朱強(qiáng), 周媛, 田丹青, 葛亞英, 潘曉韻
(浙江省園林植物與花卉研究所, 浙江 杭州 311251)
紅掌是天南星科花燭屬的重要觀賞植物,為主要切花和盆栽花卉。大規(guī)模生產(chǎn)所需紅掌種苗一般通過組織培養(yǎng)獲得,這方面研究報道很多,不同研究者所用品種不同,培養(yǎng)基和培養(yǎng)方法也各異[1-10]。本研究通過紅掌愈傷增殖和不定芽分化、壯苗生根的培養(yǎng)基對比試驗,以期篩選出較優(yōu)的愈傷途徑紅掌組培體系,應(yīng)用于紅掌組培苗的規(guī)模化生產(chǎn)。
愈傷組織由紅掌自育品系36-06、16-01、05-01多次繼代的愈傷團(tuán)塊增殖獲得,組培苗由生長狀況及規(guī)格一致的紅掌自育品系16-01、18-30獲得。
1.2.1 培養(yǎng)條件
愈傷增殖不定芽分化基本培養(yǎng)基為MS+30 g·L-1蔗糖,各處理分別添加不同濃度的6-BA和TDZ(新型植物生長調(diào)節(jié)劑)。其中以零添加的TM1為對照,TM2~TM5為只添加6-BA濃度為0.30、0.60、1.00、1.50 mg·L-1的處理;TM6~TM8為添加6-BA 0.60 mg·L-1,分別添加TDZ 0.05、0.10、0.30 mg·L-1;TM9~TM11為添加6-BA 1.00 mg·L-1,分別添加TDZ 0.05、0.10、0.30 mg·L-1;TM12為添加TDZ 0.30 mg·L-1。
壯苗生根基本培養(yǎng)基為1/2 MS+20 g·L-1蔗糖,各處理添加不同濃度的NAA、IBA和AC。其中,以零添加的TN1為對照,TN2為只添加1.00 g·L-1的AC,TN3~TN6為只添加NAA濃度為0.05、0.10、0.30、0.60 mg·L-1的處理,TN7~TN9為只添加IBA濃度為0.10、0.50、1.00 mg·L-1的處理。
各處理瓊脂均為5.0 g·L-1,pH為5.8。培養(yǎng)溫度(25±2) ℃,光照強(qiáng)度2 000 lx左右,光照時間14 h·d-1。
1.2.2 愈傷增殖分化培養(yǎng)基比較試驗
取品系36-06、16-01各自體積相近的愈傷組織塊,每處理3瓶,以愈傷增殖培養(yǎng)基培養(yǎng)120 d,中間轉(zhuǎn)接3次,稱量培養(yǎng)前后每瓶愈傷組織的質(zhì)量。
取品系05-01體積相近的愈傷組織塊,每處理4瓶,以愈傷增殖培養(yǎng)基培養(yǎng)90 d后,稱量玻璃化褐化死亡的愈傷質(zhì)量,成活愈傷繼續(xù)轉(zhuǎn)接培養(yǎng)90 d后,統(tǒng)計各處理愈傷單位面積(1 cm2)的大芽(高度不低于0.5 cm)和小芽(高度低于0.5 cm)的數(shù)量。
1.2.3 壯苗生根培養(yǎng)基比較試驗
將品系16-01、18-30(小株型)各自大小一致的組培小苗接入壯苗生根培養(yǎng)基,每瓶4株,每個品系每處理為6瓶,在16-01品系培養(yǎng)75 d、18-30品系培養(yǎng)90 d后,分別測量其株高、葉數(shù)、最大葉葉長、葉寬、根數(shù)、根長、根粗。
由表1可知,6-BA和TDZ協(xié)同作用的培養(yǎng)基增殖效果好于僅含6-BA的處理,而僅含TDZ的TM12增殖效果一般。單獨(dú)使用6-BA時,隨著試驗濃度的增加,愈傷增殖量呈先增加后緩慢下降的趨勢。
表1 愈傷增殖量及死亡率和分化出芽率
愈傷增殖量峰值在不同品系間存在差異。品系16-01在6-BA濃度為1.00 mg·L-1時增殖較多,而36-06在6-BA濃度為0.60 mg·L-1時增殖較多。從品系05-01各處理的愈傷死亡率看,含TDZ的處理愈傷玻璃化褐化死亡較多,當(dāng)含量在0.30 mg·L-1時愈傷死亡率最高。從出芽情況看,TM1芽多且大,隨6-BA含量的增加,TM2~TM5不定芽數(shù)量也增加,但芽變小,其中TM4、TM5的芽是很小的芽點(diǎn)。TM6的部分芽也很小。TM7~TM11的愈傷增殖明顯,但分化出芽很少,且部分芽畸形苗和白化,同時不分化的光滑愈傷塊增多。TM12分化芽基本為畸形。
