范淑芳, 簡大為, 羅蘭艷, 羅 峰, 李 偉
(1.荊楚理工學(xué)院 生物工程學(xué)院, 湖北 荊門 448000; 2.荊門市林業(yè)局, 湖北 荊門 448000; 3.荊門市林業(yè)科學(xué)研究所, 湖北 荊門 448000)
林伍德連翹的組織培養(yǎng)技術(shù)
范淑芳1, 簡大為2*, 羅蘭艷3, 羅 峰3, 李 偉2
(1.荊楚理工學(xué)院 生物工程學(xué)院, 湖北 荊門 448000; 2.荊門市林業(yè)局, 湖北 荊門 448000; 3.荊門市林業(yè)科學(xué)研究所, 湖北 荊門 448000)
為大規(guī)模工廠化生產(chǎn)林伍德連翹,以當(dāng)年生新枝為外植體建立無菌組培苗進(jìn)行增殖及生根培養(yǎng)試驗(yàn)。結(jié)果表明:林伍德連翹的增殖培養(yǎng)基以WPM+ZT0.5 mg/L+NAA0.01 mg/L較為適宜,生根培養(yǎng)基則以1/2WPM+IBA 0.50 mg/L較為適宜,生根移栽較適宜的基質(zhì)為泥炭土和珍珠巖的混合基質(zhì)。
林伍德連翹; 組織培養(yǎng); 無菌苗
林伍德連翹(ForsythiaintermediaLynwood Gold)為木犀科連翹屬落葉灌木,早春時(shí)節(jié)先開花后長葉,滿枝金黃,艷麗驕人,是早春優(yōu)良的觀花灌木,在中國園林博物館室外展區(qū)有栽種[1-2]。同時(shí)連翹果實(shí)為中藥中的連翹,具有清熱止吐、清肝利膽、除濕退黃、通調(diào)三焦、暢達(dá)血脈、保肝護(hù)心等作用[3-4],也是一種較好的中藥材。苗木繁殖多為扦插繁殖,但扦插繁殖系數(shù)低,速度慢,且扦插成活當(dāng)年芽生長緩慢[5]。近年來,關(guān)于連翹組培快繁技術(shù)的研究有較多報(bào)道,蘇榮存[5]、武翼[6]、張進(jìn)獻(xiàn)[7]、王金玲[8]、吳瀟[9]等均通過不同的基本培養(yǎng)基、不同的激素組合進(jìn)行組織培養(yǎng)并取得了成功[10]。但WPM基本培養(yǎng)基、ZT細(xì)胞分裂素對連翹的組培影響尚無報(bào)道。因此,為加速林伍德連翹在園林綠化及中藥材中的應(yīng)用,筆者以WPM為基本培養(yǎng)基,試驗(yàn)不同的ZT濃度搭配NAA對增殖培養(yǎng)的影響、不同的IBA濃度搭配活性炭對生根培養(yǎng)的影響,以建立林伍德連翹快速繁殖的工藝流程,為大規(guī)模工廠化生產(chǎn)組培苗提供理論和實(shí)踐依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)材料及處理
剪取林伍德連翹當(dāng)年生新枝作為外植體,留短葉柄去除葉片后將其剪成3~5 cm長的小莖段,放入大燒杯用洗衣粉水浸泡并用軟毛刷輕輕刷洗5~6 min,用自來水沖洗1.5~2 h;在超凈工作臺(tái)上用75%的酒精振蕩40~50 s,用無菌水沖洗1~2次,放入2%的次氯酸鈉中振蕩消毒20~25 min,用無菌水沖洗4~5次,用無菌濾紙吸干枝條上水分。切除莖段兩端壞死的部分后、按每芽一段切成0.5~1.0 cm的莖段,豎接至初培培養(yǎng)基(WPM+0.5 mg/L ZT+0.1 mg/L NAA+30 g/L糖+8 g/L瓊脂,pH 5.6)上,視叢生芽誘導(dǎo)情況,初培15~30 d后將叢生苗切成0.8~1.0 cm長的莖段后接種到繼代培養(yǎng)基(WPM+0.5 mg/L ZT+0.05 mg/L NAA+30 g/L糖+8 g/L瓊脂,pH 5.6)上,每20 d繼代1次,繼代培養(yǎng)2~3次后獲得的組培苗。
試驗(yàn)中所有的組織培養(yǎng)條件均為溫度(25±2)℃、相對濕度70%、光照度2 000 Lx,每天光照14 h。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.2.1 不同激素處理組合對增殖培養(yǎng)的影響 在帶芽莖段的培養(yǎng)中采用ZT 0.5 mg/L、1.0 mg/L、2.0 mg/L與NAA 0.01 mg/L、0.10 mg/L、0.20 mg/L不同組合作為生長調(diào)節(jié)劑誘導(dǎo)芽的形成與增殖,按完全實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行試驗(yàn)處理,其中基本培養(yǎng)基為WPM,蔗糖30 g/L,瓊脂8 g/L,pH調(diào)節(jié)到5.6。每組試驗(yàn)均選取生長一致的叢生苗,在超凈工作臺(tái)上切約0.8~1.0 cm長的小莖段,每瓶接種3株,每處理重復(fù)6次。接種后置于培養(yǎng)室,分別培養(yǎng)20 d和40 d后記錄叢生芽數(shù)量和平均芽長。
