張艷萍等
摘要:以荒漠野生白刺作為試驗(yàn)材料,研究不同消毒方式對(duì)白刺莖段無菌外植體建立的影響及不同激素、不同濃度組合對(duì)野生白刺試管苗增殖和生根的影響。結(jié)果表明:選取室內(nèi)種子萌發(fā)的實(shí)生苗莖段為外植體,用10% NaClO 消毒15~18 min可以獲得理想的成活率;適宜的增殖培養(yǎng)基是MS+0.2 mg/L 6-BA+0.5 mg/L IBA或MS+0.5 mg/L IBA;比較適宜的生根培養(yǎng)基是1/2 MS+0.5 mg/L IBA。不添加激素的簡(jiǎn)化培養(yǎng)基MS0對(duì)白刺也有較為理想的增殖和生根效果。
關(guān)鍵詞:甘肅;荒漠地區(qū);野生白刺;增殖;生根;組織培養(yǎng)
中圖分類號(hào): S580.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號(hào):1002-1302(2015)09-0080-03
收稿日期:2014-09-12
基金項(xiàng)目:國(guó)家農(nóng)村領(lǐng)域科技計(jì)劃 (編號(hào):2012BAD16B0303)。
作者簡(jiǎn)介:張艷萍(1978—),女,甘肅武威人,助理研究員,主要從事分子生物學(xué)、病毒檢測(cè)以及中藥材組培研究。E-mail:64929217@qq.com。
通信作者:董治寶。E-mail:zbdong@lzb.ac.cn。當(dāng)前,全球鹽堿地面積已達(dá)9.5億hm2 [1],其中我國(guó)鹽堿土地資源約為0.99億 hm2,其中現(xiàn)代鹽堿土面積為0.37億hm2,殘余鹽堿土約0.45億hm2,并且尚存在有約0.173億hm2的潛在鹽堿土[2]。大面積鹽堿地、荒漠地的開發(fā)利用對(duì)環(huán)境的改善具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。白刺(Nitraria L.),灌木,蒺藜科,全世界有12個(gè)種,我國(guó)有 8個(gè)種,甘肅有5種 [3],其根系發(fā)達(dá),具有很強(qiáng)的防風(fēng)固沙、抗旱、抗鹽堿、耐熱、耐土壤瘠薄和耐沙埋能力,可明顯改良土壤物理性狀,提高土壤肥力[4]。此外,白刺根寄生的鎖陽(Cynomorium songaricum Rupr)為傳統(tǒng)名貴的溫補(bǔ)藥材[5],白刺果含多種營(yíng)養(yǎng)成分和豐富的微量元素,具有極高的營(yíng)養(yǎng)和藥用價(jià)值[6]。近年來,從野生植物資源中尋找新的、潛在的藥食同源植物,已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn),而沙生植物白刺則是經(jīng)過長(zhǎng)期的自然篩選而保留下來的優(yōu)勝者之一,白刺因其頑強(qiáng)的生命力和優(yōu)良的遺傳基因而受到沙區(qū)人們的喜愛[7]。然而據(jù)調(diào)查,白刺種間雜交混亂,分化嚴(yán)重[8],同時(shí)隨著自然環(huán)境的嚴(yán)重惡化和人為的大幅度破壞,白刺出現(xiàn)了不同程度的退化,大面積死亡或生長(zhǎng)不良,結(jié)實(shí)率下降或不結(jié)實(shí),使得這一特殊野生資源的種群繁衍面臨著嚴(yán)重的威脅[9]。因此,為可持續(xù)利用這一野生資源,保持其優(yōu)良性狀的穩(wěn)定性,采用離體繁育技術(shù)就成為重要途徑之一。
目前,較多學(xué)者對(duì)白刺進(jìn)行過多方面的研究[10-14],其中關(guān)于白刺組培再生方面的研究已有不少[15-18],發(fā)現(xiàn)不同品種的白刺分化增殖所需的激素種類差異很大。西伯利亞白刺和唐古特白刺需要6-BA和IBA的濃度與配比存在很大差異[16,19],添加一定量的IAA和GA更有利于天津野生白刺的增殖??梢?,不同區(qū)域品種的基因型不同,所需激素不同,這是組培研究工作中普遍存在的問題[20-21]。本試驗(yàn)以甘肅荒漠野生白刺為材料,對(duì)其組培快繁進(jìn)行研究,以期建立一套甘肅地區(qū)野生白刺較為簡(jiǎn)易的組培方法,為白刺的離體繁育提供參考。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
