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        北烏頭組培快繁技術體系初步研究

        2019-09-10 07:22:44宋子龍王峰潔宋彩民
        林業(yè)科技 2019年4期
        關鍵詞:快速繁殖組織培養(yǎng)

        宋子龍 王峰潔 宋彩民

        摘要:? 本文對北烏頭組培快繁技術體系進行了初步研究,同時比較了不同外源激素組合對北烏頭外植體誘導的影響,其結果表明:北烏頭愈傷組織誘導最佳外植體為葉片,叢生芽誘導最佳外植體為帶芽莖段及莖尖,愈傷組織誘導最佳培養(yǎng)基為MS+1.0 mg/L 6-BA+1.0 mg/L 2,4-D,叢生芽誘導最適合培養(yǎng)基為MS+1.0 mg/L 2,4-D+0.2 mg/L NAA,繼代培養(yǎng)以WPM+1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L IBA效果最為顯著,增殖率在4倍以上;北烏頭生根最佳培養(yǎng)基為1/2MS+0.1 mg/L NAA,生根率可到90%。

        關鍵詞:? 北烏頭;? 組織培養(yǎng);? 快速繁殖

        北烏頭(Aconitum kusnezoffii)為毛茛科多年生草本植物,多分布在我國東北及華北地區(qū)。北烏頭花大色美,具有較好的觀賞價值;塊根富含各種烏頭堿,具有鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)痙、祛風濕和解熱等作用;從烏頭堿中提取出來的雙脂型生物堿毒性大,可作為新型的植物性殺蟲劑,開發(fā)前景廣闊[ 1 - 4 ]。目前,北烏頭人工栽培少,加上野生資源有限,且產(chǎn)量和質量都較低,因此本文對其進行組織培養(yǎng)技術研究,以期為建立北烏頭組織培養(yǎng)技術體系,提供大量的人工苗,為開發(fā)新型的植物性殺蟲劑和增加觀賞花卉種類奠定基礎。

        1 材料及方法

        1. 1 試驗材料

        秋季采集北烏頭塊根栽植于花盆中,放在試驗室培養(yǎng),待植株長到20 cm左右時進行試驗。

        1. 2 試驗方法

        分別采用不同消毒時間、不同外植體和不同培養(yǎng)基對北烏頭組織培養(yǎng)技術體系進行初步研究。

        1. 2. 1 最適消毒時間的選擇

        將莖尖用清水沖洗干凈后,置于無菌超凈工作臺上,然后放置在0.1% HgCl2中進行滅菌,浸泡時間分別為2、4、6、8、10 min,然后用無菌水沖洗4~5次,并反復搖動以徹底洗掉HgCl2,防止對外植體的毒害作用。將消毒過的外植體接種到啟動培養(yǎng)基上,每個處理10瓶,2次重復,統(tǒng)計污染率、死亡率及存活率。

        1. 2. 2 最佳外植體的選擇

        選取帶芽點塊根、嫩芽、莖尖、莖段、葉片和葉柄6種外植體。將帶芽點塊根清洗干凈,去掉外表皮,切成1 cm×1 cm的小塊;嫩芽剝掉外皮,清洗干凈待用;莖尖、莖段及葉柄剪成1.5~2 cm待用;葉片剪成0.5 cm×0.5 cm的方塊待用;所有外植體滅菌后均接種到MS培養(yǎng)基上,定期觀察外植體生長分化情況。

        1. 2. 3 啟動培養(yǎng)基的篩選

        以MS為基本培養(yǎng)基,將滅菌過的外植體接種到MS培養(yǎng)基上,附加不同濃度激素(6-1.0 mg/LBA+? ?1.0 mg/L2.4-D、2.0 mg/L6-BA+1.0 mg/L2.4-D、1.0 mg/L? 6-BA+0.2 mg/LNAA、2.0 mg/L6-BA+0.2 mg/LNAA、 1.0 mg/LTDZ+1.0 mg/L2.4-D、2.0 mg/LTDZ+1.0 mg/L 2.4-D、1.0 mg/LTDZ+0.2 mg/LNAA、0.2 mg/LTDZ+? 0.2 mg/LNAA),蔗糖為20 g/L,pH為5.8。每瓶接種一個外植體,每個處理25瓶,注意觀察記錄生長分化情況,從而探索北烏頭啟動培養(yǎng)基的最佳外源激素組合。

        1. 2. 4 繼代培養(yǎng)基的篩選

        分別以MS、WPM為基本培養(yǎng)基,添加不同濃度的外源激素(表1),蔗糖為20 g/L,瓊脂為7 g/L,pH為5.8,探索北烏頭繼代培養(yǎng)的最佳外源激素組合。

        1. 2. 5 生根培養(yǎng)基的篩選

        將伸長后的芽苗接種到生根培養(yǎng)基上,以1/2MS為基本培養(yǎng)基,加入不同濃度的(0.1 mg/L、0.3 mg/L)NAA和IBA(0.1 mg/L、0.3 mg/L),比較NAA及IBA對北烏頭生根的影響。

        1. 3 培養(yǎng)條件

        培養(yǎng)室溫度(23±1)℃,光照時間10 h/天,光照強度1 500~2 000 lx。

        2 結果與分析

        2. 1 最適消毒時間的選擇

        從不同滅菌時間對北烏頭滅菌效果的影響(圖1)可知:滅菌時間的長短對北烏頭外植體有較大的影響。當滅菌時間為2 min時,污染率較高,死亡率和存活率較低;當滅菌時間為10 min時,死亡率較高,污染率和存活率較低;當滅菌時間為6 min時,存活率到達80%;4 min次之,存活率為75%;所以最適消毒時間應選用4~6 min。

