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        泓森槐莖段愈傷組織形成及繼代增殖的研究①

        2020-10-26 03:21:16李紅俠丁文萍周志潼郭澳明
        關(guān)鍵詞:外植體無菌分化

        李紅俠,王 杰,丁文萍,周志潼,郭澳明,陳 穎

        (宿州學(xué)院生物與食品工程學(xué)院,安徽 宿州 234000)

        0 引 言

        泓森槐屬于蝶形花科刺槐屬的落葉喬木[1]。樹干直而高,樹冠狹窄,形態(tài)優(yōu)美,花白色,具有食用價(jià)值,根部因含根瘤菌,因此具有固氮作用。由于有一定的耐鹽堿性[2],所以適應(yīng)范圍廣[3]。同時(shí),泓森槐生長快,在土壤改良,水土保持以及森林防護(hù)方面具有較大的貢獻(xiàn),是一種市場潛力很大的速產(chǎn)豐產(chǎn)樹種[4]。由于生長迅速所以出材快,經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高,每年的價(jià)格不斷攀升,帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。在生態(tài)環(huán)境的改善方面也具有重要作用[5-6]。在4-5月份正是楊絮“紛雪”的時(shí)候,對環(huán)境造成極大的污染,黏附在蔬菜、果樹或農(nóng)作物上,嚴(yán)重影響它們的生長[7]。人們每年都會被紛飛的楊絮深受其擾,而泓森槐便能代替楊樹,是既不會產(chǎn)生大量的楊絮又能獲得高產(chǎn)的樹種。

        植物組織培養(yǎng)是利用植物細(xì)胞的全能性,在適宜條件下,植物體任何一個(gè)細(xì)胞都具備發(fā)育成為一個(gè)完整植株的潛力[8-9]。植物組織培養(yǎng)則可加快植株的繁育進(jìn)程,增大生長發(fā)育速度,培育無毒苗。本實(shí)驗(yàn)采用泓森槐的莖為外植體,誘導(dǎo)愈傷組織形成進(jìn)一步分化,形成根獲得完整植株,組培快繁育苗,既可以降低企業(yè)生產(chǎn)成本,又可以在短時(shí)間內(nèi)獲得足夠多的無菌無病毒種苗解決泓森槐的苗木緊缺,滿足市場的需求。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        泓森槐的外植體(由宿州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供)。

        1.2 試驗(yàn)方法

        1.2.1 外植體處理

        剪取一年生或當(dāng)年生枝條,去除葉片和葉柄于桶中,放入洗衣粉,流水沖洗1-2h,清洗干凈后拿入超凈工作臺進(jìn)行進(jìn)一步消毒。用無菌剪刀將外植體截取帶有一個(gè)腋芽的莖段2cm左右,放入三角瓶中倒入75 %的乙醇進(jìn)行消毒2-3min,其間不停搖晃,用無菌水洗滌外植體4次,每次2-3min。然后用0.1 %氯化汞消毒,8-10min,無菌水洗滌7-8次,每次清洗3-5min,清洗好的外植體置于無菌濾紙上備用。

        1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        初代培養(yǎng):以MS培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基,并稍作改動(在大量元素中增加了硝酸鈣),激素有6-BA,NAA,ZT,質(zhì)量濃度設(shè)置0.5,1,1.5mg/L,激素組合見表1。白糖30g/L,瓊脂粉7g/L,pH6.5-6.8,7個(gè)處理,每個(gè)處理接50瓶,每瓶1個(gè),15天后統(tǒng)計(jì)外植體分化率和愈傷組織的形成情況。誘導(dǎo)分化繼代培養(yǎng):以MS培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基,白糖25g/L,瓊脂粉7g/L,pH6.5-6.8,激素的種類、濃度以及組合搭配見表2。8個(gè)處理,每個(gè)處理接50瓶,每瓶2-3個(gè),15-20天后統(tǒng)計(jì)愈傷組織繼代增殖情況。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同激素濃度對外植體不定芽分化及愈傷組織形成的影響