1.2.2 不同處理組合對生根培養(yǎng)的影響 當(dāng)芽增殖到足夠數(shù)量時(shí),進(jìn)行瓶內(nèi)生根誘導(dǎo)的培養(yǎng)試驗(yàn),采用IBA 0.10 mg/L、0.25 mg/L、0.50 mg/L分別與AC0 mg/L、1 mg/L不同組合誘導(dǎo)瓶內(nèi)生根,按完全實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行試驗(yàn)處理,其中基本培養(yǎng)基為1/2WPM,蔗糖20 g/L,瓊脂8 g/L,pH調(diào)節(jié)到5.6。每組試驗(yàn)均選取生長一致的叢生苗,在超凈工作臺(tái)上切成2.0~2.5 cm長的小莖段,每瓶接種3株,各重復(fù)6次,接種后置于培養(yǎng)室,30 d后記錄生根株數(shù)、每株生根條數(shù)和平均根長。
1.2.3 栽培基質(zhì)對移栽的影響 選擇瓶內(nèi)生根較一致的組培苗,分別栽種到由泥炭土和珍珠巖按不同比例混合而成的基質(zhì)中,其中泥炭土∶珍珠巖分別為1∶9,3∶7,5∶5,7∶3,9∶1,以試驗(yàn)栽培基質(zhì)對移栽生根苗的影響。栽培容器為40孔/盤的穴盤,每處理4株,各10個(gè)重復(fù)。栽種完成后置于溫室,控制溫度(25±5)℃,透光率70%,通過栽培容器上搭小棚,控制棚內(nèi)空氣溫度80%~95%。栽種60 d后記錄移栽成活株數(shù)。
1.3 數(shù)據(jù)處理
采用Excel 2003和SAS 9.2軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理及分析。
2.1 不同激素處理組合的增殖培養(yǎng)
由圖示、表1可知,當(dāng)ZT濃度不變時(shí),隨著NAA濃度的升高,增殖芽數(shù)逐漸降低而平均芽長逐漸增高;當(dāng)NAA濃度不變時(shí),隨著ZT濃度的升高,增殖芽數(shù)也逐漸降低而平均芽長逐漸增高。在增殖培養(yǎng)20 d,當(dāng)ZT濃度為0.5 mg/L,NAA濃度為0.01 mg/L時(shí),增殖芽數(shù)為2.06,平均芽長為1.75 cm,且二者與其他處理間均無顯著性差異。隨著時(shí)間的增長,在培養(yǎng)40 d后,各處理間的增殖芽數(shù)和平均芽長均增加,當(dāng)ZT濃度為0.5 mg/L,NAA濃度為0.01 mg/L時(shí),增殖芽數(shù)增加幅度最大,達(dá)2.61,與處理2和處理4的差異不顯著,但與其他處理存在顯著性差異。綜合考慮增殖芽數(shù)和芽長,低濃度的ZT和低濃度的NAA有利于增殖培養(yǎng),可確定ZT 0.5 mg/L+NAA0.01 mg/L為林伍德連翹增殖培養(yǎng)中較好的激素組合。
2.2 不同處理組合的生根培養(yǎng)
由圖示、表2可知,當(dāng)活性炭濃度一定,隨著IBA濃度的增加,生根率逐漸增加,平均生根條數(shù)也增多,而平均根長逐漸降低。當(dāng)IBA濃度為0.50 mg/L,不添加活性炭時(shí),生根率可達(dá)100%,與其他各處理的差異不顯著;平均生根條數(shù)最多,達(dá)5.39,與其他各處理的差異極顯著;而平均根長最低,為2.89,與其他各處理也存在極顯著差異。平均根長最長的處理為4號處理,但其生根率和平均生根條數(shù)均最低。綜合考慮三方面因素,可以確定IBA 0.50 mg/L為林伍德連翹生根培養(yǎng)較好的激素處理。
圖示 林伍德連翹植株生長狀況
Fig. Growth status ofF.intermediaLynwood Gold
表1 不同激素組合處理林伍德連翹的增殖培養(yǎng)
Table 1 Proliferation culture ofForsythiaintermediaLynwood Gold shoots cultured on media with different hormone combination
