武愛(ài)龍,潘浩漢,吳建陽(yáng),卜 浩
(1.湛江幼兒師范專(zhuān)科學(xué)校, 廣東 湛江 524037;2.嶺南師范學(xué)院基礎(chǔ)教育學(xué)院, 廣東 湛江 524037)
銀葉金合歡Acaciapodalyriifolia屬豆科含羞草亞科植物,國(guó)內(nèi)早期又叫珍珠相思、真珠相思、昆士蘭銀條等,原產(chǎn)澳大利亞[1]。該樹(shù)適應(yīng)性強(qiáng),生長(zhǎng)速度快,樹(shù)形優(yōu)美,花繁葉茂,花朵金黃色,花期長(zhǎng),葉片呈銀綠色,同時(shí)銀葉金合歡可用于景觀(guān)造型,觀(guān)葉、觀(guān)花效果都非常好,是園藝園林綠化的優(yōu)良樹(shù)種,具有較高的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。因此,銀葉金合歡廣泛應(yīng)用于華南地區(qū)城市綠化和生態(tài)景觀(guān)林中[2]。
銀葉金合歡優(yōu)良的種苗主要來(lái)自進(jìn)口,成本昂貴。目前,銀葉金合歡主要采用播種、扦插、壓條、嫁接、分株等方法進(jìn)行繁殖,但效果不理想。國(guó)內(nèi)關(guān)于銀葉金合歡的繁殖主要是通過(guò)播種繁殖[3-7],但是其種皮結(jié)構(gòu)致密,且種子外部具有蠟狀角質(zhì)層,透氣性透水性極差,不經(jīng)處理的種子發(fā)芽率很低。植物組織培養(yǎng)技術(shù)具有增殖系數(shù)大、生產(chǎn)周期短、可以常年生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn), 因此組培技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種植物種苗的快速繁殖,但是有關(guān)銀葉金合歡的組培快繁研究不是很多,只有李蕊萍等[6-7]對(duì)銀葉金合歡做過(guò)初步的組培研究,方法比較傳統(tǒng)。響應(yīng)面分析法(response surface methodology,RSM)是近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法,可以減少試驗(yàn)次數(shù),使用方便,回歸預(yù)測(cè)性好[8],已在植物組織培養(yǎng)研究中廣泛應(yīng)用[9-10]。本研究采用組培所需的基本培養(yǎng)基MS、激素(6-BA、IBA、GA3、NAA)為培養(yǎng)基原料,并基于單因素的預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上,參考Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理,用響應(yīng)面法將各因素的相互關(guān)系進(jìn)行擬合分析,研究各因素與響應(yīng)值的關(guān)系,從而優(yōu)化銀葉金合歡的組培條件,以期為今后相關(guān)研究提供理論實(shí)踐基礎(chǔ)。
銀葉金合歡采自于湛江東盟城的東菊公園。2018年1月,選擇連續(xù)晴天3 d以上,挑生長(zhǎng)健壯、無(wú)病蟲(chóng)害的植株切取當(dāng)年生含腋芽枝條作為誘導(dǎo)材料。
先用酒精消毒后的手術(shù)刀將含有腋芽的當(dāng)年枝條,從其母株上切下,切除枝條上的葉部結(jié)構(gòu)后,用流水沖洗干凈,放室內(nèi)晾3 d。隨后,將其放入5%洗潔精溶液中浸泡30 min,軟毛刷洗凈后流水沖洗30 min,切成長(zhǎng)1.0~2.0 cm帶腋芽的莖段,在超凈工作臺(tái)上先用75%酒精消毒1 min,再用0.2% 升汞(加幾滴吐溫-20)浸泡消毒20 min,最后用無(wú)菌水沖洗5~7次備用。
將消毒洗凈后的帶腋芽莖段放在無(wú)菌超凈臺(tái)上1 h,等帶腋芽莖段表面水分晾干后,切去帶腋芽莖段兩端壞死部分,最后將帶腋芽莖段接種到誘導(dǎo)培養(yǎng)基中,每次接種每種處理10瓶,每瓶接種1株,3次重復(fù),所用培養(yǎng)瓶直徑6.6 cm,高度9.5 cm,容量為240 mL。
