潘曉韻,沈曉嵐,朱開元,劉慧春,鄒清成
(浙江省蕭山棉麻研究所,浙江蕭山 311202)
鳥巢蕨的組培快繁技術(shù)
潘曉韻,沈曉嵐,朱開元,劉慧春,鄒清成
(浙江省蕭山棉麻研究所,浙江蕭山 311202)
以背面帶有褐色孢子的鳥巢蕨葉片為外植體,通過孢子萌發(fā)途徑組培快繁鳥巢蕨。擴繁數(shù)量不大時,可全程采用1/2MS+AC1g·L-1培養(yǎng)基。在原葉體生長階段需要原葉體達到一定的數(shù)量和密集程度時配子間才有較大可能結(jié)合產(chǎn)生孢子體,一般原葉體層厚度需達0.5~1cm才有孢子體長出。孢子體增殖階段在MS培養(yǎng)基中加入6-BA能誘導(dǎo)植株產(chǎn)生GGB,通過GGB途徑進行增殖,GGB在不含或含有低濃度NAA,IBA的培養(yǎng)基上易分化成苗。
鳥巢蕨;組織培養(yǎng);原葉體;孢子體;GGB
鳥巢蕨(Aspleniumnidus)為鐵角蕨科巢蕨屬植物,主要分布于亞洲、非洲和澳洲,為多年生常綠附生植物。葉叢生,向四周輻射狀排列,呈鳥巢狀。鳥巢蕨耐陰性強,較耐低溫,病蟲害少,管理簡便,可連續(xù)多年栽培,作室內(nèi)觀葉布景及切葉栽培。近年來被用作高檔葉菜栽培,因栽培期間無需噴施農(nóng)藥,嫩葉炒食質(zhì)脆爽口,無苦澀味,頗受喜愛,成為道地的原生蔬菜。鳥巢蕨主要靠孢子繁殖,但繁殖要求條件高,自然條件下難以萌發(fā)。組織培養(yǎng)可以在短期內(nèi)獲得大量種苗,進行規(guī)?;a(chǎn)。
1.1 材料
以背面帶褐色孢子的鳥巢蕨葉為試材。
1.2 方法
1.2.1 無菌材料的獲得
葉片經(jīng)流水沖洗1h后,用70%酒精浸泡20~30s,用無菌水沖洗后,在0.1%升汞中浸泡8~10min,再用無菌水沖洗并吸干水分后,切成0.5~1cm見方的小塊,接種于孢子萌發(fā)培養(yǎng)基上。
1.2.2 培養(yǎng)條件
培養(yǎng)溫度為20~25℃,光強2000lx,光照時間10h·d-1。
1.2.3 培養(yǎng)基
MS培養(yǎng)基加蔗糖30g·L-1,1/2MS和2/3MS培養(yǎng)基加蔗糖20g·L-1,瓊脂均為5g·L-1,pH為5.8,AC為活性炭(表1)。
表1 鳥巢蕨組培各階段培養(yǎng)基配方
1.2.4 其他處理
在原葉體生長階段的B1~B4各取6瓶加數(shù)滴無菌水,其中各取3瓶每周搖晃1次,持續(xù)2個月,另3瓶靜置。B1~B4各6瓶不加無菌水為對照。
將B2上1~1.5cm的鳥巢蕨小苗分別接入D1~D6培養(yǎng)基,每瓶4株,每種培養(yǎng)基8瓶,45d轉(zhuǎn)接1次,3個月后統(tǒng)計根數(shù),測量每株最長4根的根長,計算平均值。
2.1 孢子的萌發(fā)
帶孢子葉在A1,A2培養(yǎng)基上經(jīng)過1個月左右的培養(yǎng),孢子萌發(fā),可見許多綠色小點,即原葉體。無論葉面或葉背朝上,孢子均能萌發(fā)。
2.2 原葉體生長及孢子體形成
原葉體在不加6-BA的B1,B2培養(yǎng)基上生長快,顏色鮮綠;在培養(yǎng)基B3,B4上的則逐漸變黃,生出許多絨毛;在培養(yǎng)基B3上尚有緩慢生長,在B4中生長停滯,幾個月后變成內(nèi)核堅硬的絨球。說明6-BA不利于原葉體的生長,濃度越高抑制越強[1-3]。NAA對原葉體生長無明顯促進作用。當(dāng)B3,B4培養(yǎng)基上的原葉體轉(zhuǎn)入B1,B2培養(yǎng)基后,很快恢復(fù)生長。
