王海朋,羿德磊,段祖安,崔為正,王洪利
(山東農業(yè)大學林學院;農業(yè)生態(tài)與環(huán)境重點實驗室,山東泰安 271018)
麗格海棠(Rieger begoni)為秋海棠科秋海棠屬多年生草本盆栽花卉,冬季開花、花色豐富、花期長,是目前國內流行的年宵花卉,也是國際花卉市場上的暢銷盆花之一[1,2]。其種子繁殖易變異,扦插繁殖浪費大量材料且移栽成活率較低[3],生產栽培受到限制。李進進等[1-12]對麗格海棠組培技術做了探索和研究,取得了一些進展,但各研究結果間存在較大差異,可重復性低,難以直接應用與工廠化生產。本文旨在通過對影響麗格海棠‘宣言’葉片再生因子的研究,找到其分化繁育的最佳培養(yǎng)基,用于推動該優(yōu)良品種種苗的繁育及其產業(yè)化進程,以便為麗格海棠其他優(yōu)良品種的研究、生產提供一般參照。
材料來自于山東農業(yè)大學林學實驗站。清水沖洗10 min,升汞消毒后用無菌水沖洗2~3遍為外植體。
1.2.1 不同外植體對麗格海棠不定芽誘導的影響 取麗格海棠葉片、葉柄、花托,接種到MS+6-BA 2.0 mg· L-1+NAA 0.2 mg· L-1+蔗糖30 g· L-1中,培養(yǎng)30 d后統(tǒng)計不定芽誘導數和不定芽誘導率,確定適宜的外植體。試驗中每個處理接種10瓶,每瓶接種1個外植體,3次重復(下同)。
1.2.2 不同培養(yǎng)基對麗格海棠不定芽誘導的影響 將外植體分別接種到不同類型培養(yǎng)中(MS、B5、N6)中,附加6 -BA 2.0 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1,培養(yǎng)30 d后統(tǒng)計不定芽誘導數和不定芽誘導率,確定適宜的培養(yǎng)基。
1.2.3 不同細胞分裂素對麗格海棠不定芽誘導的影響 細胞分裂素對不定芽誘導有重要的作用,本試驗以6 - BA 、KT、ZT(1.5、2.0 、2.5 mg· L-1)為影響因子,設計3 水平4 因素的正交試驗 L9(34)(見表 3),分析不同細胞分裂素對麗格海棠不定芽誘導的影響,培養(yǎng)30 d后統(tǒng)計不定芽誘導狀況。
1.2.4 激素配比對麗格海棠不定芽增殖的影響 影響麗格海棠不定芽增殖的主要因素是激素配比,以6- BA(1.0、1.5、2.0 mg· L-1)、NAA(0.1、0.2、0.3 mg· L-1)、IAA(0.1、0.2、0.3 mg· L-1)為影響因子,設計3水平4因素正交試驗L9(34),分析不同激素配比對麗格海棠不定芽增殖的影響(見表4)。取誘導生長到2 cm左右的麗格海棠不定芽進行接種,培養(yǎng)30 d后統(tǒng)計增殖狀況。
1.2.5 培養(yǎng)基成分對麗格海棠不定芽增殖的影響 培養(yǎng)基成分影響麗格海棠不定芽增殖狀況,以微量元素(1/4MS、1/2MS、MS)、大量元素(1/4MS、1/2MS、MS)、碳源(蔗糖、果糖、葡萄糖30 g· L-1),設計3 水平4 因素正交試驗L9(34)(見表5),分析不同成分組合對麗格海棠不定芽增殖的影響,培養(yǎng)30 d后統(tǒng)計增殖狀況。
1.2.6 不同生長素對麗格海棠無根苗的生根壯苗的影響 切取生長高度為3 cm左右的麗格海棠無根苗,接入附加不同濃度(0.1、0.2、0.3 mg· L-1)IAA、NAA 、IBA 的 1/2MS 中,培養(yǎng) 30 d 后統(tǒng)計分析生根狀況,確定生根培養(yǎng)基。
1.2.7 培養(yǎng)條件 培養(yǎng)基附加瓊脂 6.5 g· L-1和糖,pH 為5.8,培養(yǎng)溫度25℃,光照時間12 h,光照強度2000 Lx。
1.2.8 數據處理和統(tǒng)計方法 誘導率=誘出不定芽外植體數/接種外植體總數×100%;誘出不定芽平均數=誘出不定芽總數/接種外植體總數×100%;增殖倍數=誘出無根苗總數/接種無根苗總數;苗分化率=分化幼苗數/接種幼苗苗總數×100%;數據統(tǒng)計與分析采用SAS 9.0軟件。
把不同部位的外植體接入到培養(yǎng)基中,觀察其分化狀況,葉片膨大、出現不定芽時間分別為7 d、14 d,葉柄、花托平均為14 d、20 d。
表1 不同外植體對麗格海棠不定芽誘導的影響Table 1 Effects of different explant on induction of buds
