漆麗萍 馬劍 李劍美 李援龍 強(qiáng)繼業(yè)
摘要 [目的]通過(guò)香龍血樹(shù)組織培養(yǎng)技術(shù)研究,建立香龍血樹(shù)再生繁殖體系。[方法]以莖段作為外植體,探索最適滅菌時(shí)間以及誘導(dǎo)培養(yǎng)基及增殖培養(yǎng)基最適6-BA和NAA的濃度組合。[結(jié)果]滅菌最適宜時(shí)間9 min;以MS作為基本培養(yǎng)基,誘導(dǎo)培養(yǎng)最適的6-BA和NAA濃度組合:2.0 mg/L 6-BA+0.20 mg/L NAA易誘導(dǎo)長(zhǎng)出叢芽,5.0 mg/L 6-BA+0.20 mg/L NAA和5.0 mg/L 6-BA+0.50 mg/L NAA易誘導(dǎo)形成愈傷組織;以MS作為基本培養(yǎng)基,增殖培養(yǎng)最適6-BA和NAA濃度組合:3.0 mg/L 6-BA+0.10 mg/L NAA。[結(jié)論]利用帶腋芽莖段作為組織培養(yǎng)的外植體可迅速建立香龍血樹(shù)離體快繁體系。
關(guān)鍵詞 組織培養(yǎng);香龍血樹(shù);帶腋芽莖段;快速繁殖
中圖分類號(hào) Q943.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 0517-6611(2018)34-0071-04
龍血樹(shù)(Dracaena cambodian)屬于百合科龍血樹(shù)屬,樹(shù)葉為線狀披針形,簇生于枝條頂端,樹(shù)形極具特點(diǎn),可塑性強(qiáng),可以根據(jù)人的意愿塑造出不同形狀,樹(shù)干古樸滄桑,同時(shí)還能在頂部萌發(fā)新枝,給人一種沉穩(wěn)而不失朝氣的感覺(jué),且十分耐陰,可在室內(nèi)盆栽多年仍然綠意盎然,是園林綠化及家庭盆栽的名貴樹(shù)種,具有很好的觀賞價(jià)值。同時(shí)藥用價(jià)值極高,具有止血、生肌、行氣等功效。
香龍血樹(shù)(Dracaena fragrans)是百合科龍血樹(shù)屬植物,別名也門(mén)鐵、大龍血樹(shù)、香千年木、巴西木、巴西鐵樹(shù)、山德氏龍血樹(shù)[1-4]。香龍血樹(shù)莖干挺拔,株形整齊,是重要的室內(nèi)觀葉樹(shù)種; 其小花具有濃烈的香氣,因此是良好的香味樹(shù)種;它喜光照充足、高溫、高濕環(huán)境,耐陰、耐干燥,多生長(zhǎng)于熱帶或亞熱帶地區(qū)[5]。也門(mén)鐵具有綠葉也門(mén)鐵品種,后來(lái)又相繼出現(xiàn)了金心也門(mén)鐵、金斑也門(mén)鐵和金邊也門(mén)鐵新品種,成為近年來(lái)異軍突起的時(shí)尚觀葉植物新寵[6]。香龍血樹(shù)為單莖直立灌木,葉叢生于莖頂,無(wú)柄葉長(zhǎng)寬線形,葉緣具波紋,呈深綠色,常見(jiàn)品種包括金邊香龍血樹(shù)(cv.Victoriae),葉緣深黃色帶白邊;金心香龍血樹(shù)(中斑香龍血樹(shù))(cv.Massangeana),葉面中央具黃色縱條斑;黃邊香龍血樹(shù)(cv.Linderi),葉緣淡黃色;銀邊香龍血樹(shù) (cv.Lindeniana) ,葉片邊緣乳白色[4,7]。這些品種與上文提到的也門(mén)鐵新品種是相同變種。
