玉屏 王萬海 熊志斌 王蓮輝
(1.貴州茂蘭國家級自然保護(hù)區(qū)管理局,貴州荔波558400;2.貴州省林業(yè)科學(xué)研究院,貴州貴陽550005)
荔波唇柱苣苔 (Chirita liboensis)為苦苣苔科(Gesneriaceae)唇柱苣苔屬 (Chirita)多年生草本植物,僅產(chǎn)于貴州荔波,為荔波特有種。荔波唇柱苣苔生于石灰?guī)r地區(qū)低山林下陰濕處石上,是適應(yīng)于石灰?guī)r堿性生長環(huán)境的喜鈣植物,具有明顯的石生性和喜鈣性,對生長有較為嚴(yán)格的專一性,且種群植株數(shù)量一般較少。荔波唇柱苣苔還具有較好的觀賞性,其花色藍(lán)中帶紫,紫中有藍(lán),花朵較多,葉片大,葉脈銀色,適宜于室內(nèi)盆栽觀賞。
該物種因長在深山無人識,未能得到較好的開發(fā)利用,為達(dá)到商品化生產(chǎn)和保護(hù)野生資源的作用,本文以荔波唇柱苣苔的果實為外植體,進(jìn)行無菌播種開展組培試驗,篩選最適合播種誘導(dǎo)、增殖分化、生根培養(yǎng)基,研究荔波唇柱苣苔快速繁殖技術(shù),為荔波唇柱苣苔規(guī)?;嘤_發(fā)利用提供技術(shù)指導(dǎo)。
選用茂蘭喀斯特地區(qū)生長的野生荔波唇柱苣苔果實作為組培外植體,所選的果實長勢優(yōu)良,無病蟲害。種子采摘后立即帶回實驗室進(jìn)行組織培養(yǎng)等研究。
將采集的荔波唇柱苣苔果實,用洗衣粉溶液洗去外表污染物,然后用流動自來水反復(fù)沖洗干凈備用。在超凈工作臺上將洗凈的果莢用75%酒精溶液滅菌30S后用無菌水沖洗3次,然后用0.1%HgCl2溶液振蕩5min,最后用無菌水反復(fù)沖洗5~6次,放在無菌紙上吸干果實表面水分。將消毒好的荔波唇柱苣苔果實用消毒剪刀將一端剪開一小口,輕輕抖動果實把里面的種子均勻播散在培養(yǎng)基上。
所有培養(yǎng)基均添加4g/L瓊脂和20g/L蔗糖,pH值調(diào)節(jié)為5.4~5.8。接種后培養(yǎng)條件為:溫度 (25±3)℃, 光照強(qiáng)度 30~40μmol·m-2·s-1, 光照時間12h/d。
將消毒好的種子均勻播種于MS基本培養(yǎng)基上,進(jìn)行無激素添加培養(yǎng)與附加不同激素濃度配比的培養(yǎng)基進(jìn)行誘導(dǎo)種子萌發(fā)對比試驗。設(shè)計NAA濃度為0.1mg/L, 6-BA 濃 度 為 0.1、 0.5、 1.0、 1.5、2.0mg/L5個濃度梯度。每個處理10瓶,每瓶播種3團(tuán),每個處理重復(fù)3次。45d后,觀察種子萌發(fā)的情況,統(tǒng)計萌發(fā)率。萌發(fā)率=萌發(fā)團(tuán)數(shù)/接種團(tuán)數(shù)×100%
將萌發(fā)出的原球莖和小芽接種于添加不同濃度6-BA的MS基本培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)。設(shè)計NAA濃度為0.1mg/L, 6-BA 濃度為 0.1、 0.3、 0.5、 0.8、 1.0、1.2、1.3、1.5mg/L8個濃度梯度。每個處理10瓶,每瓶接種3團(tuán)原球莖和小芽,每個處理重復(fù)3次。30d后觀察增殖情況,統(tǒng)計增殖倍數(shù)。
等分化出的植株生長出3~5片葉的時候,將單株小苗接種到 NAA濃度為 0.1、0.5、1.0、1.5、2.0 mg/L5個濃度梯度的MS培養(yǎng)基上。每個處理接種10瓶,每瓶接種1株小苗,每個處理重復(fù)3次。觀察小苗生根情況并計算生根率。生根率=生根瓶數(shù)/接種瓶數(shù)×100%。
用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理,用SPSS18.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析,差異顯著的采用多重比較。