1.4.1不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng) 采用統(tǒng)計(jì)軟件Design-expert 8.0.5進(jìn)行中心組合試驗(yàn)(Central Composite Design,CCD)設(shè)計(jì),對(duì)影響銀葉金合歡莖段誘導(dǎo)出不定芽培養(yǎng)基激素濃度配比進(jìn)行研究,以獲得不定芽最佳誘導(dǎo)培養(yǎng)基?;谇捌趩我蛩仡A(yù)試驗(yàn),得知影響銀葉金合歡莖段誘導(dǎo)不定芽誘導(dǎo)率的激素有6-BA、IBA、GA3。本研究采用響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案,以6-BA、IBA、GA33種激素的濃度為三因素,以誘導(dǎo)率為響應(yīng)值(表1),共17個(gè)處理。將步驟1.3所選取的帶腋芽莖段外植體接種于誘導(dǎo)培養(yǎng)基中無(wú)菌的帶腋芽莖段接入到誘導(dǎo)培養(yǎng)基上,每個(gè)處理接種30瓶,每瓶接種1個(gè)莖段,光照時(shí)間12 h·d-1,光照強(qiáng)度為2 000 lx。培養(yǎng)30 d后觀(guān)察記錄發(fā)芽個(gè)數(shù),并計(jì)算各誘導(dǎo)培養(yǎng)基誘導(dǎo)率,探討最佳的誘導(dǎo)培養(yǎng)基。
表1 銀葉金合歡不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平
1.4.2增殖培養(yǎng) 本試驗(yàn)在前期單因素預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上, 得知增殖培養(yǎng)3種激素6-BA、IBA、GA3有效的濃度范圍分別為0.2~0.8 mg·L-1、0.2~1.0 mg·L-1、0.1~0.3 mg·L-1。根據(jù)Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理,以增殖系數(shù)為響應(yīng)值(表2),確定增殖培養(yǎng)中激素組合的最佳配比,共17個(gè)處理。將誘導(dǎo)培養(yǎng)所得的不定芽分成單株,轉(zhuǎn)接至含有不同的增殖培養(yǎng)基中進(jìn)行增殖。每個(gè)試驗(yàn)接種30瓶,每瓶1個(gè)不定芽,培養(yǎng)30 d后觀(guān)察記錄不定芽的增殖情況,探討最佳的增殖培養(yǎng)基。
表2 銀葉金合歡增殖培養(yǎng)基響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平
1.4.3生根培養(yǎng) 本試驗(yàn)在前期單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,得到銀葉金合歡生根培養(yǎng)2種激素IBA、NAA有效濃度范圍分別為0.4~0.8 mg·L-1、0~0.2 mg·L-1,通過(guò)CCD中心試驗(yàn)設(shè)計(jì),以生根率為響應(yīng)值(表3),確定生根培養(yǎng)中激素組合的最佳配比,共13個(gè)處理。將增殖培養(yǎng)所得的2~3 cm高的無(wú)根芽苗分成單株,接種生根培養(yǎng)基中。每個(gè)處理接種10瓶,每瓶2個(gè)外植體,重復(fù)3次;培養(yǎng)40 d后觀(guān)察記錄生根情況,并計(jì)算各生根培養(yǎng)基中生根率。
表3 銀葉金合歡生根培養(yǎng)基響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平