在前7個月中,不論有無添加無菌水及是否晃動培養(yǎng)瓶,原葉體在4種培養(yǎng)基上都無孢子體產(chǎn)生。第8個月在B1,B2培養(yǎng)基中可見少量孢子體,培養(yǎng)基B3,B4上原葉體始終未見孢子體產(chǎn)生,轉(zhuǎn)入B1,B2培養(yǎng)基一段時間后才可見孢子體萌出。
培養(yǎng)前期的4種培養(yǎng)基,不論有無加入無菌水的培養(yǎng)瓶,定期晃動和靜置的都無孢子體萌出,說明在原葉體數(shù)量較少、分布分散的情況下,為擴大配子的活動范圍,促進配子間的結(jié)合,采取添加無菌水和晃動培養(yǎng)瓶的措施是無效的。
第8個月在B1,B2培養(yǎng)基上原葉體已長成0.5~1cm的厚層,而B3的原葉體尚未填滿接種塊間的空隙,且為黃色絨毛狀,B4上原葉體更是形成幾個孤立的絨球。當(dāng)B3,B4上的原葉體轉(zhuǎn)到B1,B2培養(yǎng)一段時間后開始產(chǎn)生孢子體時,其顏色、數(shù)量和擁擠程度與第8個月B1,B2上的原葉體相仿。這說明只有原葉體達到一定的數(shù)量和密集程度時配子間才有較大可能結(jié)合產(chǎn)生孢子體。B1,B2上后續(xù)產(chǎn)生的孢子體越來越多也證明了這一點。
2.3 孢子體增殖
孢子體接入C1~C5培養(yǎng)基初期表現(xiàn)出不同程度的生長停滯,6-BA濃度越高停滯越明顯,2~3個月后孢子體中央可觀察到成團GGB(綠色球狀體)的產(chǎn)生。其中C1,C2產(chǎn)生的GGB數(shù)量少,單個體積大,GGB團塊顯得較大(圖1)。C3,C4,C5產(chǎn)生的GGB多而小,數(shù)量隨6-BA濃度增加而增加,體積隨6-BA濃度增加而變小,孢子體變厚變硬、葉卷曲皺縮??傮w表現(xiàn)與先前他人[2,4]的試驗結(jié)果類似。在C1~C5培養(yǎng)基上,GGB都能不斷增殖。但GGB在C1,C2上能長出孢子體植株,在C3~C5上則長期以GGB的形態(tài)存在。
圖1 孢子體誘導(dǎo)產(chǎn)生GGB和壯苗促根
2.4 孢子體壯苗和促根
GGB轉(zhuǎn)入D1~D6培養(yǎng)基后迅速長成孢子體植株(圖1)。在D1~D6接入大小一致的鳥巢蕨已生根小苗進行生根培養(yǎng)基試驗,結(jié)果見表2。
表2 不同培養(yǎng)基對鳥巢蕨生根的影響
不同生根培養(yǎng)基處理間的鳥巢蕨根數(shù)無顯著差異。根長D6顯著長于D3,極顯著長于D5,D2,D4,D1顯著長于D4,說明活性炭、NAA、IBA主要影響鳥巢蕨根的長度,對根的數(shù)量無顯著影響。隨著IBA,NAA濃度增加,根長度也增加,活性炭對根的伸長也有較好的促進作用。
2.5 出瓶移栽
在春秋季將鳥巢狀3~4cm高的小苗從培養(yǎng)瓶取出,清洗掉培養(yǎng)基,盡量避免傷根,以800倍多菌靈或1000倍的甲基托布津蘸根和基部,移植到進口泥炭為基質(zhì)的穴盤中,放入大棚,遮陰保濕約1個月,可每周噴施低濃度葉面肥,待小苗落黃的葉色重新轉(zhuǎn)鮮綠,新根長出,可逐步增加光照,降低濕度。2個月后調(diào)查,成活率可達90%。
