武新琴,智順
(山西林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西 太原030009)
辣木(Moringa oleifera Lam.)又稱鼓槌樹、馬蘿卜、不死樹、蘿卜樹等,屬辣木科,原產(chǎn)于印度。辣木葉片、果莢富含多種礦物質(zhì)、維生素,作為蔬菜和食品有增進(jìn)營養(yǎng)、食療保健功能,根據(jù)測定,辣木干葉粉所含的鈣質(zhì)是牛奶的4倍,蛋白質(zhì)是牛奶的2倍,鉀是香蕉的3倍,鐵是菠菜的3倍,維生素C是柑橘的7倍,維生素A(β胡蘿卜素)是胡蘿卜的4倍。只要3湯匙的辣木葉粉,就含有幼兒每日所需的270%維生素A、42%的蛋白質(zhì)、125%的鈣、70%的鐵及22%的維生素C。它豐富的蛋白質(zhì)、維生素及氨基酸,不但對先進(jìn)國家素食者有極大益處,而且在對抗?fàn)I養(yǎng)不良及提升免疫力方面也功效顯著[1,2]。我國廣東、廣西、臺灣、云南、福建、廈門均有栽培。
辣木種子比較昂貴,通過組織培養(yǎng)建立植株再生體系,是解決辣木種苗供應(yīng)的有效途徑[3]。本研究選擇印度傳統(tǒng)辣木嫩梢為外植體,應(yīng)用25種激素配比的培養(yǎng)基進(jìn)行初代誘導(dǎo)試驗(yàn),建立了辣木的植株再生體系,總結(jié)了辣木組培快繁的培養(yǎng)方式,為辣木幼苗組培快繁提供了有用的數(shù)據(jù)及技術(shù)支持。此研究比其它辣木組培研究者的激素濃度及配方均有擴(kuò)大[3~6],總結(jié)了不同激素配比對辣木再生體系的影響,并提出了不同的辣木組培方式。
辣木組培研究試驗(yàn)于2009年8月開始在山西林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院組培實(shí)驗(yàn)室及溫室中進(jìn)行。
利用傳統(tǒng)辣木實(shí)生苗的嫩梢為外植體。實(shí)生苗于5月在溫室容器育苗,6月移栽至校園苗圃。8月開始采摘嫩梢試驗(yàn)。
剪取辣木實(shí)生苗約6cm長的嫩梢,摘除葉片,剪成兩段,上段放在一起,下段放在一起,分別用清水清洗,用2%洗衣粉浸泡清洗約5min,再用自來水沖洗干凈后放入無菌操作臺備用;在無菌操作臺上,將外植體分批滅菌,先用70%酒精震蕩漂洗30s,酒精滅菌后的外植體用無菌水沖洗2次后,用0.1%升汞浸泡并震蕩5min,用無菌水沖洗4~5次[7,8],用無菌濾紙吸干剪切為1cm 長帶芽莖段,接種。以MS為基本培養(yǎng)基,瓊脂0.6%,蔗糖3%,pH 6.5,培養(yǎng)基中采用激素為5個濃度的6-BA:0mg·L-1、0.02mg·L-1、0.2mg·L-1、0.5mg·L-1、1.0mg·L-1與5個濃度的 NAA:0mg·L-1、0.02mg·L-1、0.2mg·L-1、0.5mg·L-1、1.0mg·L-1,共25個處理。每個處理5瓶,每瓶接入2個莖段,每個莖段均帶一個側(cè)芽。接種時(shí)將上段與下段的芽分別接入同一處理的不同培養(yǎng)瓶內(nèi),使每個處理的接種材料保持一致。
培養(yǎng)條件為每天光照13h,溫度為25~30℃,20天后調(diào)查莖段生長情況。計(jì)算10個莖段的芽長度平均值為芽平均長度;增殖倍數(shù)=腋芽數(shù)/接種數(shù)[9];每個處理中選取有代表性的莖段并量取莖段一側(cè)愈傷組織生長量為愈傷組織生長。
將繼代培養(yǎng)形成的組培苗剪成單芽莖段轉(zhuǎn)接于生根培養(yǎng)基上,以1/2MS(大量元素減半)為基本培養(yǎng)基,瓊脂0.6%,蔗糖2%,PH 6.5,添加不同濃度NAA、6-BA及IBA形成6個處理。分別為:1/2MS+6-BA0.5+NAA0.2;1/2MS+6-BA0.02+ NAA0.2;1/2MS+ NAA0.2;1/2MS+NAA0.5;1/2MS+ NAA0.2+I(xiàn)BA0.5;1/2MS+NAA0.0。20天后調(diào)查莖段生根情況。
利用莖段形態(tài)學(xué)上端朝上或朝下兩種不同方式接種在生根培養(yǎng)基上,觀察莖段生根情況,并通過馴化移栽,觀察成活情況。
將初代及繼代接種20天后的芽生長高度、莖段增殖倍數(shù)及愈傷組織生長情況,調(diào)查匯總,結(jié)果見表1。由圖1可見,培養(yǎng)基中加入0.02mg·L-1NAA和0.02mg·L-16-BA 比不加6-BA 和加0.2~1.0mg·L-16-BA 的芽長度大,但加入0.2mg·L-16-BA比加入0.02mg·L-16-BA的芽長度減小,節(jié)間縮短,莖稍粗壯。加入0.5mg·L-1和1.0mg·L-16-BA,芽長度更小,節(jié)間更短。6-BA在0.02mg·L-1至1.0mg·L-1濃度范圍內(nèi),6-BA濃度越高,側(cè)芽生長越明顯。所以隨植物生長調(diào)節(jié)劑6-BA的添加在抑制組培苗高生長的同時(shí),卻刺激了其腋芽的萌發(fā),與對水曲柳組培苗的影響效果相似[9]。
