摘 要: 本實驗以黃頂菊種子作為外植體,首次對黃頂菊進行了組織培養(yǎng)。采用基本MS培養(yǎng)基,升汞消毒時間為4 min,在光照培養(yǎng)箱內(nèi)采用不同溫度下的光暗培養(yǎng)。結(jié)果表明,黃頂菊種子的組織培養(yǎng)較易成功,本實驗確定了組培適合的培養(yǎng)基、消毒時間,以及培養(yǎng)條件。
關(guān)鍵詞: 外來入侵植物 黃頂菊 種子 組織培養(yǎng)
黃頂菊[Flaveria bidentzs (L.) Kuntze]是近年來新發(fā)現(xiàn)的一種外來雜草,原產(chǎn)南美洲,也叫“南美黃頂菊”,有的地方群眾也稱“野菊花”,為一年生草本植物,分類學(xué)上屬于菊科黃菊屬(Flaveria),與萬壽菊屬天人菊屬為近緣屬。2001年首次在天津南開大學(xué)發(fā)現(xiàn),日前在河北邯鄲、邢臺、衡水、滄州、廊坊、石家莊、保定等地不同程度發(fā)生,呈現(xiàn)以河北省中南部為中心向周邊其他省市擴散趨勢?!包S頂菊”根系發(fā)達,耐鹽堿、耐瘠薄、抗逆性強,繁殖速度驚人,一株“黃頂菊”能產(chǎn)數(shù)萬至數(shù)十萬粒種子?!包S頂菊”能嚴重擠占其他植物的生存空間,有“黃頂菊”生長的地方,其他植物難以生存,一旦入侵農(nóng)田,將威脅農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)及生態(tài)環(huán)境安全[1]-[9]。
黃頂菊國內(nèi)目前的研究主要集中在生理、生態(tài)、基礎(chǔ)防除方面,還有生物活性和化學(xué)成分等少量研究。黃頂菊在生存空間上占有極強的生態(tài)位,其生物成分和化學(xué)成分具有抗菌、殺蟲活性;另外對一些植物的發(fā)芽率及胚根的伸長有抑制作用,還對個別植物的胚根生長起到促進作用。從黃頂菊本身的生態(tài)特性及其提取物質(zhì)的角度考慮,能否利用其體內(nèi)的微生物,以及一些自身攜帶的物質(zhì)來對某種生產(chǎn)上嚴重的病害進行防治實驗研究,從而達到使黃頂菊變廢為寶的目的,對其加以利用。本實驗考慮到在非生長季節(jié)對黃頂菊進行更多方面的研究,避免外界環(huán)境因素對科研實驗造成影響對黃頂菊進行了室內(nèi)組織培養(yǎng)的探索。
1.材料與方法
1.1植物材料
黃頂菊種子,采自衡水湖碼頭。
1.2外植體的制備
將種子從植株上用雙手輕輕地揉搓下來,去掉摻雜在其中的帶有外表皮的種子,只將純凈的種子收集起來干燥環(huán)境下放置備用。
在無菌操作臺上用75%的酒精緝浸泡30s,0.1%的升汞消毒3.5min,4min,5min,無菌水沖洗3-4次,置于無菌培養(yǎng)皿中晾干,以此作為組織培養(yǎng)的材料[10]。
1.3培養(yǎng)基的配置
未加任何激素的基礎(chǔ)MS培養(yǎng)基。
配制步驟為:MS培養(yǎng)基母液+加3%蔗糖→定容→調(diào)pH值至5.8→加0.8%瓊脂,加熱溶解→分裝20ml→封口→高壓滅菌(121℃,20min)→接種[10]。
1.4接種
在無菌操作臺上將消毒好且晾干的種子,用無菌的鑷子夾入到滅菌好的MS培養(yǎng)基上。封口后放入光照培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)。每瓶接種5粒種子。
1.5培養(yǎng)
將接種的三角瓶置于光照培養(yǎng)箱內(nèi),采用29℃下12h光照培養(yǎng),26℃下12h黑暗培養(yǎng),培養(yǎng)期為30d。
2.結(jié)果與分析
2.1升汞處理時間對外植體的影響
培養(yǎng)結(jié)果表明,升汞的最佳處理時間不同(表1),外植體的出苗、生長狀況和污染情況都不同。其中,處理4min的結(jié)果最好,外植體污染率為0,幼苗生長較快,長勢較好。處理3.5min的外植體污染率較高,說明消毒不徹底,造成出苗率較低。處理5min的外植體出苗率很低,也無污染,說明消毒時間過長。
②出芽率=出芽外植體數(shù)/接種外植體數(shù)×100
2.2種苗的污染
表1統(tǒng)計的污染率為外植體處的污染率,表明50%的污染率是由于升汞消毒時間的處理不當造成的,在25天的統(tǒng)計時,出現(xiàn)了培養(yǎng)基少量青霉等真菌的污染,推斷培養(yǎng)基、實驗器材的消毒都達到標準,不是造成污染的主要原因。所產(chǎn)生的污染主要是由于操作中偶爾出現(xiàn)的不規(guī)范操作所造成的,應(yīng)該在操作中盡量嚴格規(guī)范,避免污染。
2.3種苗生長狀況
實生苗在營養(yǎng)豐富的普通MS培養(yǎng)基上長勢較好,15天左右的苗高可達0.5cm,30天的苗高可達1.5cm左右,有些可達2cm,但幼苗大部分較細弱,本實驗在后期的組培苗培養(yǎng)中將嘗試生長激素的加入,以促進苗木的增粗增長。
3.討論
組織培養(yǎng)過程中,選擇適當?shù)呐囵B(yǎng)基種類,激素的種類及添加量等時組培成功的關(guān)鍵。本文選擇組織培養(yǎng)用普通培養(yǎng)基MS,因為為初次對黃頂菊種子進行培養(yǎng)且考慮到激素可能對后續(xù)實驗的影響,所以本實驗沒有使用生長激素。
升汞的消毒時間是影響黃頂菊種子組培成功的關(guān)鍵。
本次實驗的造成污染的主要原因是種子消毒的不徹底,另有部分污染是由于操作過程中不規(guī)范的動作造成的。這提醒我們在組織培養(yǎng)的過程中,嚴格規(guī)范的操作程序也是影響組培苗成活及后期生長成功的關(guān)鍵因素。另外培養(yǎng)基的徹底滅菌和操作器皿的嚴格消毒也是不容忽視的因素[11]。
由本實驗結(jié)果可知,黃頂菊種子的組織培養(yǎng)是比較容易成功的,這為我們在黃頂菊的非生長期內(nèi)進行科學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)。
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