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        秋水仙素對(duì)澤林考蘭原球莖生長(zhǎng)及分化的影響

        2021-09-28 07:42:16鄧小果李貴雨
        農(nóng)業(yè)與技術(shù) 2021年18期
        關(guān)鍵詞:原球莖秋水仙素多倍體

        鄧小果李貴雨

        (1.海南開放大學(xué)農(nóng)林醫(yī)藥科技學(xué)院,海南 ???570208;2.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所,海南 海口 571101)

        澤林考蘭(Zelenkoa onusta(Lindl.)M.W.Chase & N.H.Williams)隸屬文心蘭亞族的單種屬,主要分布在厄瓜多爾和秘魯,附生于海拔0~1200m干旱森林的巖石或樹干上,耐高溫和干旱能力較強(qiáng)。澤林考蘭具有花期長(zhǎng),花序可達(dá)60cm,花色鮮黃色等性狀,觀賞價(jià)值高。到目前為止,國(guó)內(nèi)對(duì)澤林考蘭的研究較少,僅有少數(shù)的植物園引種和小規(guī)模的雜交育種工作。在國(guó)際蘭花登錄機(jī)構(gòu)——英國(guó)皇家園藝協(xié)會(huì)(RHS)登錄的以澤林考蘭為親本的雜交種有15屬66個(gè)組合,可以與文心蘭亞族成員廣泛雜交,顯示澤林考蘭較強(qiáng)雜交親和力。

        通過化學(xué)誘變育種技術(shù)與植物組織技術(shù)相結(jié)合,具有不受環(huán)境條件限制、節(jié)省大量人工和時(shí)間、擴(kuò)大變異譜和提高變異率等優(yōu)點(diǎn)[1,2],在作物遺傳改良方面具有獨(dú)特發(fā)展優(yōu)勢(shì)和潛力。秋水仙素誘變多倍體應(yīng)用于多種蘭科植物,已在文心蘭[3-6]、蝴蝶蘭[7,8]、石斛蘭[9]、墨蘭[10]等有相關(guān)研究,這些研究可為蘭科植物多倍體育種提供試驗(yàn)依據(jù)。本試驗(yàn)利用已建立的澤林考蘭的離體培養(yǎng)再生體系,以澤林考蘭原球莖為材料,研究秋水仙素處理對(duì)其原球莖生長(zhǎng)及分化的影響,為澤林考蘭多倍體育種技術(shù)提供理論試驗(yàn)依據(jù)。

        1 材料和方法

        1.1 材料

        試驗(yàn)材料為健壯澤林考蘭原球莖,由中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所提供。

        1.2 方法

        1.2.1 秋水仙素處理

        選取生長(zhǎng)旺盛,大小基本均勻的澤林考蘭原球莖,在超凈工作臺(tái)上用鑷子將其單個(gè)剝離,浸入不同濃度的秋水仙素溶液中。秋水仙素的濃度分別為600mg·L-1、800mg·L-1、1000mg·L-1。處理時(shí)間為12h、24h、48h,處理后用無菌水沖液沖洗3次;以不加入秋水仙素的無菌水作為對(duì)照。

        1.2.2 處理材料的培養(yǎng)和觀察

        將處理后的原球莖接到繼代培養(yǎng)基(1/2MS加6-BA 2.5mg·L-1加NAA 0.1mg·L-1加蔗糖30g·L-1加卡拉膠7.5g·L-1)中,每個(gè)處理接種40個(gè)原球莖,每個(gè)處理重復(fù)3次,所有材料均在同一條件下培養(yǎng)。培養(yǎng)溫度26±1℃,每天光照12h,30d后統(tǒng)計(jì)死亡率和膨大率。培養(yǎng)過程中觀察原球莖的生長(zhǎng)情況。

        死亡率(%)=死亡原球莖數(shù)/接種原球莖數(shù)×100%

        膨大率(%)=膨大原球莖數(shù)/接種原球莖數(shù)×100%

        1.2.3 原球莖分化

        將繼代后的原球莖繼續(xù)轉(zhuǎn)入分化培養(yǎng)基(1/2MS加6-BA 0.5mg·L-1加NAA 0.15mg·L-1加蔗糖30g·L-1加卡拉膠7.5g·L-1)中,接種時(shí)已褐變死亡的原球莖不再轉(zhuǎn)接。培養(yǎng)溫度26±1℃,每天光照12h,30d后觀察生長(zhǎng)情況并統(tǒng)計(jì)分化率。