試驗(yàn)材料為荒漠野生白刺,采自甘肅省酒泉市巴丹吉林沙漠邊緣,地理坐標(biāo)為39°44′N、98°31′E,海拔1 000~1 500 m。于2012年7月和2013年4月先后2次采樣,第1次于2012年7月下旬采摘的帶果實(shí)枝條,冰盒內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室,剪取頂端幼嫩枝條備用,同時(shí)采摘果實(shí)收集種子備用;第2次于2013年4月下旬,剪取當(dāng)年旺盛新枝,冰盒內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室備用。2次采樣均為同株野生白刺枝條。
實(shí)生苗獲得:2013年2月,將收集的野生白刺種子種于溫室花盆內(nèi),即可獲得實(shí)生苗。
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1取材和消毒處理取7月和4月野外白刺單株莖段,流動(dòng)自來水沖洗30 min,放于超凈工作臺(tái),用75%乙醇消毒30 s,0.1%氯化汞處理4、6、8、10 min;取4月野外采集的莖段和種子發(fā)芽得到實(shí)生苗的莖段,流動(dòng)自來水沖洗30 min,放于超凈工作臺(tái),用75%乙醇消毒30 s,10%次氯酸鈉處理7、10、12、15、18 min。消毒劑處理完之后,用無菌水沖洗4~5次,接于MS培養(yǎng)基上,在溫度(25±2) ℃、光照強(qiáng)度2 000 lx、光照周期16 h/d下培養(yǎng)1周,統(tǒng)計(jì)消毒率和無菌苗成活率。
1.2.2增殖培養(yǎng)基篩選取啟動(dòng)培養(yǎng)獲得的無菌苗莖段,接種于添加不同激素濃度配比的MS培養(yǎng)基中,激素濃度水平和組合見表1。以簡(jiǎn)化MS培養(yǎng)基為對(duì)照,簡(jiǎn)化培養(yǎng)基以自來水配置,市售白糖代替蔗糖,簡(jiǎn)寫為MS0。60 d后調(diào)查增殖系數(shù)。
1.2.3生根誘導(dǎo)將切取的單芽莖段,接種于添加不同濃度IBA和IAA的1/2MS培養(yǎng)基中,進(jìn)行生根誘導(dǎo),濃度水平和組合見表2,以簡(jiǎn)化培養(yǎng)基MS0作對(duì)照。記錄生根時(shí)間,40 d
1.3數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)用Excel 2003進(jìn)行整理,用DPS 7.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
2結(jié)果與分析
2.1不同取材與消毒方法對(duì)啟動(dòng)培養(yǎng)的影響
7月和4月在荒漠取的枝條,采用第1種消毒方案,隨著消毒時(shí)間的增加消毒率呈逐漸上升趨勢(shì),成活率呈先微升后降趨勢(shì)(表3)。2個(gè)時(shí)期采摘的枝條活性均較弱(表3),消毒時(shí)間在8~10 min時(shí),外植體基本褐化死亡,消毒時(shí)間在4~6 min 時(shí),消毒不徹底,外植體污染嚴(yán)重。0.1%氯化汞處理10 min時(shí),消毒率最高,7月下旬和4月上旬采取的枝條,消毒率分別高達(dá)91.67%和96.67%,可相對(duì)應(yīng)的成活率卻都為0;消毒6 min時(shí),2個(gè)時(shí)期的枝條成活率達(dá)到了各自的最高值,分別僅為5%和8.33%,相對(duì)應(yīng)的消毒率分別為1833%和21.67%。