2007年春,廣東大規(guī)模推廣種植的也門(mén)鐵呈現(xiàn)爆發(fā)式開(kāi)花,開(kāi)花率為80%~90%,而按照以往種植經(jīng)驗(yàn)也門(mén)鐵是很少開(kāi)花,尤其是種植3年以下的幼株鮮有開(kāi)花,由于花后死亡的傳言讓漂亮成品滯留花場(chǎng),但也門(mén)鐵爆發(fā)式開(kāi)花涉及內(nèi)因和外因,原因尚待考證[8]。實(shí)際上香龍血樹(shù)需經(jīng)過(guò)多年才能進(jìn)入開(kāi)花期,香龍血樹(shù)室內(nèi)栽培很少開(kāi)花,觀察發(fā)現(xiàn),香龍血樹(shù)在北方室內(nèi)栽培13年才首次開(kāi)花,香味濃烈,但開(kāi)花后不能結(jié)果[5]。香龍血樹(shù)目前多采用扦插法繁殖[ 7]。但由于香龍血樹(shù)為直立單莖灌木,分枝極少,扦插繁殖不能滿足大規(guī)模種苗需求,而組織培養(yǎng)途徑可以有效地解決市場(chǎng)種苗短缺的問(wèn)題[2]。目前關(guān)于香龍血樹(shù)組織培養(yǎng)方面的研究報(bào)道較多,組織培養(yǎng)多采用MS作為基本培養(yǎng)基,培養(yǎng)基中添加的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)有6-BA、IAA、IBA、KT、NAA等,通常以頂芽、嫩莖段、腋芽、葉片作為外植體進(jìn)行接種,都取得了較好的結(jié)果[2,9-13]。筆者對(duì)香龍血樹(shù)品種的組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行研究,以期建立龍血樹(shù)品種快速繁殖體系,為滿足園林綠化苗木和市場(chǎng)對(duì)藥用資源的需求并進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。
1 材料與方法
1.1 材料 香龍血樹(shù)頂芽和帶腋芽莖段取自于喜慶園林責(zé)任有限公司,取材時(shí)間是正午。
1.2 方法
1.2.1 外植體預(yù)處理。采集外植體前應(yīng)對(duì)母株或器官的生長(zhǎng)環(huán)境進(jìn)行評(píng)估(有害微生物的滋生程度),這是滅菌的重要依據(jù)。為了減少在組織培養(yǎng)中的褐化,可以對(duì)材料進(jìn)行避光保濕(用濕潤(rùn)的毛巾包裹,裝到避光處理的容器中),然后對(duì)外植體進(jìn)行修整,切除枝條上的葉片及附屬物,用軟毛刷在流水下進(jìn)行刷洗,清洗好以后,用毛巾把水吸干,然后將外植體剪成帶2~3個(gè)節(jié)的莖段,最后再用流水沖洗。龍血樹(shù)屬于木本植物,容易褐化,所以材料需要在流水下沖洗12 h,才能徹底沖洗凈外植體表面所附帶的泥土、蟲(chóng)卵、病菌孢子。
1.2.2 外植體滅菌。對(duì)預(yù)處理的外植體用75%乙醇擦拭,然后拿到超凈工作臺(tái)上用紫外燈消毒30 min,接著用0.1%升汞消毒處理5~10 min,每種處理用20個(gè)外植體。將外植體接種于MS培養(yǎng)基中,45 d后統(tǒng)計(jì)外植體的污染率、存活率,篩選龍血樹(shù)外植體最佳消毒時(shí)間。污染率指污染芽數(shù)占總接種芽數(shù)的比例;死亡率指未污染芽中死亡芽數(shù)占總接種芽數(shù)的比例;存活率指未污染芽中存活芽數(shù)占總接種芽數(shù)的比例。
1.2.3 香龍血樹(shù)誘導(dǎo)培養(yǎng)。以帶腋芽莖段為外植體接種到誘導(dǎo)培養(yǎng)基上,誘導(dǎo)培養(yǎng)基配方:MS+30 g/L蔗糖+6 g/L瓊脂+0.3 g/L活性炭+6-BA+NAA,6-BA設(shè)置2.0、5.0 mg/L 2個(gè)濃度,NAA設(shè)置0.20、0.50、1.00 mg/L 3個(gè)濃度。6種誘導(dǎo)培養(yǎng)基配方見(jiàn)表 每個(gè)培養(yǎng)基處理接種20個(gè)外植體。
