李東林 李仁杰
摘要:鈴蘭(Convallaria majalis L.),屬百合科鈴蘭屬多年生宿根花卉,由于鈴蘭的種子采集困難,且分株繁殖系數(shù)低,利用再生離體培養(yǎng)技術(shù)可在短期內(nèi)獲得大量品質(zhì)優(yōu)良的植株,滿足國內(nèi)外市場需求。本研究用無菌嫩芽和根莖在MS培養(yǎng)基附加低濃度的激素誘導(dǎo)愈傷組織,經(jīng)過分化和增殖培養(yǎng)獲得無根苗,在含有適宜濃度激素水平生根培養(yǎng)基上使其生根,提高生根率。通過優(yōu)化組合和重復(fù)試驗,優(yōu)選快繁體系,對鈴蘭種質(zhì)資源的保護和開發(fā)利用具有一定的現(xiàn)實意義。
關(guān)鍵詞:鈴蘭;外植體;愈傷組織;分化
中圖分類號:S-3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-4437(2014)03-0042-03
1 前言
鈴蘭(Convallaria majalis L.),屬百合科鈴蘭屬多年生宿根花卉,常生于東北、西北、華北地區(qū)針闊混交林林下或林緣灌叢中,是一種名貴的香料植物,它的花可以提取高級芳香精油,鈴蘭全草入藥。鈴蘭有賞花,地植、盆栽、制香用、工業(yè)用之分,俏銷國內(nèi)外草壇。因其體內(nèi)含有揮發(fā)性的芳香物質(zhì)備受青睞。在綠化地被、凈化空氣、美化居室、給人以美的享受外,特別是在醫(yī)藥領(lǐng)域也作用非凡。
由于鈴蘭的種子采集困難,且分株繁殖系數(shù)低,我國至今無批量鈴蘭花卉供應(yīng),利用再生離體培養(yǎng)技術(shù)可在短期內(nèi)獲得大量品質(zhì)優(yōu)良的植株,滿足國內(nèi)外市場需求。有人曾對鈴蘭進行組織培養(yǎng)及繁殖技術(shù)進行研究,均未取得良好效果。本研究用無菌嫩芽和根莖在MS培養(yǎng)基附加低濃度的激素誘導(dǎo)愈傷組織,經(jīng)過分化和增殖培養(yǎng)獲得無根苗,在含有適宜濃度激素水平生根培養(yǎng)基上使其生根,提高生根率?;谏鲜錾a(chǎn)需要和研究現(xiàn)狀, 我們以百合鱗片為材料進行了組織培養(yǎng)和快繁,以期為百合種球生產(chǎn)提供依據(jù)。
2 材料與方法
2.1 實驗材料
實驗材料來源于室外林場闊葉林下野生鈴蘭(Convallaria majalis L.),外植體材料選擇不同生長發(fā)育時期葉片、葉柄、花柄、芽、芽原基、根、莖等作為實驗材料。
2.2 材料消毒
將采集的鈴蘭莖、幼葉等外植體材料用軟毛刷先刷凈上面的泥土后,用自來水沖洗6min左右,在超凈臺上用75%乙醇消毒30S,用0.1%升汞溶液消毒8min左右, 然后用無菌水沖洗數(shù)次,切成帶有頂芽及無頂芽的2段, 約0.5cm×0.5cm, 葉片切成約1.0cm×l.0cm。
2.3 培養(yǎng)條件
不同外植體材料培養(yǎng)溫度設(shè)置為22±3℃,相對濕度80%左右,連續(xù)光照12h/d,光照強度30~40umol.m-2.s-1,pH值6.0左右。
2.4 培養(yǎng)方法
把不同外植體接種在配制好的不同激素濃度培養(yǎng)基(MS)上培養(yǎng)(表1)。上述培養(yǎng)基中均加入蔗糖和瓊脂的濃度分別為3.0%和0.7%。不同培養(yǎng)基誘導(dǎo)分化及培養(yǎng)實驗重復(fù)2次,每種處理接種培養(yǎng)100個生長分化芽。
