǎng)中的生長調(diào)節(jié)物和一些有益的營養(yǎng)物[7]。
在石橄欖的增殖培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn),在基本培養(yǎng)基中添加細胞分裂素6-BA和生長素NAA組合起到關(guān)鍵性作用。適宜濃度的6-BA和低濃度的NAA組合能夠促進植物側(cè)芽形成、分化和增殖,這可能是因為石橄欖增殖種苗內(nèi)源激素較低,需外源添加適宜的植物生長調(diào)節(jié)劑促進其側(cè)芽的形成、分化和增殖。但當6-BA濃度較高和NAA濃度較高時,都不利于側(cè)芽的形成、分化和增殖,這可能是由于石橄欖增殖種苗在增殖培養(yǎng)過程中吸收并累積過多外源激素所致。因此,石橄欖在側(cè)芽形成、分化和增殖過程中,6-BA和NAA存在交互作用,這與許多植物組織培養(yǎng)報道結(jié)果一致[8]。此外,在植物組織培養(yǎng)階段,假鱗莖的形成有利于植物壯苗生根,進而提高種苗質(zhì)量和移栽成活率。研究發(fā)現(xiàn)低濃度的NAA有利于植株假鱗莖的形成,而高濃度下假鱗莖形成數(shù)較少,適宜濃度的6-BA和NAA組合有利于促進植物側(cè)芽形成、分化和增殖以及植株假鱗莖的形成。
該研究以石橄欖種子為外植體,研究不同濃度6-BA、NAA、有機添加物組合,篩選了適宜的誘導、增殖及壯苗生根培養(yǎng)基配方,建立了一套石橄欖種子無菌播種和快速繁殖技術(shù)體系,對于石橄欖野生種質(zhì)資源保護、繁殖周期縮短、供應(yīng)優(yōu)質(zhì)種苗具有重要意義。
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