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【摘要】以大花萱草“红宝石”的茎尖为外植体进行植物组织培养的研究,建立了其再生快繁体系。对比试验结果表明:(1)芽诱导培养基:MS 6-BA 0.5 mg/L NAA 0.2 mg/L 蔗糖30 g/L 琼脂6 g/L的表现最为优异;(2)增殖培养基:MS 6-BA 2 mg/L NAA 0.2 mg/L 糖30 g/L 琼脂6 g/L的表现最为优异;(3)生根培养基:1/2MS NAA 0.1 mg/L 马铃薯 20 g/L 蔗糖15 g/L 琼脂7 g/L 活性碳1 g/L的表现最为优异。
大花萱草(Hemerocallis middendorfii Trautv. et Mey.)系百合科萱草属多年生草本宿根花卉,具有较强的抗旱、抗寒、抗盐碱、抗病虫害等特性,是园林绿化中宿根花卉的新宠。近年来从美国引进的多倍体矮化品种,经栽培观察,一般结实率低,只能分株繁殖,且年增殖率仅为2~3倍。[1] “红宝石”是大花萱草的一个常见品种,其花大色红艳丽,在中国深受追捧,但该品种不易分株。常规繁殖方式无法满足规模化生产的需要。采用植物组织培养方法不仅可以提高繁殖倍率,还不受季节限制,可大大加快其繁殖速度,实现工厂化育苗。本研究拟建立大花萱草-红宝石品种的快繁体系,旨在使其尽快应用于生产,并为大花萱草其他品种快繁体系的建立奠定基础。
材料与方法
试验材料
大花萱草“红宝石”茎尖,材料由北京市昌平职业学校昌职园艺场提供。
方法
培养基
以MS培养基为基础,细胞分裂素采用6-BA,生长素采用NAA,二者以不同浓度制成芽诱导培养基A1、A2、A3、增殖培养基A4、A5、A6以及生根培养基A7、A8、A9(见表1)目的是找出适合大花萱草诱导、增殖和生根的培养基[2]。培养基pH值调整为6.0,在0.12MPa、121 ℃条件下灭菌18 min。
接种材料的表面灭菌
去掉包裹苗株的干爽的土壤和干枯叶子;用清水冲净,去掉外层叶子和根,再用流水冲4 hr;用70%的酒精喷拭,分别用5%和2%的次氯酸钠溶液超声消毒5 mim和12 min,然后用无菌水清洗3 次。
诱导芽
在无菌操作台上将大花萱草茎尖分别移到A1、A2、A3的培养基上各20 瓶,每瓶2个茎尖。暗培养1周后转入光照1000~1500 Lx、8 hr培养3 周。由出芽率和芽苗生长势确定适合的诱导芽培养基。
增殖培养
芽尖诱导30天后统计出芽率。将芽在无菌操作台内切分分别转入A4、A5、A6增殖培养基;每30 天无菌切分再转入相同增殖培养基中,共计2次。接种后均转入培养室暗培养1周再转入光照1000~1500 Lx、10 hr培养3周。由增殖倍率和芽的生长势确定适合的增殖培养基。
生根培养
筛选增殖的优化苗转入生根培养基A7、A8、A9培养基中。培养室暗培养1周再转入光照1500~2000 Lx、12 hr培养3 周。由苗的生根状况和芽的生长势确定适合的生根培养基。
温室驯化
生根培养30 天后整瓶放入温室驯化(温度20~30 ℃光照2000~7000 Lx)15~20 天即可出瓶栽种。
结果与分析
茎尖诱导出芽
在对萱草茎尖诱导出芽过程中,3种芽诱导培养基全部可以诱导出芽,说明“红宝石”大花萱草比较容易出芽,培养基A3新芽长势细长、浅绿、比较弱;培养基A2里的新芽虽健壮,但容易产生玻璃化的愈伤组织;而培养基A1里的新芽健壮、叶色浓绿,有部分接种茎尖出现诱导出2~3芽的情况。由此可见,培养基A1比较适合“红宝石”大花萱草诱导出芽(见表2)。
芽的增殖
经过3 次分别在3 种培养基里做增殖对比试验,由表2可看出,培养基A6长势弱而且有疏松瘤状物产生、基部膨大;培养基A4虽然长势尚可,但同A5比较出芽不够整齐且增殖倍率比较低。由此可见,培养基A5比较适合“红宝石”大花萱草增殖。
苗的生根
从增殖培养基中筛选优化苗分别接种到A7、A8、A9三种培养基中,经过组培室培养和温室驯化后出瓶种植前统计生根状况如表4.