試驗結(jié)果表明,品系16-01各項形態(tài)指標(biāo)處理間差異顯著。由表2可見,品系16-01的株高、葉長×葉寬各處理均表現(xiàn)為TN4、TN5、TN3顯著優(yōu)于其他處理和對照TN1,尤以TN4最優(yōu)。NAA不同濃度處理顯示,較低濃度對16-01組培苗地上部分生長有促進(jìn)作用,但TN5、TN6的葉數(shù)、TN6葉長×葉寬均為各處理中最低,且與其他處理間差異顯著,表明隨NAA濃度的增高,對其葉的生長有抑制作用,影響出葉速度和葉面積。就地上部分形態(tài)指標(biāo)看,TN7~TN9與對照TN1總體上差異不顯著,僅TN8的葉數(shù)與TN1達(dá)顯著差異,表明0.10~1.00 mg·L-1IBA對品系16-01地上部分生長影響不明顯。加活性炭的TN2其株高和葉長×葉寬均顯著高于對照,但不及TN3、TN4。根數(shù)以含NAA的TN3~TN6處理為多,且與對照和其他處理間差異顯著,其他處理與對照間無顯著差異。TN3、TN4根長大于TN7~TN9,但差異不顯著,TN7~TN9顯著長于對照和TN6,TN6顯著低于對照。TN3~TN6的根粗大于TN7~TN9,大于對照和TN2,其中TN5、TN6最粗,且與TN4以外的其他處理間差異顯著,觀察發(fā)現(xiàn),TN5、TN6的根多表現(xiàn)為粗短畸形。TN7~TN9的根也較對照粗,但不顯著。TN2根粗低于對照,且根數(shù)、根長與對照間無顯著差異。
表2 品系16-01各處理的形態(tài)指標(biāo)
由表3可知,品系18-30的株高和根數(shù)處理間差異不顯著,其他各項形態(tài)指標(biāo)間呈顯著差異。TN3~TN6的葉數(shù)顯著低于對照TN1,TN5、TN6顯著低于TN2。TN5、TN6的葉長×葉寬顯著小于對照,其他處理與對照間差異不顯著。由此表明,品系18-30在NAA濃度高時葉的生長受到抑制,這與品系16-01一致。品系18-30各處理對根長、根粗的影響趨勢也與16-01基本一致,除TN5、TN6外,其他處理與TN1均無顯著差異。
表3 品系18-30各處理的形態(tài)指標(biāo)
愈傷增殖培養(yǎng)基試驗結(jié)果表明,在0.30~1.50 mg·L-1內(nèi),6-BA對愈傷增殖均有促進(jìn)作用,且隨濃度的增加,愈傷增殖量呈先增加后緩慢下降的趨勢,這與王晶等[1]的研究結(jié)果一致;本試驗中的6-BA以0.60~1.00 mg·L-1為宜,這與趙斌等[2-5]的結(jié)論一致。TDZ與6-BA配合使用促愈傷增殖作用更顯著,但TM8相對增殖偏少,可能是因為TDZ相對6-BA配比濃度偏高造成。本試驗中,愈傷增殖多的6-BA和TDZ組合濃度配比為(6~10)∶1。隨著培養(yǎng)的時間延長,TDZ濃度在0.10~0.30 mg·L-1,各處理的愈傷玻璃化、褐化較多,愈傷分化出芽也受到抑制,且分化芽多畸形、白化;當(dāng)TDZ濃度僅為0.05 mg·L-1時,與1.00 mg·L-16-BA共同作用也有類似的情況。王晶等[1]的研究也報道了這一現(xiàn)象,認(rèn)為是TDZ具有非常強(qiáng)的細(xì)胞分裂素活性所致,紅掌愈傷不定芽分化培養(yǎng)過程中應(yīng)避免使用或采用低濃度TDZ。6-BA和TDZ最適濃度因愈傷不同而存在差異,可能與基因型有關(guān),也可能與愈傷狀態(tài)有關(guān),如多次繼代會造成激素積累濃度升高。綜合考慮愈傷增殖效率及不定芽的數(shù)量、質(zhì)量認(rèn)為,本試驗愈傷增殖分化以MS+0.60~1.00 mg·L-16-BA為宜。
生根培養(yǎng)基試驗結(jié)果表明,品系16-01組培苗各項形態(tài)指標(biāo)處理間存在顯著差異。NAA和IBA對其生長影響不同。NAA在0.05~0.30 mg·L-1內(nèi)可促進(jìn)植株長高、葉面積增加及根系增多增長增粗,超過0.30 mg·L-1則抑制葉的生長,影響出葉速度和葉面積,產(chǎn)生大量粗短的畸形根,此結(jié)論與陳彥霖等[4,6]一致。而0.10~1.00 mg·L-1IBA對地上部分和根數(shù)、根粗影響不顯著,但能促進(jìn)根伸長?;钚蕴看龠M(jìn)植株長高、葉面積增加,但效果不及濃度適宜的NAA。綜合考慮,以1/2 MS+0.10 mg·L-1NAA為品系16-01最適壯苗生根培養(yǎng)基。
可能因為品系18-30是小株型,其生長相對較慢,株高和根數(shù)處理間差異不顯著,其他各項形態(tài)指標(biāo)差異顯著。對比品系16-01各處理的表現(xiàn)認(rèn)為,雖然影響趨勢基本一致,但僅TN6、TN5在葉面積、根長、根粗幾項都與對照差異達(dá)顯著,可能因為不同紅掌品種對激素等添加物敏感度不同,也可能是因為該品系生長緩慢而未能表現(xiàn)出來。18-30含NAA處理各項指標(biāo)的峰值都出現(xiàn)在0.05 mg·L-1,16-01含NAA處理各項指標(biāo)的峰值出現(xiàn)在0.10 mg-1,說明18-30的此濃度的NAA較16-01低,品種間存在差異,在規(guī)模生產(chǎn)時需進(jìn)行試驗微調(diào)。