以上培養(yǎng)基中,誘導(dǎo)以及增殖基本培養(yǎng)基都是MS培養(yǎng)基,蔗糖濃度均為30 g·L-1,而生根基本培養(yǎng)基是1/2MS培養(yǎng)基,蔗糖濃度為15 g·L-1,培養(yǎng)基瓊脂粉濃度均為6 g·L-1,pH 5.8~6.2。培養(yǎng)溫度26℃左右,光照強(qiáng)度2 000 lx左右,光照時(shí)間12 h·d-1。
1.6煉苗移栽 移栽前將生根瓶苗放在室溫25~30℃的環(huán)境下不開(kāi)蓋煉苗7 d,在移栽前1 d洗凈根部的培養(yǎng)基之后用多菌靈或者高錳酸鉀進(jìn)行浸泡2 min消毒,隨后移栽到消毒好的基質(zhì)中,基質(zhì)配置比例為黃心土∶沙(2∶1),澆透水,再用薄膜覆蓋保濕保溫,并用遮陰網(wǎng)遮陰。20 d后,揭開(kāi)薄膜進(jìn)行常規(guī)水肥管理。經(jīng)30 d的常規(guī)養(yǎng)護(hù),即可成活。
利用Design Expert 8.0.6軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,推測(cè)出最佳組合配方并進(jìn)行實(shí)際試驗(yàn)驗(yàn)證。
誘導(dǎo)率(%)=(誘導(dǎo)出不定芽的瓶數(shù)/接種瓶數(shù))×100;
增殖系數(shù)=新增芽數(shù)/接種總芽數(shù);
生根率(%)=(生根苗數(shù)/接種總苗數(shù))×100。
外植體接種到誘導(dǎo)培養(yǎng)基10~15 d后莖段腋芽開(kāi)始逐漸膨大,出現(xiàn)不定芽。部分莖段基部出現(xiàn)褐色分泌物,30 d開(kāi)始統(tǒng)計(jì)不定芽的誘導(dǎo)率。從表4可知,17組組合都可以誘導(dǎo)出不定芽,但不同組合的誘導(dǎo)率存在很大的差異,誘導(dǎo)率的范圍在13.56%~62.14%,其中第13組組合誘導(dǎo)率最高(6-BA濃度為2.0 mg·L-1,IBA濃度為0.6 mg·L-1,GA3濃度為0.2 mg·L-1),達(dá)到62.14%,第5組組合(6-BA濃度為1.0 mg·L-1,IBA濃度為0.2 mg·L-1,GA3濃度為0.2 mg·L-1)誘導(dǎo)率最低13.56%,兩者相差高達(dá)48.58%。通過(guò)觀(guān)察發(fā)現(xiàn),第5組也能夠形成大量的愈傷組織,可能原因在于6-BA以及IBA濃度較高有利于誘導(dǎo)不定芽,而GA3濃度較高有利于能夠產(chǎn)生愈傷組織。
2.1.1誘導(dǎo)率回歸方程分析 以培養(yǎng)基中6-BA(A)、IBA(B)、GA3(C)為自變量因素,莖段誘導(dǎo)出芽的誘導(dǎo)率(Y)為響應(yīng)值,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果(表4)得到回歸方程為:Y=57.40+10.01A+1.33B-0.59-6.68×B-0.33A×C-2.73B×C-15.56A2-10.40B2-7.23C2,其中,相關(guān)系數(shù)R2=0.946 9,校正決定系數(shù)R2=0.878 7。該回歸方程的P值=0.001 1<0.01,有極顯著性;方程經(jīng)失擬性檢驗(yàn)分析得F=0.355 55,P>0.1,失擬不顯著,由此可以看出,該回歸方程擬合性好。表5顯示,A、A2、B2達(dá)到差異極顯著(P<0.01),AB、C2達(dá)到差異顯著(P<0.05)。表明激素6-BA濃度對(duì)銀葉金合歡外植體莖段誘導(dǎo)出不定芽有著極顯著影響,且6-BA濃度與IBA濃度的交互作用對(duì)誘導(dǎo)出不定芽差異顯著,IBA濃度與GA3濃度的交互作用對(duì)結(jié)果差異不顯著。通過(guò)回歸方程得到最優(yōu)誘導(dǎo)芽的培養(yǎng)基中6-BA、IBA和GA3濃度分別為A=3.00 mg·L-1,B=0.35 (mg·L-1),C=0.20 mg·L-1。
表4 不定芽誘導(dǎo)響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果