        植株的分化受植物激素的影響,它能在較低濃度下調(diào)節(jié)植物的生長與發(fā)育[10]。將處理好的泓森槐莖段,接在不同濃度激素的培養(yǎng)基中,接種7天后,不定芽開始形成長出,第10天開始有愈傷組織出現(xiàn),接種20天后,統(tǒng)計(jì)不定芽分化率及愈傷組織的形成數(shù)量,由表1可知,不同濃度激素配比,不定芽的分化和愈傷組織形成的數(shù)量是不相同的,在NAA濃度為0.5mg/L,6-BA的濃度1mg/L時(shí),不定芽的分化率最高,達(dá)到97.12%。愈傷組織的誘導(dǎo)率也最高,達(dá)到87.33%,愈傷組織的狀態(tài)也最好(見圖1);當(dāng)NAA的濃度為1mg/L,6-BA的濃度0.5-1.5mg/L范圍,不定芽的分化率和愈傷組織的誘導(dǎo)率隨著6-BA的濃度增加而增加,這與當(dāng)細(xì)胞分裂素的濃度大于細(xì)胞生長素的濃度時(shí),利于芽的形成[11]是一致的。NAA的濃度為0.5mg/L,ZT的濃度1mg/L,不定芽的分化率達(dá)到86.72%,愈傷組織的誘導(dǎo)率為83.82%,愈傷組織的狀態(tài)較好,見圖2。當(dāng)NAA的濃度為0.5mg/L,ZT濃度為1-1.5mg/L的時(shí),不定芽的分化率和愈傷組織的誘導(dǎo)率都高于NAA的濃度為1mg/L。有實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看,在NAA為1mg/L,6-BA的濃度0.5mg/L對泓森槐組培形成愈傷組織的誘導(dǎo)率最差,見圖3。

        表1 不同濃度激素配比對不定芽及愈傷組織形成的影響

        圖1 NAA0.5mg/L,6-BA1mg/L 圖2 NAA0.5mg/L,ZT1mg/L 圖3 NAA1mg/L,ZT1mg/L

        2.2 不同濃度激素組合對愈傷組織不定芽分化影響

        將愈傷組織接種到不同濃度激素配比的培養(yǎng)基中,培養(yǎng)20 d,不同濃度激素組合對愈傷組織誘導(dǎo)芽分化結(jié)果不同,當(dāng)NAA的濃度為0.3mg/L,6-BA為1mg/L時(shí)(組合7),誘導(dǎo)愈傷組織分化形成不定芽數(shù)最多,成芽率為76%, 效果較好,結(jié)果見表2。不定芽的葉色濃綠,長勢較好見圖4;其次是6號組合,成芽率為 74%,長勢見圖5,組合效果最不理想的是5號組合,成芽率只有36%,長勢見圖6。綜合考慮,認(rèn)為誘導(dǎo)愈傷組織分化成不定芽,最理想的激素組合和濃度是1 mg/L 6-BA+0.3 mg/L NAA。

        表2 不同濃度激素組合對愈傷組織不定芽分化影響

        圖4 NAA0.3mg/L,ZT1mg/L 圖5 NAA0.2mg/L,6-BA、ZT0.5mg/L 圖6 NAA0.3mg/L,ZT0.5mg/L

        3 結(jié) 論

        在泓森槐組織培養(yǎng)時(shí),外植體應(yīng)選擇當(dāng)年生的枝條較好,生活力強(qiáng),老的組織,生活能力相對較弱些,雖然從理論上植物體的組織或器官都能培養(yǎng)出再生植株,但植物的生理狀態(tài)、取材時(shí)間、部位等,對其分化能力是有影響的[12]。從試驗(yàn)結(jié)果可知,對泓森槐不定芽形成最佳的培養(yǎng)基配方,培養(yǎng)基MS,激素NAA和6-BA,它們的用量為0.5mg/L和1mg/L,形成的愈傷誘導(dǎo)率為87.33%。愈傷組織進(jìn)一步分化成不定芽的最佳培養(yǎng)基配方,培養(yǎng)基MS,激素NAA和6-BA,濃度分別是0.3mg/L和1mg/L。ZT激素在泓森槐組織培養(yǎng)中,效果不如NAA和6-BA,但ZT在藍(lán)莓的組織培養(yǎng)中,效果較好[13],這說明不同植物對激素的種類要求不同,選擇合適的激素類型,對組織培養(yǎng)是否成功,非常重要。泓森槐由于生長快,全身是寶,又不像楊樹那樣飄絮,污染環(huán)境,是一種代替楊樹的最好樹種,大力快速繁殖,滿足生產(chǎn)需求,意義重大。

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