1.2.4 香龍血樹(shù)增殖培養(yǎng)。以誘導(dǎo)培養(yǎng)獲得的不定芽為外植體接種到增殖培養(yǎng)基上,增殖培養(yǎng)基配方:MS+30 g/L蔗糖+6 g/L瓊脂+0.3 g/L活性炭+6-BA+NAA,6-BA設(shè)置2.0、3.0 mg/L 2個(gè)濃度,NAA設(shè)置0.05、0.10、0.50 mg/L 3個(gè)濃度。6種增殖培養(yǎng)基配方見(jiàn)表 每個(gè)培養(yǎng)基處理接種10個(gè)外植體。
1.3 誘導(dǎo)培養(yǎng)和增殖培養(yǎng)條件 溫度(25±2)℃,光照時(shí)間12~14 h/d,光照強(qiáng)度1 500~3 000 lx,光質(zhì)為T(mén)4燈管發(fā)出的光。
1.4 統(tǒng)計(jì)公式 各處理均在培養(yǎng)45 d后統(tǒng)計(jì)結(jié)果,記錄誘導(dǎo)率、出芽情況、芽增殖倍數(shù)及生長(zhǎng)狀況。誘導(dǎo)率=[形成愈傷組織的莖段數(shù)/(接種總的莖段數(shù)-污染數(shù))]×100%;芽增殖倍數(shù)=(增殖后芽總數(shù)/增殖前芽個(gè)數(shù))×100%。
1.5 統(tǒng)計(jì)分析? 數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 外植體最佳滅菌時(shí)間篩選 由表3可知,滅菌9 min效果最好,滅菌存活率最高,死亡數(shù)相對(duì)較低,污染率較低。
2.2 外植體誘導(dǎo)培養(yǎng)
由表4可知,外植體在接種45 d后,1~6號(hào)培養(yǎng)基都有愈傷組織形成(圖1),其中4號(hào)培養(yǎng)基誘導(dǎo)形成愈傷組織數(shù)量最多,誘導(dǎo)率為40%,其次為3號(hào)培養(yǎng)基,誘導(dǎo)率為35%。由此可見(jiàn),MS+5.0 mg/L 6-BA+0.20 mg/L NAA和MS+5.0 mg/L 6-BA+0.50 mg/L NAA更易誘導(dǎo)形成愈傷組織,并具有分化能力;1~6號(hào)培養(yǎng)基都誘導(dǎo)長(zhǎng)出芽(圖1),其中1號(hào)培養(yǎng)基(MS+2.0 mg/L 6-BA+0.20 mg/L NAA)更易誘導(dǎo)長(zhǎng)芽。綜合看來(lái)初代培養(yǎng)中每種培養(yǎng)基都有較好的效果。
2.3 不定芽增殖培養(yǎng) 從表5可以看出,8號(hào)和11號(hào)培養(yǎng)基增殖倍數(shù)最高為2.0,8號(hào)培養(yǎng)基不定芽有2株長(zhǎng)出根,生長(zhǎng)良好(圖2),11號(hào)培養(yǎng)基不定芽長(zhǎng)勢(shì)好,葉片綠;7號(hào)培養(yǎng)基增殖倍數(shù)為1.9,但不定芽生長(zhǎng)緩慢,有一些開(kāi)始變黃;9號(hào)和10號(hào)培養(yǎng)基增殖倍數(shù)為1.6,9號(hào)培養(yǎng)基不定芽長(zhǎng)根同時(shí)帶有紅色分泌物附著在培養(yǎng)基表面,10號(hào)培養(yǎng)基不定芽長(zhǎng)勢(shì)不明顯,有紅色分泌物附著在培養(yǎng)基表面(圖3);12號(hào)培養(yǎng)基增殖倍數(shù)最低為1.5,但不定芽長(zhǎng)勢(shì)好,葉片綠。綜合看來(lái)11號(hào)培養(yǎng)基增殖效果最好(圖4)。
3 結(jié)論與討論