由表1可知,葉片不定芽誘導率最高,為96.7%。因此,葉片是麗格海棠不定芽誘導的最佳外植體。
觀察接種于培養(yǎng)基MS、B5、N6中葉片不定芽誘導狀況可知,誘出不定芽平均數分別為20.4、17.5、15.9,其分化率在MS培養(yǎng)基中最高,為96.7%(見表2)。因此,MS是麗格海棠不定芽誘導的最佳基本培養(yǎng)基。
表2 不同培養(yǎng)基對麗格海棠不定芽誘導的影響Table 2 Effects of different basic culture on induction of buds
對統(tǒng)計的麗格海棠不定芽誘導率進行方差分析,由表3可知:6-BA對誘導麗格海棠葉片不定芽誘導率有顯著影響,KT、ZT對誘導麗格海棠葉片不定芽率沒有達到顯著水平。
表3 不同細胞分裂素對麗格海棠不定芽誘導的影響Table 3 Effects of different cytokinins on induction of buds
因此,6-BA(2.0 mg·L-1)是麗格海棠葉片不定芽誘導的最佳細胞分裂素。
通過對麗格海棠苗分化率進行方差分析,由表4可知:6-BA、NAA對麗格海棠葉片不定芽增殖有顯著影響,IAA對誘導麗格海棠葉片不定芽增殖沒有達到顯著水平。
表4 激素配比對麗格海棠不定芽誘導的影響Table 4 Effects of hormone ratio on induction of buds
因此,6- BA 1.5 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1是麗格海棠葉片不定芽增殖的最佳激素配比。
以麗格海棠苗分化率來作為統(tǒng)計數據,進行方差分析,結果見表5:
表5 培養(yǎng)基成分對麗格海棠不定芽增殖的影響Table 5 Effects of construction of culture on the growth and polarization status
微量、碳源對麗格海棠葉片不定芽增殖分別達到極顯著和顯著水平,大量元素對麗格海棠葉片不定芽增殖影響不顯著。鄧肯氏檢驗計算表明,1/2MS(微量)、MS、蔗糖(30 g·L-1)是最佳組合。
麗格海棠在1/2MS附加IAA、NAA、IBA的生根培養(yǎng)基中生長30 d時生根情況見表6:
表6 不同種類的生長素對麗格海棠生根的影響Table 6 Different types of concentration of auxin to rooting
由表6可以知:麗格海棠在1/2MS+IAA 0.1mg·L-1的生根培養(yǎng)基中生根率最高,可達93.3%,且苗高最高;3種生長素都可誘導較高的生根率,IAA對根的誘導、根的伸長優(yōu)于其他兩種生長素;提高生長素有利于增加生根數,但生根較細。
影響麗格海棠不定芽誘導的因素是外植體、培養(yǎng)基和分裂素種類,誘導不定芽培養(yǎng)基為MS+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1;增殖的主要因素是微量的多少、碳源及激素配比,不定芽增殖培養(yǎng)基為MS+1/2MS(Trace element)+Sugar 30 g·L-1+6 - BA 1.5 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1。本試驗研究確定的麗格海棠不定芽誘導培養(yǎng)基與不定芽增殖分化培養(yǎng)基與李進進、魏占才等[3-12]所報道的有一定差異,可能是麗格海棠的基因型差異和外植體不同部位等原因所致。
生根培養(yǎng)基為1/2MS+IAA 0.1 mg·L-1,適宜生長素種類有更明顯的促進生根壯苗效果。誘導不定根宜降低MS培養(yǎng)基離子濃度,這在許多植物組織培養(yǎng)中已見報道[13-14],本試驗采用1/2MS誘導獲得高生根率也驗證了這一點。
果糖有利于提高增殖分化效果;蔗糖對麗格海棠不定芽誘導和增殖的影響沒有達到顯著水平。魏占才[4]報道了蔗糖對麗格海棠生長效果影響并不大,這與本試驗結果較為一致,原因可能是由于外植體不定根誘導是一個能量消耗過程,需要提供一定碳源作為能量供應[15-16],當光合作用所需的碳源滿足其營養(yǎng)物質的臨界點時,糖質量濃度的提高也不會增加光合效率。
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