處理編號Serialnumber激素組合Hormonecombination芽數(shù)Numberofshoots20d40d平均芽長/cmAveragelengthofshoots20d40d1ZT0.5+NAA0.012.06±0.22a2.61±0.19a1.75±0.09b2.02±0.15d2ZT0.5+NAA0.101.72±0.26abc2.28±0.06ab1.80±0.17b2.08±0.13cd3ZT0.5+NAA0.201.44±0.16bc1.83±0.13bc1.84±0.14b2.12±0.21cd4ZT1.0+NAA0.011.94±0.20ab2.22±0.21ab1.66±0.17b2.34±0.20bcd5ZT1.0+NAA0.101.61±0.25abc1.94±0.16bc1.83±0.10b2.52±0.03abcd6ZT1.0+NAA0.201.39±0.23bc1.61±0.19c1.92±0.13ab2.81±0.21ab7ZT2.0+NAA0.011.67±0.15abc1.83±0.21bc1.92±0.09ab2.62±0.24abc8ZT2.0+NAA0.101.39±0.16bc1.72±0.19bc2.01±0.24ab2.96±0.17a9ZT2.0+NAA0.201.22±0.19c1.44±0.19c2.31±0.19a3.04±0.30a
注:同列中不同小寫字母表示差異水平達(dá)0.05(下同)。
Note:Different lowercase letters in the same column indicate significance of difference atP<0.05. The same below.
表2 不同處理組合對瓶內(nèi)林伍德連翹的生根培養(yǎng)
Table 2 Rooting culture ofF.intermediaLynwood Gold plantlets cultured on media with different hormone combination
處理編號Serialnumber處理組合(IBA+AC)/(g/L)Hormonecombination生根率/%Rootingrate平均生根條數(shù)/根Averagerootnumber平均根長/cmAveragerootlength10.10+083.33±7.45ab2.44±0.27cd3.46±0.28bc20.25+088.89±7.03ab3.17±0.11bc3.16±0.18bc30.50+0100.00±0.00a5.39±0.34a2.89±0.27c40.10+177.78±7.03b2.06±0.29d4.76±0.14a50.25+183.33±7.45ab2.50±0.28cd3.82±0.31b60.50+188.89±7.03ab3.28±0.22b3.61±0.24b
表3 不同栽培基質(zhì)移栽林伍德連翹的長勢
Table 3 Growth vigor ofF.intermediaLynwood Gold plantlets cultured on different transplanting media
基質(zhì)配比Mediumratio平均成活率/%Averagesurvivalrate長勢Growthvigor泥炭土:珍珠巖=1∶9Peatsoil∶perlite(1:9)97.5莖葉生長較差,葉片顏色淺綠,長勢一般泥炭土:珍珠巖=5∶5Peatsoil∶perlite(5:5)97.5莖葉生長較好,葉片顏色淺綠,長勢較好泥炭土:珍珠巖=7∶3Peatsoil∶perlite(7:3)100.0莖葉生長較好,葉片顏色濃綠,長勢較好泥炭土:珍珠巖=9∶1Peatsoil∶perlite(9:1)97.5莖葉生長較好,葉片顏色濃綠,長勢較好
2.3 不同栽培基質(zhì)下的移栽
由表3可知,將瓶內(nèi)生根苗移栽到不同比例的混合基質(zhì)上時(shí),移栽成活率均達(dá)95%以上,且就移栽苗的生長狀況而言(圖示),泥炭土占比越大,植株生長狀況越好。故林伍德連翹瓶內(nèi)生根苗的移栽易成活,但在林伍德連翹生根苗移栽的過程中,栽培基質(zhì)以泥炭土為主時(shí)移栽效果更好。
