張祖珍,李疑
(云南新興職業(yè)學(xué)院,云南 昆明 651500)
紫花松果菊(Echinacea purpurea [Linn.]Moench)又名紫錐菊,為菊科松果菊屬多年生草本植物,原產(chǎn)于北美和加拿大地區(qū),由于其中等株型、花枝多且花色鮮艷、耐低溫等性質(zhì)使其具有非常高的觀賞價值[1]。近年來,由于其較高的藥用價值和觀賞價值被廣泛關(guān)注。此外,其代謝物松果菊苷具有消炎抑菌、抗病毒、抗氧化、延緩衰老、抗腫癌、肝臟保護(hù)等作用,使其具有極高的藥用價值[2-6]。
目前,國內(nèi)外對紫花松果菊的研究主要集中在對藥理方面和化合物方面,對于栽培方面,武小熊,Pan Z Q 和Kristen L.Choffe 等研究了不同細(xì)胞生長素和細(xì)胞分裂素對松果菊的愈傷組織誘導(dǎo)和生根有不同的影響[7-9];胡芳采用對紫松果菊種子赤霉素催芽處理后滅菌處理后取萌發(fā)得到的無菌苗進(jìn)行組培擴繁[10]。都有其不足之處,不利于大規(guī)模擴繁。為了滿足花卉市場和藥用市場的需求,本文采用紫花松果菊嫩葉和葉莖作為外植體,進(jìn)行組織快繁,可縮短種苗獲取時間,并可獲取大量種苗。
將MS 培養(yǎng)基成分(大量、微量、鐵鹽、維生素、生長素)和30g/L 糖混合溶解后,將pH 調(diào)制5.8,之后加入強度為1000的瓊脂6.0g/L,80mL 每瓶分裝之后高溫滅菌。培養(yǎng)基如表1所示。
表1 不同誘導(dǎo)培養(yǎng)基的激素濃度
外植體采自溫室大棚定期噴施殺菌劑長勢旺盛的盆栽苗嫩葉。采集后用無菌手術(shù)剪刀剪下長5-10cm 的嫩葉裝入滅過菌的組培瓶內(nèi)蓋好蓋子移入實驗室內(nèi)進(jìn)行消毒處理。
外植體消毒:先用0.5%的滴露溶液浸泡20min,期間充分晃動瓶子;然后用無菌水沖洗凈葉片表面的泡沫,轉(zhuǎn)移到新的組培瓶中,用72%的酒精消毒10s,迅速倒出酒精后轉(zhuǎn)移至新的培養(yǎng)瓶中用無菌水泡洗5 次;再用0.1%的升汞溶液浸泡5min 后嚴(yán)格用無菌水沖洗5 次;最后將葉片轉(zhuǎn)移到無菌吸水紙上。
快速將滅菌的葉片垂直葉脈切割成3mm 左右的碎條;每8 片一瓶平鋪放在誘導(dǎo)培養(yǎng)基中,每類培養(yǎng)基接種5 瓶。接種后轉(zhuǎn)入培養(yǎng)間,18℃-20℃無光條件下培養(yǎng)20 天,然后在800lux 光照下12h/d 培養(yǎng)7天,然后在1500lux 光照下12h/d 繼續(xù)培養(yǎng)7 天,誘導(dǎo)培養(yǎng)基及誘導(dǎo)結(jié)果如表2所示。
表2 不同誘導(dǎo)培養(yǎng)基的激素濃度以及誘導(dǎo)結(jié)果
經(jīng)過誘導(dǎo),將得到完整達(dá)標(biāo)的幼苗轉(zhuǎn)接到繁殖培養(yǎng)基中進(jìn)行增殖培養(yǎng),培養(yǎng)基如表3 所示。培養(yǎng)周期為4 個周,每天光照12h,溫度18℃-20℃,培養(yǎng)間濕度為40%-60%。進(jìn)行2 個周期的增殖培養(yǎng)后,切取擁有2 葉一心,高度為4-5cm 左右的幼苗以每瓶10 棵,每種培養(yǎng)基10 瓶轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基進(jìn)行生根,培養(yǎng)基激素濃度以及生根率如表4 所示。
表3 不同繁殖培養(yǎng)基的激素濃度
表4 不同生根培養(yǎng)基的激素濃度、生根率及生根苗質(zhì)量