圖1 6-BA與NAA不同配比對芽長度的影響Fig.1 6-BA and NAA different ratio to the influence of length of bud
從圖2可以看出,培養(yǎng)基中加入6-BA0.5mg·L-1NAA和0~0.2mg·L-16-BA莖段增殖倍數(shù)均比其它組合高,其中 MS+6-BA0.5mg·L-1+ NAA 0.02mg·L-1莖段增殖倍數(shù)最高達(dá)8.1,腋芽數(shù)多,莖健壯,節(jié)間長短適中,為最適宜的誘導(dǎo)及增殖培養(yǎng)基。MS+6-BA 1.0mg·L-1+ NAA 0.2mg·L-1雖然莖段增殖倍數(shù)達(dá)7.9,但節(jié)間很短不利于進(jìn)行單芽莖段剪切。從圖1和圖2均可看出,培養(yǎng)基中加0.02mg·L-1NAA 比不含NAA的培養(yǎng)基莖生長速度快,但隨著NAA含量增加,莖生長速度受到抑制。
圖2 6-BA與NAA不同配比對莖段增殖倍數(shù)的影響Fig.2 6-BA and NAA different ratio of the influence of proliferation
由表1可以看出,隨著培養(yǎng)基中6-BA和NAA含量增加,愈傷組織生長也增加。當(dāng)培養(yǎng)基中含6-BA 1.0mg·L-1,NAA 0.5mg·L-1時(shí)愈傷組織生長最旺盛。
表1 不同培養(yǎng)基上芽生長結(jié)果Table 1 The differentiation result of the different culture medium
由表2可見,在1/2MS+0.2mg·L-1NAA培養(yǎng)基上生根率最高達(dá)79%,加入0.5mg·L-1NAA時(shí)生根率降為75%,在0.2mg·L-1NAA基礎(chǔ)上再加0.5mg·L-1IBA 時(shí)生根率降為72%,加入生長素比對照生根率明顯提高,但隨著生長素濃度的升高生根率反而下降。在1/2MS+NAA 0.2mg·L-1的基礎(chǔ)上再加0.02mg·L-16-BA,生根率明顯降低,在1/2MS+ NAA 0.2mg·L-1的基礎(chǔ)上再加0.5mg·L-16-BA生根率為0,可見加6-BA不利于生根。
表2 不同培養(yǎng)基對生根的影響Table 2 Effect of the root in the different culture medium
將辣木帶芽莖段以形態(tài)學(xué)上端朝上與朝下(倒插)兩種方式接種在1/2MS+NAA 0.2mg·L-1+蔗糖2.0%培養(yǎng)基上,均可以在形態(tài)學(xué)下端生根,生根率相近,形態(tài)學(xué)上端朝上比朝下接種根系生長較快。但由于辣木根系較脆,形態(tài)學(xué)上端朝上在清洗移栽時(shí),根系容易受損[5],形態(tài)學(xué)上端朝下,根系不沾瓊脂,容易清洗,移栽成活率可提高10%。
本研究結(jié)果表明,以辣木嫩莖為外植體,采用無菌微型扦插法[10]誘導(dǎo)及增殖培養(yǎng),在 MS+6-BA0.02~0.5mg·L-1+NAA0.02mg·L-1+蔗糖3%的培養(yǎng)基上辣木組培苗生長良好,增殖倍數(shù)達(dá)5.6~8.1。其中 MS+6-BA 0.5mg·L-1+NAA 0.02mg·L-1增殖倍數(shù)最高達(dá)8.1,為芽誘導(dǎo)及增殖的最佳培養(yǎng)基。雖然MS+6-BA 1.0mg·L-1+NAA 0.2mg·L-1增殖倍數(shù)也可達(dá)7.9,但莖節(jié)過短,不利于單芽剪切。培養(yǎng)基中加6-BA不利于生根,加很少量也會使生根率降低。在1/2 MS+NAA0.2mg·L-1的培養(yǎng)基上生根率達(dá)到最高。隨生長素濃度增加生根率降低,與其他學(xué)者的試驗(yàn)結(jié)果相似[4~6],利用低濃度 NAA、IBA 均可促進(jìn)生根,但高濃度生長素不利于生根??傊?,辣木莖和根的生長均喜歡較低濃度的生長調(diào)節(jié)物質(zhì)。
辣木根系很脆,移栽清洗培養(yǎng)基時(shí),根系容易斷裂,不利于移栽,在誘導(dǎo)生根階段,采用形態(tài)學(xué)上端朝下接種,仍在形態(tài)學(xué)下端生根,根部沒有培養(yǎng)基使清洗變得容易,有利于移栽成活。
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山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2012年5期