在本試驗(yàn)中,林伍德連翹增殖培養(yǎng)的較適宜培養(yǎng)基為WPM+ZT 0.5 mg/L+NAA 0.01 mg/L;生根培養(yǎng)的較適宜培養(yǎng)基為1/2WPM+IBA 0.50 mg/L;生根移栽的較適宜基質(zhì)為泥炭土和珍珠巖的混合基質(zhì),且以泥炭土為主時(shí)有利于成活植株的生長。
在林伍德連翹增殖培養(yǎng)中,本試驗(yàn)采用前人均未使用的ZT作為細(xì)胞分裂素,結(jié)果表明,低濃度ZT和低濃度NAA組合最有利于增殖培養(yǎng),雖然此組合的平均芽長與其他組合的平均芽長有顯著區(qū)別,但40 d后芽長也達(dá)2.02 cm,足以滿足生產(chǎn)所需,所以確定ZT 0.5 mg/L+NAA 0.01 mg/L為林伍德連翹增殖培養(yǎng)中較好的激素組合。
在林伍德連翹生根培養(yǎng)中,添加活性炭時(shí)的生根率、平均生根條數(shù)均低于不添加活性炭的處理,而只有平均根長相反。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,活性炭有利于林伍德連翹根長的生長,但不利于提高生根率和生根條數(shù),綜合考慮多因素,確定不添加活性炭、IBA 0.50 mg/L為林伍德連翹生根培養(yǎng)較好的激素處理。
在連翹的組織培養(yǎng)中,蘇榮存[5]、張進(jìn)獻(xiàn)[7]、王金玲[8]等均以MS作為基本培養(yǎng)基,6-BA作為細(xì)胞分裂素,并取得了較好的效果。而本試驗(yàn)中,以WPM作為基本培養(yǎng)基,ZT作為細(xì)胞分裂素進(jìn)行增殖及生根培養(yǎng),取得了較好的效果。在進(jìn)一步的研究中,可以對基本培養(yǎng)基、激素組合等進(jìn)行細(xì)化篩選,以期找出更好的組培快繁培養(yǎng)基,提高生產(chǎn)效率。
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(責(zé)任編輯: 劉忠麗)
Tissue Culture Technique ofForsythiaintermediaLynwood Gold
FAN Shufang1, JIAN Dawei2*, LUO Lanyan3, LUO Feng3, LI Wei2
(1.CollegeofBiologicalEngineering,JingchuUniversityofTechnology,Jingmen,Hubei448000; 2.JingmenForestryBureau,Jingmen,Hubei448000; 3.JingmenInstituteofForestryScience,Jingmen,Hubei448000,China)
The proliferation and rooting test of asepticF.intermediaLynwood Gold plantlets cultured from new shoots ofF.intermediaLynwood Gold was conducted to produceF.intermediaLynwood Gold seedlings on a large scale. Results: The optimum media for proliferation and rooting ofF.intermediaLynwood Gold plantlets are WPM + ZT 0.5 mg/L + NAA 0.01 mg/L and 1/2WPM + IBA 0.50 mg/L separately. The survival rate ofF.intermediaLynwoodGold plantlets transplanted on the mixed substrate of peat soil and perlite can reach above 95%.
ForsythiaintermediaLynwood Gold; tissue culture; aseptic plantlet
2015-08-15; 2016-02-28修回
范淑芳(1977-),女,講師,碩士,從事植物種子資源開發(fā)與利用。E-mail:fsf03@163.com
*通訊作者:簡大為(1977-),男,高級工程師(林業(yè)),碩士,從事植物新品種推廣應(yīng)用。E-mail:jdw0577@126.com
1001-3601(2016)03-0134-0145-03
S567.9
A