林魁 魏賓斌 潘宏
摘要 基于目前高山杜鵑扦插繁殖的生長和產(chǎn)量瓶頸,以組織培養(yǎng)為手段,研究不同培養(yǎng)基和激素配方對高山杜鵑叢生芽誘導(dǎo)、繼代增殖和生根的影響,得到最佳的培養(yǎng)基配方和組培快繁工藝。結(jié)果表明,高山杜鵑組培快繁的最佳工藝為摘取高山杜鵑頂芽或側(cè)芽,0.1%升汞消毒后接入1/4 MS培養(yǎng)基預(yù)培養(yǎng);30 d后將生長健壯的無菌苗嫩芽接至培養(yǎng)基1/4 MS+ZT 3.0 mg/L+NAA 0.10 mg/L中進行繼代增殖培養(yǎng);30~50 d后取生長到2~3 cm的芽小苗或側(cè)芽切下,接入培養(yǎng)基1/4 MS+NAA 2.0 mg/L+IBA 2.0 mg/L中生根;60 d后即可將生根的組培苗移入基質(zhì)中進行煉苗生長。
關(guān)鍵詞 高山杜鵑;組培;快繁
中圖分類號 S685.21 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2018)16-0126-02
高山杜鵑(Rhododendron lapponicum)為杜鵑花科杜鵑屬高山常綠灌木或小喬木,是一種高檔花卉植物,自然生長狀態(tài)下樹高約3 m,生長在海拔2 500~4 000 m山地陰坡的冷杉林中或林緣草坡上,原產(chǎn)于我國中西部地區(qū),后由比利時等國引栽馴化出很多優(yōu)良品種。高山杜鵑花色鮮艷,花期4—5月,株型豐滿,葉大花美,具有很高的觀賞性與巨大的開發(fā)價值,高山杜鵑因種子少,基本依靠扦插進行繁殖[1],但扦插繁殖易受到母株材料和繁殖季節(jié)等影響,生長速率和產(chǎn)量無法滿足市場的需求。通過應(yīng)用離體組織培養(yǎng)技術(shù),可以克服季節(jié)影響等繁殖缺陷,對高山杜鵑的種苗快繁和規(guī)模化生產(chǎn)具有現(xiàn)實意義[2-3]。
為進一步挖掘高山杜鵑的種質(zhì)與價值,筆者向?qū)幍乱M當(dāng)?shù)馗呱蕉霹N若干,通過對現(xiàn)有組織培養(yǎng)手段的探討改良,旨在形成一套較為完善的工藝流程。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
供試高山杜鵑品種為紅珊瑚,由福建天藍藍生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司引進。
1.2 試驗方法
1.2.1 外植體選擇與消毒。將新鮮的高山杜鵑頂芽或側(cè)芽作為試驗材料,用自來水清洗干凈后,加入適量洗衣液浸泡30 min,再用清水沖洗4 h。在超凈工作臺上進行消毒:70%酒精浸泡30 s,無菌水沖洗,加0.1%升汞水溶液分別消毒6、10、12 min,用無菌水沖洗后浸泡2 min,重復(fù)沖泡過程3~5次[4-5]。
1.2.2 誘導(dǎo)叢生芽并建立無菌體系。將消毒好的芽接種到培養(yǎng)基中,附加6 g/L瓊脂和30 g/L蔗糖,調(diào)整pH值至5.6,每個處理的接入莖段數(shù)均為10瓶,每個處理設(shè)3次重復(fù),在(25±1)℃、光照12 h/d、光強2 000 lx的條件下培養(yǎng)30 d,誘導(dǎo)叢生芽并建立無菌體系[6]。
1.2.3 芽的繼代增殖培養(yǎng)。將誘導(dǎo)出的無菌苗嫩芽分別接種到不同激素組合的培養(yǎng)基中,附加6 g/L瓊脂、30 g/L蔗糖和15 g/L AC,調(diào)整pH值至5.6,在(25±1)℃、光照12 h/d、光強 2 000 lx的條件下培養(yǎng)30 d,具體試驗設(shè)計見表1。統(tǒng)計芽的增殖情況,考慮最佳繼代增殖培養(yǎng)基配方。
1.2.4 芽的生根培養(yǎng)。待繼代增殖的組培苗長至2~3 cm時,將生長健壯的小苗接種在生根培養(yǎng)基中誘導(dǎo)生根。生根培養(yǎng)使用1/4 MS為基本培養(yǎng)基,分別添加NAA、IBA,附加6 g/L瓊脂、30 g/L蔗糖和15 g/L AC,調(diào)整pH值至5.6,在(25±1)℃、光照12 h/d、光強2 000 lx的條件下培養(yǎng)60 d,具體試驗設(shè)計見表2,統(tǒng)計生根情況。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同升汞消毒時間對外植體污染率和褐變率的影響