荔波唇柱苣苔接種于表1所示的培養(yǎng)基上,45d后6個處理均有種子萌動形成原球莖。
根據(jù)方差分析及對不同試驗處理進(jìn)行多重比較后,結(jié)果表明 (表1)不同濃度激素處理對荔波唇柱苣苔種子萌發(fā)的影響表現(xiàn)差異顯著。當(dāng)6-BA濃度低于0.1mg/L時種子萌發(fā)率開始降低,以不添加激素萌發(fā)率為最少。當(dāng)6-BA濃度大于1.0mg/L時種子萌發(fā)出現(xiàn)膨大,隨著激素濃度增高,膨大現(xiàn)象越嚴(yán)重。經(jīng)過統(tǒng)計,其中以處理3為最佳,萌發(fā)率達(dá)98%,萌發(fā)原球莖疏松呈綠色。15d后,新芽數(shù)量逐漸增多,出現(xiàn)少量小芽展出2片真葉的幼芽。
將初代培養(yǎng)形成的原球莖和小芽分別轉(zhuǎn)接到MS為基本培養(yǎng)基的增殖培養(yǎng)基上,研究不同激素配比對原球莖和小芽增殖的影響。
根據(jù)方差分析及對不同濃度激素處理進(jìn)行多重比較分析,結(jié)果顯示 (表2)不同濃度激素處理對荔波唇柱苣苔增殖分化的影響表現(xiàn)差異不顯著。不同濃度值激素對原球莖和小芽均有增殖,增殖的數(shù)量雖然無明顯差異,但隨著6-BA濃度的升高分化出的小苗逐漸出現(xiàn)葉片卷曲,苗叢密集,過度微型化等現(xiàn)象,有部分葉片出現(xiàn)白化透明狀態(tài)。經(jīng)過對比,當(dāng)6-BA濃度為0.1mg/L時為最佳,增殖倍數(shù)高,形成植株形態(tài)快,且數(shù)量多。30d后,分化的原球莖和小芽形成植株形態(tài),具有3~5片葉,葉片呈現(xiàn)綠色葉面上被白色絨毛,有少量白色須根出現(xiàn)。
表1 不同濃度激素處理對種子萌發(fā)率的影響
表2 不同濃度激素配比對增殖分化的影響
將分化生長出4~5片葉以上的植株接種于MS基本培養(yǎng)基上,添加不同濃度的NAA(見表3)作為生根培養(yǎng)基誘導(dǎo)無菌苗生根。從表3可知,荔波唇柱苣苔生根較容易,不同濃度的激素下均能生長出根。但隨著NAA濃度升高,植株莖干生長較快,約能長出3個節(jié)間莖段但較脆弱,不利于出瓶栽培。經(jīng)觀察,當(dāng)NAA濃度為0.5mg/L時生根狀況和植株狀況為最佳,在小苗底部四周逐漸長出數(shù)條白色的細(xì)根長約0.5~1.5cm,45d后白色細(xì)根顏色逐漸變深變長約3~5cm左右,葉片變大變寬,長約3cm以上,寬約2~3cm,顏色呈深綠色,葉片被白色絨毛,生長健壯。
表3 不同濃度NAA對生根的影響
組培瓶苗的健壯度與移栽后的管理對苗的成活具有很大的影響。選擇生長健壯的荔波唇柱苣苔植株開口煉苗后,將其栽培于消毒發(fā)酵好的鋸木面中,溫室內(nèi)培養(yǎng)30d后將小苗移到室外,放置在散射光照條件下培養(yǎng),每天進(jìn)行噴霧保濕。荔波唇柱苣苔組培苗經(jīng)煉苗后,室外移栽成活率達(dá)85%以上。
本文以通過對荔波唇柱苣苔種子進(jìn)行無菌萌發(fā)誘導(dǎo)、增殖分化和生根培養(yǎng)的方式進(jìn)行研究,建立了荔波唇柱苣苔組織培養(yǎng)快速繁殖體系。
結(jié)果表明:在設(shè)計的培養(yǎng)基中,種子萌發(fā)培養(yǎng)基為MS+0.5mg/L6-BA+0.1mg/LNAA;繼代增殖分化培養(yǎng)基為MS+0.1mg/L6-BA+0.1mg/LNAA;生根壯苗培養(yǎng)基為:MS+0.5mg/LNAA。以上培養(yǎng)基均添加4g/L瓊脂和20g/L蔗糖,pH值調(diào)節(jié)為5.4~5.8。
荔波唇柱苣苔是荔波特有種,屬于狹域性分布的類群,稀有性明顯,無論在科學(xué)研究上還是在物種保存上都有重要意義。荔波唇柱苣苔利用種子開展的組培培養(yǎng)和快速繁殖尚未見報道。