表5 響應(yīng)面二次回歸方程方差分析
2.1.2響應(yīng)值和等高線(xiàn)分析 通過(guò)擬合方程繪制因素間交互作用的等高線(xiàn)圖和響應(yīng)面圖,6-BA、IBA和GA3濃度對(duì)銀葉金合歡誘導(dǎo)不定芽影響。由圖1可知,6-BA和6-BA以及6-BA和IBA的交互作用顯著,6-BA和IBA交互作用較小。其中,6-BA濃度對(duì)不定芽誘導(dǎo)的影響最大,其次是IBA濃度,對(duì)植株再生頻率影響最小的是GA3濃度。因此,可知銀葉金合歡外植體誘導(dǎo)不定芽對(duì)培養(yǎng)基中6-BA的濃度變化較為敏感,而對(duì)IBA和GA3的敏感性次之,其敏感性大小為6-BA>IBA>GA3。
圖1 6-BA、IBA和GA3濃度對(duì)銀葉金合歡誘導(dǎo)不定芽影響的響應(yīng)面和等高線(xiàn)
2.1.3最佳激素濃度配比及驗(yàn)證 通過(guò)二次回歸方程的分析可得出銀葉金合歡誘導(dǎo)培養(yǎng)基的最優(yōu)條件為A=3.00 mg·L-1,B=0.35 mg·L-1,C=0.20 mg·L-1,最佳誘導(dǎo)率預(yù)測(cè)值為62.89%。為驗(yàn)證模型預(yù)測(cè)的有效性,本試驗(yàn)研究了模型推測(cè)出的銀葉金合歡莖段芽誘導(dǎo)最佳激素配比為MS+3.0 mg·L-16-BA+0.35 mg·L-1IBA+0.2 mg·L-1GA3,該組合下銀葉金合歡莖段的理論出芽率為62.89%。經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)觀(guān)測(cè),該組合的平均出芽率為62.35%,與預(yù)測(cè)值無(wú)顯著差異,證明響應(yīng)面法可以有效優(yōu)化銀葉金合歡誘導(dǎo)培養(yǎng)基,其試驗(yàn)方案具有實(shí)際意義和可行性。
從表6可知,15個(gè)不同組合增殖系數(shù)為1.82~3.69,其中第15組組合(6-BA0.8 mg·L-1+IBA0.3 mg·L-1+GA30.1 mg·L-1)增殖系數(shù)最高,達(dá)到3.69;第4組組合(6-BA 0.2 mg·L-1+IBA 0.3 mg·L-1+GA30.1 mg·L-1)增殖系數(shù)最低,為1.82,2個(gè)組合相差1.87。通過(guò)觀(guān)察發(fā)現(xiàn),添加IBA 0.3 mg·L-1,隨著6-BA濃度的增加,增殖系數(shù)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),當(dāng)6-BA為0.8 mg·L-1時(shí),不定芽長(zhǎng)勢(shì)較慢,呈現(xiàn)玻璃化現(xiàn)象;而GA3濃度上升的情況下,不利于不定芽的誘導(dǎo)分化。
表6 增殖培養(yǎng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果
2.2.1增殖系數(shù)回歸方程分析 以培養(yǎng)基中6-BA(A)、IBA(B)、GA3(C)為自變量因素,增殖系數(shù)(Y)為響應(yīng)值,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果(表4)得到回歸方程為:Y=2.59+0.43A+0.28B-0.41C+0.22A×B-0.48×A×C-0.085×B×C-0.25×A2-0.050×B2+0.044×C2,其中,相關(guān)系數(shù)R2=0.987 4,校正決定系數(shù)R2=0.971 3。該回歸方程的P值<0.000 1,有極顯著性;方程經(jīng)失擬性檢驗(yàn)分析得F=0.404 2,P>0.1,失擬不顯著,由此可以看出,該回歸方程擬合性好。從表7可知,A、B、C、AB、AC、A2回歸系數(shù)極顯著(P<0.01)。表明激素6-BA、IBA、GA3濃度對(duì)銀葉金合歡外植體誘導(dǎo)出不定芽差異極顯著,且6-BA濃度與IBA濃度的交互作用對(duì)誘導(dǎo)出不定芽差異顯著,但是IBA濃度與GA3濃度的交互作用對(duì)結(jié)果影響不顯著。通過(guò)回歸方程得到最優(yōu)增殖培養(yǎng)基的激素濃度6-BA、IBA和GA3分別為A=0.66 mg·L-1,B=0.45 mg·L-1,C=0.11 mg·L-1。