        2. 2 最佳外植體的選擇

        由不同外植體的培養(yǎng)情況(表2)可知:在相同培養(yǎng)條件下,各外植體的污染及分化情況各不相同。莖尖及莖段不易發(fā)生褐變,葉腋處可以直接產(chǎn)生新芽且分化率較高,適合作為外植體;葉片易形成愈傷組織且長勢良好,適合進行下一步培養(yǎng)。

        2. 3 啟動培養(yǎng)基選擇

        由不同外源激素組合對外植體誘導的影響(表3)可知:從平均誘導率來看,以MS+1.0 mg/L

        6-BA+0.2 mg/LNAA最高,達76%,其小苗健壯,葉片濃綠,分化系數(shù)為5,愈傷組織生長良好;其次為MS+1.0 mg/L6-BA+1.0 mg/L2.4-D,平均誘導率為72%,愈傷組織生長情況最好。細胞分裂素6-BA與TDZ比較來看,以6-BA誘導效果較好,且都是以低濃度的效果為佳;生長素2.4-D對愈傷組織的形成起著至關重要的作用,而NAA對于芽的生長效果較好。

        2. 4 繼代培養(yǎng)基選擇

        將初代培養(yǎng)的芽苗及愈傷組織繼續(xù)培養(yǎng),綜合基本培養(yǎng)基繼代情況及初代芽苗生長情況,對分裂素6-BA(0.5、1.0、2.0 mg/L)及生長素NAA(0.5、

        1.0、2.0 mg/L)、IBA(0.5、1.0、2.0 mg/L)組合進行了再次篩選,其中1.0 mg/L6-BA+0.5 mg/LIBA效果最好;比較了MS與WPM培養(yǎng)基的分化情況(表4)可以看出:愈傷組織及叢生芽分化的情況均以WPM效果較好。因此,北烏頭繼代培養(yǎng)最佳培養(yǎng)基為WPM+1.0 mg/L6-BA+0.5 mg/LIBA,平均增殖率在4倍以上。

        2. 5 生根培養(yǎng)

        北烏頭生根培養(yǎng)基以0.1 mg/LNAA生根效果最佳,10天左右開始生根,平均生根率達到90%,添加IBA的培養(yǎng)基沒有生根,這與關文靈等的研究略有不同[ 5 ]。

        3 結論與討論

        3. 1 北烏頭愈傷組織誘導最佳外植體為葉片,易產(chǎn)生愈傷組織,但褐化現(xiàn)象比較嚴重,這與林靜、何毅對烏頭組培快繁的技術研究結果一致[ 6 ]。為了降低褐化率,在誘導初期可縮短轉瓶時間,加快轉接頻率,添加活性炭或抗褐化劑進行抑制[ 7 ]。

        3. 2 最佳培養(yǎng)基為MS+1.0 mg/L6-BA+0.2 mg/LNAA,叢生芽誘導以莖段及莖尖較好,在培養(yǎng)基MS+1.0 mg/L6-BA+1.0 mg/L2.4-D,上長勢最佳。

        3. 3 繼代培養(yǎng)以WPM+1.0 mg/L6-BA+0.5 mg/LIBA效果最為顯著,平均增殖率在4倍以上。

        3. 4 北烏頭生根最佳培養(yǎng)基為1/2MS+0.1 mg/LNAA,生根率可到90%。

        3. 5 北烏頭在培養(yǎng)過程中,褐化現(xiàn)象較為嚴重,尤其初期誘導時期,可縮短轉瓶時間以降低褐化率;誘導時期MS培養(yǎng)基效果較好,但是繼代培養(yǎng)效果不如WPM培養(yǎng)基,可能是MS培養(yǎng)基無機鹽濃度較高的緣故。

        參考文獻

        [1] 劉麗華,? 王雙,? 關磊.? 北烏頭乙醇提取液對菜青蟲體內(nèi)保護酶活性的影響[J].? 江蘇農(nóng)業(yè)科學,? 2015,? 43(1):? 146 - 147.

        [2] 符華林.? 我國烏頭屬藥用植物的研究概況[J].? 中藥材,2004(2):149~152

        [3] 顧地周,? 巴春影,? 謝艷君.? 長白山區(qū)3種烏頭屬植物對3種農(nóng)作物螟蟲觸殺活性的比較[J].? 農(nóng)藥,? 2011,? 50(4):? 296 - 299.

        [4] 高占林,? 潘文亮,? 黨志紅,? 等.? 幾種殺蟲植物對蚜蟲的生物活性及與化學殺蟲劑混用的聯(lián)合毒力[J].? 河北農(nóng)業(yè)大學學報,2004,? 27(4):? 67 - 70.

        [5] 關文靈,? 王黎,? 鄭思鄉(xiāng).? 烏頭植株再生體系的建立[J].? 中草藥,? 2003,? 34(6):? 561 - 563

        [6] 林靜,? 何毅.? 烏頭組培快繁的技術探討[J].? 貴州科學1998,? 16(2):? 120 - 123.

        [7] 瞿素萍,? 陳偉,? 屈云慧,? 等.? 組織培養(yǎng)法快速繁殖川烏頭種苗[J].? 中國野生植物資源,? 2004,? 23(4):? 62 - 63.

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