誘導(dǎo)結(jié)果如圖1 所示,Induction2 系列誘導(dǎo)結(jié)果顯著高于Induction1 和Induction3 系列。Induction1 系列中1-4 玻璃化少,完整苗獲得率較低。Induction2 系列中2-2 結(jié)果最好,完整苗葉片嫩綠且玻璃化苗較少,2-3 玻璃化苗比2-2 稍多。Induction3 系列中3-2 結(jié)果最好但玻璃化現(xiàn)象嚴(yán)重。通過三個系列的比較可知如下結(jié)論。
圖1 接種后第5 周的誘導(dǎo)情況
2.1.1 隨著6-BA 濃度的增加,誘導(dǎo)率增加,同時也出現(xiàn)玻璃化現(xiàn)象加重的趨勢。
2.1.2 隨著NAA 濃度的增加誘導(dǎo)率增加,但當(dāng)超過0.03mg/L時誘導(dǎo)率開始下降且有玻璃化苗出現(xiàn)。
2.1.3 較低濃度的6-BA 和NAA 的結(jié)合愈傷組織分化較少、較慢;當(dāng)濃度升高會誘導(dǎo)出大量的愈傷組織團(tuán),不分化或者難分化為完整苗。
在紫松果菊的組培過程中,恒定濃度的6-BA 會隨著繁殖周期增加而對苗出現(xiàn)不同程度的毒害,具體表現(xiàn)為苗弱、繁殖率底、生根階段葉子老化枯黃等。單獨的使用Kinetin 繁殖率也會出現(xiàn)波動,且苗的葉色較使用6-BA 稍淡。通過實驗得出0.15mg/L 6-BA 結(jié)合0.1-0.5mg/L Kinetin 組合使用不但能減少生根階段的枯葉數(shù)量,還能保持繁殖率相對穩(wěn)定。松果菊在繁殖階段對植物激素敏感,在光照、溫度、濕度、培養(yǎng)基硬度保持不變的情況下,激素濃度需要隨著繁殖周期調(diào)整,高低濃度配合使用可以最大限度的降低玻璃化現(xiàn)象以及穩(wěn)定繁殖率。
經(jīng)過擴繁后的叢苗需要切成4-5cm 左右高且具2-3 葉一心的單株苗進(jìn)行生根,選取大小整齊且嫩綠健壯的苗生根可以提高生根苗質(zhì)量,進(jìn)而提高生根苗在馴化階段的成活率。生根率和生根苗質(zhì)量如表四,經(jīng)比較得出如下結(jié)論。
2.3.1 隨著NAA 的濃度增加生根率顯著增加,當(dāng)濃度達(dá)到0.15mg/L 時生根率最高且苗質(zhì)量最好,當(dāng)濃度達(dá)到0.2mg/L 時,生根率下降且苗出現(xiàn)新葉玻璃化且老葉出現(xiàn)枯黃。同時也發(fā)現(xiàn)隨著濃度增加每棵苗的生根數(shù)量逐漸增多,Rooting1-3 是所測試的最優(yōu)培養(yǎng)基。
2.3.2 隨著IBA 濃度增加,生根率也同樣增加,與NAA 相比生根率偏低。但苗葉枯黃較少。
通過組培快繁可以在短期4-5 個月內(nèi)就可以從溫室里的盆栽苗上獲得均勻無菌苗,移栽到溫室的穴盤里5 個周左右即可大田移栽。其高效、高質(zhì)量遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的繁殖方式。但是在組培過程中有嚴(yán)格的操作要求,需具備超凈工作臺內(nèi)無菌操作的經(jīng)驗。在生根過程中,來自同一增殖培養(yǎng)基的苗在NAA 生根結(jié)果較IBA 好,但同時也出現(xiàn)玻璃化和枯葉增多的現(xiàn)象,說明NAA 在較高濃度是對苗的影響較大;IBA 對苗的不良反應(yīng)影響較小但生根率不高,仍需進(jìn)行更多測試研究。所以適當(dāng)調(diào)整擴繁培養(yǎng)基得到健壯的苗也決定生根率和質(zhì)量,將來可以進(jìn)一步優(yōu)化擴繁培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基以期獲得更高質(zhì)量的苗。