表7 響應(yīng)面二次回歸方程方差分析
2.2.2莖段增殖響應(yīng)面和等高線(xiàn) 根據(jù)Design-Expert 8.0.6軟件繪制因素間交互作用的等高線(xiàn)圖和響應(yīng)面圖。由圖2可知, 6-BA、IBA、GA3的交互作用顯著。因此,推測(cè)銀葉金合歡增殖對(duì)培養(yǎng)基中6-BA、IBA、GA3的濃度變化都比較敏感,尤其是6-BA在培養(yǎng)基中的濃度變化對(duì)銀葉金合歡莖段的增殖倍數(shù)影響更明顯。
圖2 6-BA、IBA和GA3濃度對(duì)銀葉金合歡增殖影響的響應(yīng)面和等高線(xiàn)
2.2.3最佳激素濃度配比及驗(yàn)證 為驗(yàn)證模型預(yù)測(cè)的有效性,本試驗(yàn)對(duì)模型推測(cè)出的最佳激素配比MS+0.66 mg·L-16-BA+0.45 mg·L-1IBA+0.11 mg·L-1GA3進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),該組合配比下銀葉金合歡莖段理論增殖倍數(shù)為3.785 74。經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)可得到平均增殖系數(shù)為3.68,與預(yù)測(cè)值基本一致, 比原17個(gè)組合中最高增殖倍數(shù)高0.10,說(shuō)明方程與真實(shí)試驗(yàn)擬合度較好,證實(shí)了該模型的有效性。
將增殖培養(yǎng)后, 將高為2~3 cm的叢生芽苗切割為單個(gè)植株接入到不同的生根培養(yǎng)基中誘導(dǎo)生根。由表6可知,13組組合都可以誘導(dǎo)出不定根,但不同組合的生根率有所不同,各組合生根率為43.31%~81.68%,其中第8組組合(IBA 0.6 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1)生根率最高,達(dá)到61.68%,第7組組合(IBA 1.0 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1)生根率最低,為23.31%;兩個(gè)處理組合相差37.37%。通過(guò)觀(guān)察發(fā)現(xiàn),當(dāng)IBA、NAA激素濃度較低時(shí),生根效果總體差異不顯著,芽長(zhǎng)勢(shì)也無(wú)明顯區(qū)別,長(zhǎng)勢(shì)較好,苗比較健壯,隨著IBA、NAA濃度的升高,生根率呈先上升后下降趨勢(shì),同時(shí)形成大量愈傷組織,導(dǎo)致苗長(zhǎng)勢(shì)較差,可能由于前期增殖培養(yǎng)中,所形成的叢生芽植株所蓄積的激素濃度也較多,導(dǎo)致后期生根過(guò)程中,激素濃度越高越會(huì)抑制苗的長(zhǎng)勢(shì)。
2.3.1生根率回歸方程分析 以培養(yǎng)基中IBA(B)、 NAA(C)為自變量因素,生根率(Y)為響應(yīng)值,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果(表8)得到回歸方程為Y=78.65+5.99A+2.81B+4.95×A×B-18.62A2-4.55B2,其中,相關(guān)系數(shù)R2=0.940 9,校正決定系數(shù)R2=0.898 6。該回歸方程的P值=0.000 4<0.01,有極顯著性;方程經(jīng)失擬性檢驗(yàn)分析得F=0.157 5,P>0.1,失擬不顯著,由此可以看出,該回歸方程擬合性好。從表8可知,A、A2差異極顯著(P<0.01),AB差異顯著(P<0.05)。表明激素6-BA濃度對(duì)銀葉金合歡外植體誘導(dǎo)出不定芽有著極顯著影響,且6-BA濃度與IBA濃度的交互作用對(duì)誘導(dǎo)出不定芽有顯著性影響。通過(guò)Design-Expert V 8.0.6軟件得到最優(yōu)誘導(dǎo)芽的培養(yǎng)基的6-BA、IBA和GA3濃度分別為A=0.64 mg·L-1,B=0.14 mg·L-1。
