李相儒 袁勤
摘要 以蒙古蕕一年生樹上的當年生嫩枝作為材料,研究了誘導、增殖、分化、生根培養(yǎng)基篩選、移栽等組培快繁技術,旨在為蒙古蕕工廠化育苗奠定技術基礎。結果表明:蒙古蕕誘導最適培養(yǎng)基為MS+1.5 mg/L 6-BA+0.3 mg/L NAA+0.02 mg/L GA;最適增殖擴繁及生根培養(yǎng)基為MS,且培養(yǎng)基MS中加入20 mg/L矮壯素矮化促壯效果最好;組培苗移栽成活率可達85%以上。
關鍵詞 蒙古蕕;組培快繁;移栽
中圖分類號 Q943.1;S793.9 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)21-0116-02
蒙古蕕(Caryopteris mongolica Bunge)隸屬馬鞭草科(Verbenaceae)蕕屬(Caryopteris)旱生灌木,是國家三級保護稀有種,主要分布于我國和蒙古國的部分地區(qū),常生長于海拔 1 100~1 300 m 的干旱草原和荒漠的石質山坡、沙地、干旱河床及溝谷等地。馬鞭草科中諸多植物具有較高的經濟價值,有廣闊的開發(fā)利用前景,蒙古蕕是其中的一種。蒙古蕕具有顯著的多種用途的特性使其成為我國干旱和半干旱地區(qū)生態(tài)脆弱帶極好的生態(tài)樹種[1-2]。近年來,我國學者對蒙古蕕的花粉形態(tài)、生物學特性生態(tài)學特性、營養(yǎng)成分、經濟價值、植物區(qū)系地理成分、形態(tài)組織、化學成分和引種栽培管理等方面進行了研究,但并未見到關于蒙古蕕組培方面的相關研究[3-5]。
蒙古蕕具有較高的科研及經濟價值,由于放牧破壞,加之人工砍伐燒柴,使之種群數量日益減少,種子較難獲取。本研究進行蒙古蕕組培快繁技術研究,一方面填補國內蒙古蕕組培方面無研究的空白,另一方面對稀有種起到保護繁育作用。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
蒙古蕕新梢于2015年8月采自億利資源集團沙旱生態(tài)科技園智能溫室苗床區(qū),為一年生樹上的當年生嫩枝,將嫩枝剪成10 cm的小段,清水沖洗干凈后備用。
1.2 試驗方法
1.2.1 培養(yǎng)基制備。選取4種配方不同的培養(yǎng)基作為誘導培養(yǎng)基,以MS為基礎培養(yǎng)基,各培養(yǎng)基中均添加30 g/L蔗糖、7 g/L瓊脂,培養(yǎng)基pH值在分裝前調至7,培養(yǎng)基在分裝后放在121~123 ℃的條件下滅菌20 min。4種培養(yǎng)基配方如下:MS+1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA(M1)、MS+1.0 mg/L 6-BA+0.3 mg/L NAA+0.01 mg/L GA(M2)、MS+1.5 mg/L 6-BA+0.3 mg/L NAA+0.02 mg/L GA(M3)、MS+0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA(M4)。
選取4種配方不同的培養(yǎng)基作為增殖培養(yǎng)基,各培養(yǎng)基中均添加30 g/L蔗糖、7 g/L瓊脂,培養(yǎng)基pH值在分裝前調至7,培養(yǎng)基在分裝后放在121~123 ℃的條件下滅菌20 min。4種培養(yǎng)基配方如下:
1/2MS(S1)、MS(S2)、1/2MS+0.1 mg/L 6-BA(S3)、MS+0.1 mg/L 6-BA(S4)。
1.2.2 外植體的建立與啟動培養(yǎng)。取新抽生的未木質化的嫩莖作為外植體,從葉柄處剪去葉片,再用蒸餾水沖洗4~5遍,浸泡在蒸餾水中,移到超凈臺上,在75%酒精中浸泡30 s,再用0.1%氯化汞溶液浸泡9 min,其間不斷震搖,使材料和消毒液充分接觸,消毒后用無菌水沖洗4~5次,將新梢分別剪成帶1個腋芽的莖段,接種到4種誘導培養(yǎng)基中,每瓶接種1個莖段。然后放在培養(yǎng)室中培養(yǎng),要求溫度24~26 ℃,光周期12 h,培養(yǎng)室光照強度2 000 lx,每天光照13~15 h。接種30 d后,調查外植體的啟動生長狀況。每個處理分為3組,每組80瓶[6]。
1.2.3 增殖培養(yǎng)及生根培養(yǎng)。選取啟動培養(yǎng)基成活率高且玻璃化率低的一組組培苗,將初培養(yǎng)的健壯瓶苗植株切成每段含1~2個腋芽的莖段,轉入以上4種增殖培養(yǎng)基中進行增殖培養(yǎng),觀察其生長狀況。每個處理分為3組,每組50瓶。