        分化率(%)=分化成芽原球莖數(shù)/接種原球莖數(shù)×100%

        2 結(jié)果與分析

        2.1 秋水仙素處理對(duì)原球莖生長(zhǎng)的影響

        將處理后的原球莖接到繼代培基中培養(yǎng)觀察,30d后統(tǒng)計(jì)其死亡率和膨大率,見表1。隨著秋水仙素濃度的增加及處理時(shí)間的延長(zhǎng),部分類原球莖膨大,同時(shí)部分原球莖受傷害程度也越明顯,甚至褐化死亡。由表1可知,對(duì)照原球莖的死亡率最低,原球莖膨大率為0;秋水仙素處理后原球莖的死亡率均大于30%,死亡率都高于對(duì)照,這表明秋水仙素對(duì)原球莖生長(zhǎng)有抑制作用。處理時(shí)間相同時(shí),秋水仙素濃度越高,死亡率越高;處理濃度相同時(shí),處理時(shí)間越長(zhǎng),死亡率越高。當(dāng)處理時(shí)間為12h和24h時(shí),隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),原球莖膨大率增加,當(dāng)處理時(shí)間為48h時(shí),原球莖膨大率下降,高濃度原球莖長(zhǎng)勢(shì)弱,沒有出現(xiàn)原球莖膨大,在后期培養(yǎng)中,慢慢死亡??傮w上看,在濃度為1000mg·L-1,處理時(shí)間為24h,原球莖的死亡率為51.67%,原球莖膨大率較高,膨大率為21%,長(zhǎng)勢(shì)良好。

        表1 秋水仙素處理對(duì)澤林考蘭原球莖生長(zhǎng)的影響

        2.2 秋水仙素處理對(duì)原球莖分化的影響

        將繼代培養(yǎng)后存活的原球莖轉(zhuǎn)接到分化培養(yǎng)基中,經(jīng)過秋水仙素處理后的類原球莖出芽時(shí)間比對(duì)照晚,小芽生長(zhǎng)遲緩,出現(xiàn)肉質(zhì)芽,隨著秋水仙素處理濃度時(shí)間增大,小芽生長(zhǎng)受抑制越明顯,且在生長(zhǎng)過程中部分芽逐漸黃化死亡。

        從表2可知,處理時(shí)間為12h的原球莖分化率均在70%以上,隨著秋水仙素濃度的升高成活率逐漸降低;處理時(shí)間為24h的原球莖分化率有所下降,且隨著秋水仙素濃度的升高成活率逐漸降低,處理時(shí)間為48h時(shí),僅有濃度為600mg·L-1時(shí)分化出苗,且分化率僅為24%。試驗(yàn)表明,秋水仙素處理時(shí)間對(duì)原球莖的分化影響較大。當(dāng)處理時(shí)間為24h,濃度為1000mg·L-1時(shí),分化率為54%,接近對(duì)照組的58%,且出現(xiàn)幼葉變寬變厚。

        表2 秋水仙素處理對(duì)澤林考蘭原球莖分化的影響

        3 討論

        多倍體育種是蘭科育種重要方法之一,外植體類型及處理方法都對(duì)多倍體的誘導(dǎo)效果有較大影響。植物組織分裂旺盛的時(shí)期和部位如類原球莖等是多倍體誘導(dǎo)中常用的材料。崔廣榮等用秋水仙素處理原球莖離體薄切片,再生后的植株都有表現(xiàn)為粗壯、矮化、葉片增寬增厚和葉片線藝等變異[3,4]。用125mg·L-1秋水仙素對(duì)朵麗蘭(Dortis pulcherrima)的原球莖進(jìn)行處理7d,發(fā)現(xiàn)原球莖再生率為42%~59%,再生植株中46%為四倍體[11]。采用紫外線照射和秋水仙素處理對(duì)春蘭(C.goeringii.)原球莖進(jìn)行處理,再生植株出現(xiàn)變矮、葉片增寬增厚、葉片出現(xiàn)藝蘭等變異性狀[12]。張志勝等用秋水仙素處理墨蘭(C.sinense)和大花蕙蘭(C.hyridus)的雜交Fl種子誘導(dǎo)的原球莖,經(jīng)秋水仙素處理后原球莖的生長(zhǎng)和分化起抑制作用,且隨著處理濃度增高抑制作用越強(qiáng),秋水仙素處理原球莖后的再生植株出現(xiàn)了植株粗壯、多葉、葉片變寬、變厚、葉片墨綠色、矮化、線藝和葉藝等變異類型,變異率為9.06%,其中秋水仙素濃度為0.10%、處理時(shí)間為48h時(shí),植株變異率最高[6]。吳彥秋等用秋水仙素處理杜鵑蘭原球莖,試驗(yàn)表明,隨秋水仙素濃度及處理時(shí)間的增加,原球莖的存活率降低,小苗呈現(xiàn)植株粗壯、葉片質(zhì)地較硬、假鱗莖變大、根粗短且數(shù)量少等性狀,不同濃度及處理時(shí)間對(duì)多倍體誘導(dǎo)率不同,最高誘導(dǎo)率20%[13]。

        本研究用不同濃度的秋水仙素溶液處理澤林考蘭原球莖后,原球莖生長(zhǎng)和分化都受到不同程度的影響。秋水仙素處理后的原球莖均出現(xiàn)死亡和膨大,隨著濃度增大和處理時(shí)間延長(zhǎng),死亡率增大,在分化培養(yǎng)中,隨著處理濃度和處理時(shí)間的增加,分化率逐漸下降,小芽生長(zhǎng)遲緩,出現(xiàn)肉質(zhì)芽。當(dāng)濃度為1000mg·L-1,處理時(shí)間為24h,原球莖的膨大率為21%,死亡率為51.67%,可作為澤林考蘭多倍體誘導(dǎo)參考濃度。

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