鳥巢蕨作為1種蕨類植物,有孢子體和配子體2個世代。在配子體世代,不加植物生長調(diào)節(jié)劑的培養(yǎng)基更適合其孢子萌發(fā)和原葉體生長增殖,此結(jié)果與劉洋[1]、秦廷豪等[2]一致。產(chǎn)生的原葉體量較少造成培養(yǎng)時間偏長,可能與0.1%升汞滅菌時間超過8min而影響孢子活力有關(guān)[3]。鳥巢蕨孢子體的產(chǎn)生要求培養(yǎng)瓶內(nèi)有一定數(shù)量和密集程度的原葉體,以利于配子間的融合,此現(xiàn)象和張善信等[3]通過振蕩培養(yǎng)獲得孢子體植株原理相同,所以原葉體在固體培養(yǎng)基上的轉(zhuǎn)接不能像一般的繼代轉(zhuǎn)接那樣保持間距,留出生長空間,而要有一定的密集程度,不能太稀疏。
如果要求組培的鳥巢蕨數(shù)量不大,而原葉體已擴繁至一定數(shù)量,則可以不進行孢子體增殖階段培養(yǎng),僅通過原葉體產(chǎn)生的配子間結(jié)合自然長出鳥巢蕨小植株,組培全程可采用同1種培養(yǎng)基MS+AC 1.0g·L-1。如果要求數(shù)量較大,則采用孢子體增殖培養(yǎng),培養(yǎng)基6-BA濃度不宜過高,建議不超過1mg·L-1,以免雖GGB增殖數(shù)量多但個體微小,從而延長后續(xù)培養(yǎng)時間。添加低濃度的NAA或IBA能夠促進GGB成苗。
生根壯苗階段,NAA,IBA和活性炭的作用主要是增加根的長度而非數(shù)量。但考慮到鳥巢蕨的根在出瓶種植時易斷,不同生根培養(yǎng)基間差異對后續(xù)生長的影響沒有出瓶時那么明顯。
由于種植時大部分根系受到損傷,鳥巢蕨組培苗的煉苗時間比一般草本植物組培苗要長,至新根長出約需1個月,與他人[5-7]的試驗結(jié)果類似。但只要苗高達3~4cm,植株生長健壯,煉苗階段保持適宜的溫度和濕度,無根苗也能有較高的成活率。
[1] 劉洋.蕨組培快繁技術(shù)研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,52(5):1188-1189.
[2] 秦廷豪,鄒宗蘭.鳥巢蕨的組織培養(yǎng)[J].植物生理學(xué)通訊,2004,40(3):349.
[3] 張善信,范俊強,鄭貴朝,等.鳥巢蕨孢子繁殖技術(shù)研究[J].亞熱帶植物科學(xué),2012,41(4):48-50.
[4] 尹鐵龍,孫平平.蕨類植物組織培養(yǎng)研究進展[J].園藝與種苗,2012(3):59-61.
[5] 王宏航,李朝森,劉慧琴.觀賞蕨類植物組培快繁及其移栽技術(shù)[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報,2006,18(5):125-126.
[6] 陳金典.鳥巢蕨組織培養(yǎng)育苗技術(shù)研究[J].福建農(nóng)業(yè)科技,2010(2):44-46.
[7] 李楊,余蓉培,李慧,等.觀賞蕨類植物組織培養(yǎng)研究進展[J].園藝學(xué)報,2012,39(9):1839-1848.
(責(zé)任編輯:張瑞麟)
S682.35文獻標(biāo)志碼:B文章編號:0528-9017(2014)07-1049-02
文獻著錄格式:潘曉韻,沈曉嵐,朱開元,等.鳥巢蕨的組培快繁技術(shù)[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2014(7):1049-1050,1053.
2014-02-28
潘曉韻(1967-),女,浙江蕭山人,助理研究員,從事花卉組培與育種研究工作。E-mail:panxy06@163.com。