不同升汞消毒時間對外植體污染率和褐變率有顯著的影響。當(dāng)消毒時間為6 min時,外植體污染率達到100%,褐變率為43.5%;當(dāng)消毒時間增加,污染率逐漸降低,消毒時間為12 min時,污染率最低,為61.2%,褐變率為92.1%;而消毒時間為10 min時,污染率為70.3%,褐變率為80.6%(表3)。
由此可見,升汞消毒時間較短時,污染率高,褐變率低;升汞消毒時間較長時,污染率降低,但褐變率提高。污染率與褐變率成負相關(guān)關(guān)系,這可能是由于升汞消毒會對外植體造成一定的損傷。
2.2 不同激素濃度培養(yǎng)基對芽增殖的影響
采用正交試驗方法,研究基本培養(yǎng)基、ZT和NAA對無菌組培苗增殖率的影響。通過9組試驗處理得出的增殖率極差分析結(jié)果,其中基本培養(yǎng)基的種類對組培苗的增殖率影響最為顯著,R值為5.870;其次是ZT,R值為5.427;NAA的R值為1.910,影響最?。ū?)。
隨著培養(yǎng)基中ZT濃度的增加,組培苗單芽增殖數(shù)隨之增加,但ZT濃度達到4.0 mg/L時,單芽增殖數(shù)減小且生長緩慢;當(dāng)ZT濃度達到3.0 mg/L時,增殖芽數(shù)量最多且生長健壯。NAA濃度的增加對組培苗增殖數(shù)及生長影響不太顯著,當(dāng)NAA濃度達到0.1 mg/L時趨于平緩。綜上所述,高山杜鵑組培苗繼代增殖的最佳培養(yǎng)基配方為1/4 MS+ZT 3.0 mg/L+NAA 0.10 mg/L。
2.3 不同生長素對無菌苗生根的影響
無菌苗接入生根培養(yǎng)基后30 d左右,莖段基部有細根長出。從表5可以看出,NAA和IBA的組合配比對高山杜鵑莖段生根有顯著影響,生根率最低的是處理1,生根率僅為9%;生根率最高的是處理9,生根率達到63.7%。隨著NAA濃度的遞增,生根率也呈現(xiàn)遞增,但NAA濃度達到1.5 mg/L時,生根率出現(xiàn)峰值,并開始緩慢降低。而隨著IBA濃度的增加,生根率一直穩(wěn)定平緩上升,在2.0 mg/L時趨于平緩。從綜合數(shù)據(jù)來看,取處理9所用培養(yǎng)基1/4 MS+NAA 2.0 mg/LIBA 2.0 mg/L為高山杜鵑生根培養(yǎng)的最佳培養(yǎng)基配方。
3 結(jié)論
綜合可知,高山杜鵑組培快繁的最佳工藝為摘取高山杜鵑頂芽或側(cè)芽,用0.1%升汞消毒后接入1/4 MS培養(yǎng)基預(yù)培養(yǎng);30 d后將生長健壯的無菌苗嫩芽接至培養(yǎng)基1/4 MS+ZT 3.0 mg/L+NAA 0.10 mg/L中進行繼代增殖培養(yǎng);30~50 d后取生長到2~3 cm的芽小苗或側(cè)芽切下,接入培養(yǎng)基1/4 MS+NAA 2.0 mg/L+IBA 2.0 mg/L中生根;60 d后即可將生根的組培苗移入基質(zhì)中進行煉苗生長。
4 參考文獻
[1] 張長芹,馮寶鈞,劉昌禮,等.幾種常綠高山杜鵑的扦插試驗[J].園藝學(xué)報,1994,21(3):307-308.
[2] 湯桂鈞,張建安.高山杜鵑的組織培養(yǎng)快速繁殖技術(shù)研究[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報,2004,20(3):15-18.
[3] 王吉,張守琪,張志勇,等.高山杜鵑離體快繁技術(shù)研究[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技,2006(8):11-13.
[4] 郭穎.三種高山杜鵑組織培養(yǎng)快繁技術(shù)研究[D].北京:北京林業(yè)大學(xué),2015.
[5] 王梓貞.高山杜鵑組織培養(yǎng)技術(shù)研究進展[J].特種經(jīng)濟動植物,2013,16(6):34-35.
[6] 陳妹幼.高山杜鵑組織培養(yǎng)快速繁殖技術(shù)研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2008(17):13-14.