表8 生根培養(yǎng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果
表9 響應(yīng)面回歸系數(shù)方差分析
2.3.2響應(yīng)面和等高線(xiàn) 通過(guò)擬合方程繪制因素間交互作用的等高線(xiàn)圖和響應(yīng)面圖,考察響應(yīng)面的形狀。由圖9可知,IBA和IBA以及IBA和NAA的交互作用顯著,NAA和NAA交互作用不顯著。其中,6-BA濃度對(duì)植株不定芽誘導(dǎo)的影響最大。因此,推測(cè)銀葉金合歡生根對(duì)培養(yǎng)基中的敏感性為IBA>NAA。
圖3 IBA和NAA濃度對(duì)銀葉金合歡生根影響的響應(yīng)面和等高線(xiàn)
2.3.3最佳激素濃度配比及驗(yàn)證 通過(guò)二次回歸方程的分析可得出銀葉金合歡生根培養(yǎng)基的最優(yōu)條件為A=0.64 mg·L-1,B=0.14 mg·L-1,經(jīng)計(jì)算,該配比培養(yǎng)條件下銀葉金合歡莖段的理論生根率為79.906 7%。而通過(guò)實(shí)際試驗(yàn)測(cè)試獲得的平均生根率為85.67%,與預(yù)測(cè)值基本一致,比原13個(gè)組合中最高生根率高出3.99%,說(shuō)明方程與真實(shí)試驗(yàn)擬合度較好,證實(shí)了該模型的有效性。
將生根培養(yǎng)30 d后的組培苗,移至溫室中不開(kāi)蓋煉苗7 d,這樣可以保持瓶?jī)?nèi)外環(huán)境的一致,使得組培苗能夠更好地適應(yīng)室外的自然環(huán)境。移栽前1 d,將培養(yǎng)瓶旋開(kāi),之后將苗取出,洗凈根上黏附的培養(yǎng)基,同時(shí)用多菌靈或者高錳酸鉀溶液浸泡消毒2 min,隨后移栽至經(jīng)消毒處理的基質(zhì)中,基質(zhì)配置比例為黃心土∶沙(2∶1),覆蓋薄膜保溫保濕,并用遮陰網(wǎng)遮陰。20 d后,揭開(kāi)薄膜進(jìn)行常規(guī)水肥管理,1個(gè)月后調(diào)查其存活率可達(dá)到90%以上。
響應(yīng)面分析法是一種可以減少試驗(yàn)次數(shù),使用方便,回歸預(yù)測(cè)性好的優(yōu)化分析方法[11]。相對(duì)于以往的分析方法,響應(yīng)面分析法獲得各個(gè)試驗(yàn)參數(shù)組合更加精確,可以減少試驗(yàn)次數(shù),進(jìn)而減少試驗(yàn)浪費(fèi)。在植物組培試驗(yàn)中,最常用的試驗(yàn)方法是正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),但是正交試驗(yàn)方法只是對(duì)一個(gè)個(gè)孤立的試驗(yàn)進(jìn)行分析,無(wú)法找到各個(gè)因素與響應(yīng)值之間的關(guān)系。牟會(huì)榮等[12]、蔡厚道[13]利用以上兩種試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究,均發(fā)現(xiàn)響應(yīng)面法優(yōu)于正交法。