組培香龍血樹(shù)用到的是長(zhǎng)了2~3個(gè)月的枝條,選用的都是解剖刀能切割下來(lái)的帶腋芽莖段,外植體滅菌過(guò)程中要根據(jù)植物的生長(zhǎng)環(huán)境以及生長(zhǎng)時(shí)間來(lái)制定滅菌時(shí)間,需嚴(yán)格執(zhí)行,探索中發(fā)現(xiàn)用升汞滅菌9 min能達(dá)到滅菌效果,誘導(dǎo)過(guò)程中存活數(shù)最高,死亡數(shù)較少,這與黃莉雅等[14]研究結(jié)果一致。
香龍血樹(shù)接種在培養(yǎng)基MS+30 g/L蔗糖+6 g/L瓊脂+0.3 g/L活性炭+2.0 mg/L 6-BA+0.20 mg/L NAA上更容易誘導(dǎo)長(zhǎng)出叢芽,在培養(yǎng)基MS +30 g/L蔗糖+6 g/L瓊脂+0.3 g/L活性炭+5.0 mg/L 6-BA+0.20 mg/L NAA和MS +30 g/L蔗糖+6 g/L瓊脂+0.3 g/L活性炭+5.0 mg/L 6-BA+0.50 mg/L NAA上更容易誘導(dǎo)形成愈傷組織,形成的愈傷組織經(jīng)誘導(dǎo)分化能長(zhǎng)出生長(zhǎng)健壯的苗。
血竭來(lái)源于自然界中生長(zhǎng)10年以上的龍血樹(shù),這種龍血樹(shù)受到刻傷、病害、蟲(chóng)害,才會(huì)分泌一種紅色的液體附在傷口表面,在增殖培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn),有些培養(yǎng)基表面附有一些紅色分泌物,可能是血竭。楊本鵬等[15]在海南龍血樹(shù)組織培養(yǎng)過(guò)程中進(jìn)行了不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑及濃度對(duì)血竭形成誘導(dǎo)的研究,結(jié)果表明在含有GA3、 KT、 AD、 NAA、2,4-D和 IAA這 6 種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的培養(yǎng)基上均不產(chǎn)生紅色,只有在含 6-BA的培養(yǎng)基上才能誘導(dǎo)龍血樹(shù)無(wú)菌組培苗產(chǎn)生血竭,且誘導(dǎo)血竭與6-BA濃度無(wú)關(guān)。該試驗(yàn)中每種培養(yǎng)基均含有6-BA,但并不是所有培養(yǎng)基均能產(chǎn)生紅色分泌物,可能是由于除了6-BA外,培養(yǎng)基中還含有NAA;也可能是取材不同造成的。該研究中的香龍血樹(shù)形成“血竭”對(duì)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和濃度要求與海南龍血樹(shù)不一樣。在組培過(guò)程中生產(chǎn)出血竭是非常有意義的,能有效地推動(dòng)藥用植物在組培過(guò)程中的實(shí)踐與發(fā)展,但該試驗(yàn)中紅色分泌物是否為血竭結(jié)果還有待證實(shí)。
繼代培養(yǎng)過(guò)程中2.0 mg/L 6-BA和0.10 mg/L NAA組合培養(yǎng)基上長(zhǎng)出了根,對(duì)組培苗馴化,將其移栽到自然環(huán)境中,有1株和其他香龍血樹(shù)明顯不一樣,在葉片上出現(xiàn)了金邊(圖5a),而野生型植株葉色表現(xiàn)全綠(圖5b),可能是體細(xì)胞變異,使香龍血樹(shù)表現(xiàn)型出現(xiàn)了差異,雖然市場(chǎng)上已經(jīng)有金邊香龍血樹(shù),但該研究中的金色葉緣變異和現(xiàn)有的金邊性狀還存在很大差異,可能是一種新的變異類型。這種變異產(chǎn)生的原因是否屬于可遺傳的變異,以及后代能否100%保持這種變異還有待進(jìn)一步研究。
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