1.2.4 瓶苗矮化促壯。以MS為基礎培養(yǎng)基,分別加入10、20、30、40、50、70 mg/L 6種不同濃度的矮壯素,每個處理分為3組,每組30瓶。將生長情況基本一致的蒙古蕕組培苗轉接至6種培養(yǎng)基中,觀察生長情況。
1.2.5 瓶苗的馴化移栽。將生長60 d的組培苗和生長30 d的組培苗同時進行煉苗,閉瓶煉苗5 d左右,移栽前2~3 d開蓋煉苗,每天對瓶苗噴水1次,以保持瓶內足夠的濕度。3 d后取出組培苗,用清水洗凈根上的培養(yǎng)基,分別栽入用MS營養(yǎng)液與蛭石基質按1 L∶1.5 kg的比例混合的基質和溫室裸地栽培區(qū)。栽后用棚膜遮蓋進行保溫、定時噴水保濕。待幼苗開始生長后揭去棚膜。蛭石基質栽培苗30 d后移入溫室裸地栽培區(qū),定期噴水。每個處理分為3組,每組30株。
2 結果與分析
2.1 外植體在不同培養(yǎng)基上的誘導分化效果
由表1可知,同一新梢的外植體在不同的培養(yǎng)條件下其成活率及玻璃化率明顯不同,處理M3誘導蒙古蕕外植體成活率高達96.77%,且玻璃化率只有20.00%;其次是處理M1,成活率高達81.25%,且玻璃化率為26.92%;處理M2、M4成活率在55%~70%,但其玻璃化率較高。因此,培養(yǎng)基M3可作為誘導分化的最佳培養(yǎng)基。
2.2 不同濃度激素配比對蒙古蕕生根的影響
試驗表明,蒙古蕕的增殖培養(yǎng)與生根培養(yǎng)可在同一培養(yǎng)基下進行,且蒙古蕕在增殖培養(yǎng)過程中無愈傷組織出現(xiàn),可大大加快繁殖速度,降低生產成本。由表2可知,將瓶苗放到增殖培養(yǎng)基中,7 d左右開始生根,4種增殖培養(yǎng)基中,以1/2MS為基礎培養(yǎng)基的S1、S3生根率較低,都在5%以下;以MS為基礎培養(yǎng)基的S2、S4生根率較高且以培養(yǎng)基S2為最好,可作為增殖生根的最佳培養(yǎng)基。
2.3 矮壯素梯度試驗結果
由表3可知,矮壯素的加入,對株高有明顯的抑制作用。濃度越高,株高迅速下降。矮壯素的濃度從0~40 mg/L,平均株高逐漸變小,但濃度從30 mg/L開始植株葉片開始發(fā)育不良;矮壯素濃度在50、70 mg/L時株高明顯降低且生長緩慢,矮而不壯,此時植株的上部及葉片發(fā)育不良。因此,高濃度的矮壯素,不利于蒙古蕕的矮化促壯。附加20 mg/L矮壯素的生根培養(yǎng)基,苗矮壯,葉片肥厚,起到矮化植株的作用,為后期無菌苗的移栽成活提供了保障。
2.4 不同移栽方法及苗木質量對移栽效果的影響
根據觀察結果,蒙古蕕組培苗的緩苗期為5~8 d。蒙古蕕煉苗后成活率為90.68%,顯著高于未煉苗處理(72.31%)。將生長30 d煉苗后的蒙古蕕組培苗栽入蛭石基質中成活率較高,成活率可達到88.89%,而直接移栽至大田里成活率很低,只有10%~20%;生長60 d的組培苗在基質及大田中成活率都很低??傮w來看,蒙古蕕組培苗生長30 d經過煉苗后先移栽到基質里進行培養(yǎng),可大大提高成活率。
3 結論
優(yōu)良的快繁體系是利用組織培養(yǎng)實現(xiàn)工廠化育苗的保障,在組織培養(yǎng)中無菌苗的建立是組培快繁的基礎,而外植體的快速啟動是再生體系建立的關鍵。因此,用培養(yǎng)基MS+1.5 mg/L 6-BA+0.3 mg/L NAA+0.02 mg/L GA+30 g/L 蔗糖+7 g/L 瓊脂,pH值=7.0培養(yǎng)后誘導分化效果最好,適合作為啟動培養(yǎng)基;繼代增殖培養(yǎng)及生根培養(yǎng)中使用MS培養(yǎng)基較為合適,生根率也較高;培養(yǎng)基MS中加入20 mg/L矮壯素矮化促壯效果最好,可為后期無菌苗的移栽成活提供保障;蒙古蕕組培苗生長30 d經過煉苗后先移栽到基質里進行培養(yǎng),成活率可達85%以上。
移栽馴化是工廠化育苗能否成功的關鍵,優(yōu)質的苗木是移栽成活的關鍵,因此在基質內移栽成活較高外還需摸索其他移栽方法,提高移栽成活率,達到工廠化育苗的要求。
4 參考文獻
[1] 王曉江,李愛平.生態(tài)灌木蒙古蕕的生物生態(tài)學特性及其經濟價值評價[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2006,20(2):191-194.
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[3] 謝乾瑾.蒙古蕕抗旱生理生態(tài)特性的研究[D].北京:北京林業(yè)大學,2011.
[4] 李勃,高鴻永.基質和沙土不同配比對蒙古蕕容器苗生長的影響[J].草原與草業(yè),2015,27(1):54-56.
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