结论与讨论
研究建立的大花萱草品种“红宝石”快繁体系流程:新生植株经过严格的外植体消毒后取出的茎尖在培养基MS 6-BA 0.5 mg/L NAA 0.2 mg/L 蔗糖30g/L 琼脂6 g/L和MS 6-BA 2 mg/L NAA 0.2 mg/L 蔗糖30 g/L 琼脂6 g/L,即培养基A1和A5中进行芽诱导和增殖;挑选苗高1 cm以上的苗在1/2MS NAA 0.1 mg/L 马铃薯20 g/L 蔗糖15 g/L 琼脂7 g/L 活性碳1 g/L的培养基(即A8)里生根,再经过培养驯化,然后在温室里移栽。目前,此流程已应用于生产中,对大花萱草其他品种的快繁有一定的借鉴意义。
茎尖快繁选取新芽为外植体,若母株数量稀少,切取新芽对植株伤害较大,但是茎尖快繁是得到无病毒健康种苗的最适办法。
在诱导生根的过程中,生根的培养基比诱导和增殖的培养基需要的营养元素和糖的浓度要低,可能因为培养基的高渗透势有利于营养元素的吸收,有利于根的形成和发生。
本次培养基设计中主要考虑植物生长素(NAA)和细胞分裂素(6-BA)的配比和浓度是否适合红宝石茎尖的诱导、增殖和生根;其他成分用量是否是最好组合以及pH值是否最利于萱草组培苗的生长还有待进一步探讨。
【参考文献】
[1]李艳梅,王桂兰,陈超,刘敏.大花萱草新品种“红运”快繁体系的建立[J].河南农业科学,2006,8:120-122.
[2]刘志洋,李海涛,孟婧,高继国,大花萱草组织培养研究[J].东北农业大学学报,2008,1:49-51.
大花萱草(Hemerocallis middendorfii Trautv. et Mey.)系百合科萱草属多年生草本宿根花卉,具有较强的抗旱、抗寒、抗盐碱、抗病虫害等特性,是园林绿化中宿根花卉的新宠。近年来从美国引进的多倍体矮化品种,经栽培观察,一般结实率低,只能分株繁殖,且年增殖率仅为2~3倍。[1] “红宝石”是大花萱草的一个常见品种,其花大色红艳丽,在中国深受追捧,但该品种不易分株。常规繁殖方式无法满足规模化生产的需要。采用植物组织培养方法不仅可以提高繁殖倍率,还不受季节限制,可大大加快其繁殖速度,实现工厂化育苗。本研究拟建立大花萱草-红宝石品种的快繁体系,旨在使其尽快应用于生产,并为大花萱草其他品种快繁体系的建立奠定基础。
材料与方法
试验材料
大花萱草“红宝石”茎尖,材料由北京市昌平职业学校昌职园艺场提供。
方法
培养基
以MS培养基为基础,细胞分裂素采用6-BA,生长素采用NAA,二者以不同浓度制成芽诱导培养基A1、A2、A3、增殖培养基A4、A5、A6以及生根培养基A7、A8、A9(见表1)目的是找出适合大花萱草诱导、增殖和生根的培养基[2]。培养基pH值调整为6.0,在0.12MPa、121 ℃条件下灭菌18 min。
接种材料的表面灭菌
去掉包裹苗株的干爽的土壤和干枯叶子;用清水冲净,去掉外层叶子和根,再用流水冲4 hr;用70%的酒精喷拭,分别用5%和2%的次氯酸钠溶液超声消毒5 mim和12 min,然后用无菌水清洗3 次。
诱导芽
在无菌操作台上将大花萱草茎尖分别移到A1、A2、A3的培养基上各20 瓶,每瓶2个茎尖。暗培养1周后转入光照1000~1500 Lx、8 hr培养3 周。由出芽率和芽苗生长势确定适合的诱导芽培养基。