目前國(guó)內(nèi)對(duì)銀葉金合歡的研究主要集中對(duì)種子萌發(fā)特征[5]、育苗技術(shù)[14]等方面,國(guó)外對(duì)銀葉金合歡的研究主要在于分類(lèi)特征、種類(lèi)鑒定、分布以及引種栽培,關(guān)于優(yōu)化銀葉金合歡組培培養(yǎng)基的響應(yīng)面法還沒(méi)見(jiàn)報(bào)道,由于銀葉金合歡屬于豆科金合歡屬常綠小喬木,又屬于相思類(lèi)植物,因此,本研究主要參考金合歡屬或者相思類(lèi)植物的組培方法。曾少玲等[15]在馬大雜種相思無(wú)性系的組培快繁試驗(yàn)中馬大雜種相思理想的外植體材料是當(dāng)年生枝條第3~5個(gè)腋芽莖段;王鴻等[16]在16年生大葉相思高效芽誘導(dǎo)、增殖體系研究中發(fā)現(xiàn)最優(yōu)外植體是8月取當(dāng)年生枝條第3~5腋芽莖段。因此,本研究在不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)中選擇的銀葉金合歡外植體為帶腋芽的莖段。同時(shí)在誘導(dǎo)培養(yǎng)中,采用CCD設(shè)計(jì)篩選出最優(yōu)的誘導(dǎo)培養(yǎng)基MS+3.0 mg·L-16-BA+0.35 mg·L-1IBA+0.2 mg·L-1GA3,實(shí)際誘導(dǎo)率為62.35%,高于李蕊萍等[6]報(bào)道的誘導(dǎo)率54.33%,當(dāng)然根據(jù)響應(yīng)面法因素間交互作用的等高線(xiàn)圖和響應(yīng)面圖分析發(fā)現(xiàn)在最優(yōu)誘導(dǎo)培養(yǎng)基中6-BA濃度對(duì)不定芽誘導(dǎo)的影響最大,其次是IBA濃度,對(duì)植株再生頻率影響最小的是GA3濃度,這與李蕊萍等[6]對(duì)銀葉金合歡誘導(dǎo)試驗(yàn)中所使用的基本培養(yǎng)基以及激素種類(lèi)一致。在銀葉金合歡的增殖培養(yǎng)中,篩選出最優(yōu)的增殖培養(yǎng)基MS+0.66 mg·L-16-BA+0.45 mg·L-1IBA+0.11 mg·L-1GA3,該組合的銀葉金合歡莖段實(shí)際平均增殖系數(shù)為3.68,高于李蕊萍等[6]報(bào)道的銀葉金合歡組培增殖系數(shù)(3.44)、王鴻等[16]報(bào)道的大葉相思組培增殖系數(shù)(2.63)以及黃烈健等[17]報(bào)道的黑木相思組培增殖系數(shù)(3.12)。在增殖培養(yǎng)過(guò)程中,激素6-BA、IBA、GA3濃度對(duì)銀葉金合歡外植體誘導(dǎo)不定芽存在極顯著差異,且6-BA濃度與IBA濃度的交互作用對(duì)誘導(dǎo)不定芽影響差異顯著,但是IBA濃度與GA3濃度的交互作用對(duì)結(jié)果影響不顯著。激素6-BA濃度對(duì)銀葉金合歡外植體誘導(dǎo)不定芽有極顯著影響,且6-BA濃度與IBA濃度的交互作用對(duì)誘導(dǎo)不定芽有顯著影響。本研究篩選出的銀葉金合歡最優(yōu)生根培養(yǎng)基為1/2MS+0.64 mg·L-1IBA+0.14 mg·L-16-BA,在此培養(yǎng)基配方下銀葉金合歡莖段的實(shí)際平均生根率為85.67%,高于李蕊萍等[6]報(bào)道的銀葉金合歡組培生根率(67.10%),低于黃玉梅等報(bào)道的黑木相思組培生根率(94.45%)[18]、寧昭然等[19]報(bào)道的黑木相思組培生根率(96.63%)以及王鴻等[20]報(bào)道的卷莢相思組培生根率(96.11%),原因可能是添加不同激素種類(lèi)以及濃度配比的不同而導(dǎo)致??傮w來(lái)說(shuō)銀葉金合歡生根率低于其他相思類(lèi)植物;同時(shí)IAA和IBA兩種生長(zhǎng)素交互作用比單獨(dú)作用能使相思類(lèi)植物生根率提高,但其具體機(jī)理還需要進(jìn)一步深入研究。
本研究以銀葉金合歡誘導(dǎo)率、增殖系數(shù)、生根率作為響應(yīng)值,結(jié)合CCD試驗(yàn)設(shè)計(jì)回歸分析各處理之間的總體差異,對(duì)得到的試驗(yàn)結(jié)果再進(jìn)行驗(yàn)證,試驗(yàn)結(jié)果可靠。因此,響應(yīng)面法在植物組織培養(yǎng)不同品種、不同培養(yǎng)條件、不同的培養(yǎng)過(guò)程方面應(yīng)用前景將非常廣泛,極大促進(jìn)植物組織培養(yǎng)研究技術(shù)的進(jìn)步。