增殖培养
芽尖诱导30天后统计出芽率。将芽在无菌操作台内切分分别转入A4、A5、A6增殖培养基;每30 天无菌切分再转入相同增殖培养基中,共计2次。接种后均转入培养室暗培养1周再转入光照1000~1500 Lx、10 hr培养3周。由增殖倍率和芽的生长势确定适合的增殖培养基。
生根培养
筛选增殖的优化苗转入生根培养基A7、A8、A9培养基中。培养室暗培养1周再转入光照1500~2000 Lx、12 hr培养3 周。由苗的生根状况和芽的生长势确定适合的生根培养基。
温室驯化
生根培养30 天后整瓶放入温室驯化(温度20~30 ℃光照2000~7000 Lx)15~20 天即可出瓶栽种。
结果与分析
茎尖诱导出芽
在对萱草茎尖诱导出芽过程中,3种芽诱导培养基全部可以诱导出芽,说明“红宝石”大花萱草比较容易出芽,培养基A3新芽长势细长、浅绿、比较弱;培养基A2里的新芽虽健壮,但容易产生玻璃化的愈伤组织;而培养基A1里的新芽健壮、叶色浓绿,有部分接种茎尖出现诱导出2~3芽的情况。由此可见,培养基A1比较适合“红宝石”大花萱草诱导出芽(见表2)。
芽的增殖
经过3 次分别在3 种培养基里做增殖对比试验,由表2可看出,培养基A6长势弱而且有疏松瘤状物产生、基部膨大;培养基A4虽然长势尚可,但同A5比较出芽不够整齐且增殖倍率比较低。由此可见,培养基A5比较适合“红宝石”大花萱草增殖。
苗的生根
从增殖培养基中筛选优化苗分别接种到A7、A8、A9三种培养基中,经过组培室培养和温室驯化后出瓶种植前统计生根状况如表4.
结论与讨论
研究建立的大花萱草品种“红宝石”快繁体系流程:新生植株经过严格的外植体消毒后取出的茎尖在培养基MS 6-BA 0.5 mg/L NAA 0.2 mg/L 蔗糖30g/L 琼脂6 g/L和MS 6-BA 2 mg/L NAA 0.2 mg/L 蔗糖30 g/L 琼脂6 g/L,即培养基A1和A5中进行芽诱导和增殖;挑选苗高1 cm以上的苗在1/2MS NAA 0.1 mg/L 马铃薯20 g/L 蔗糖15 g/L 琼脂7 g/L 活性碳1 g/L的培养基(即A8)里生根,再经过培养驯化,然后在温室里移栽。目前,此流程已应用于生产中,对大花萱草其他品种的快繁有一定的借鉴意义。
茎尖快繁选取新芽为外植体,若母株数量稀少,切取新芽对植株伤害较大,但是茎尖快繁是得到无病毒健康种苗的最适办法。
在诱导生根的过程中,生根的培养基比诱导和增殖的培养基需要的营养元素和糖的浓度要低,可能因为培养基的高渗透势有利于营养元素的吸收,有利于根的形成和发生。
本次培养基设计中主要考虑植物生长素(NAA)和细胞分裂素(6-BA)的配比和浓度是否适合红宝石茎尖的诱导、增殖和生根;其他成分用量是否是最好组合以及pH值是否最利于萱草组培苗的生长还有待进一步探讨。
【参考文献】
[1]李艳梅,王桂兰,陈超,刘敏.大花萱草新品种“红运”快繁体系的建立[J].河南农业科学,2006,8:120-122.
[2]刘志洋,李海涛,孟婧,高继国,大花萱草组织培养研究[J].东北农业大学学报,2008,1:49-51.