2.5 試管苗移栽與定植
當(dāng)不定根長至3~4cm時,先在自然光照下煉苗4d,然后敞開瓶口再煉苗5d左右,用鑷子從無菌瓶把再生苗取出,沖洗掉根部附著的培養(yǎng)基,栽入到由草炭:蛭石:沙(4:4:2)組成的復(fù)合基質(zhì)中,前期注意避免強烈光照和保持環(huán)境濕潤,待植株長出新根時可轉(zhuǎn)入正常環(huán)境栽培管理。
3 結(jié)果與分析
3.1 不同培養(yǎng)基對鈴蘭外植體誘導(dǎo)及愈傷組織的形成
從表2中可以看出, 幾種培養(yǎng)基接種不同鈴蘭外植體材料獲得了不同的誘導(dǎo)和分化效果, S2 和S4兩種培養(yǎng)基應(yīng)用效果優(yōu)于其它培養(yǎng)基, 這表明鈴蘭不同外植體愈傷組織形成及芽的分化對激素的種類和濃度有較大的適應(yīng), 這也正是我們實驗中所期望達(dá)到的目的。
取實驗材料鈴蘭幼嫩的根,置于S1培養(yǎng)基中,約4周后可見淺色堅硬的愈傷組織,繼代培養(yǎng)至相同的培養(yǎng)基上,生長緩慢,轉(zhuǎn)入分化培養(yǎng)基后未見有芽的分化。鈴蘭花柄作為外植體時,置于S5培養(yǎng)基中效果稍好,約30天后有淺黃色愈傷組織形成,繼代培養(yǎng)至配制好的相同新鮮培養(yǎng)基上,在此期間更換幾次新鮮培養(yǎng)基,愈傷組織慢慢生長,8周后形成黃色愈傷組織。將愈傷組織轉(zhuǎn)至S3分化培養(yǎng)基后,也會出現(xiàn)芽的分化。
鈴蘭地下莖上芽,在S3培養(yǎng)基中培養(yǎng)4周后在基本有小芽的形成。把鈴蘭幼葉處理后置于S1培養(yǎng)基中,培養(yǎng)約1個月后開始有黃色顆粒狀愈傷誘導(dǎo)組織,繼續(xù)培養(yǎng)10周后再將愈傷組織轉(zhuǎn)至S4培養(yǎng)基中進行分化培養(yǎng),約60天左右愈傷組織出現(xiàn)綠色小芽的分化。
3.2 不同培養(yǎng)基對鈴蘭分化生根培養(yǎng)的影響
2.3 鈴蘭試管苗的移栽與定植的差異
本次培養(yǎng)試驗移栽共成活686 株,成活率為87.6%。通過實驗觀察表明,鈴蘭試管苗容易移栽成活。即使移栽初期地上部已經(jīng)死亡,再過1周左右,地下部的根莖也會萌發(fā)使其成活。定植后一個月, 統(tǒng)計證明成活了483 株,成活率為78.8%。定植的試管苗不僅保持了鈴蘭的生物學(xué)性狀,而且后期生長旺盛整齊,但開花時間較正常栽培的延遲。
4 討論
利用組織培養(yǎng)快繁技術(shù)生產(chǎn)鈴蘭優(yōu)質(zhì)種苗, 是一種有效的途徑。有報道用鈴蘭種子進行無菌發(fā)芽組織的外植體進行培養(yǎng)。但是鈴蘭種子在自然生長發(fā)育情況下,當(dāng)年秋播要經(jīng)過2個低溫階段才可發(fā)芽,于第三年出苗,通過物理或化學(xué)處理措施處理后,也要6個月才能萌發(fā),需要時間較長,所以,本實驗直接以天然地下根狀莖作為外植體材料,但由于根狀莖生長在地下,需要長時間滅菌處理,為避免培養(yǎng)過程中的污染問題,可先將材料上泥土等附屬物處理后,用自來水 沖洗干凈,用紙吸干水分,浸入75%酒精消毒3分鐘,再用0.1%汞溶液消毒一段時間,但仍有部分材料污染,部分材料在一定時間過后又有污染。
不同外植體的培養(yǎng)結(jié)果不同,本實驗中采用的幼嫩花柄、芽和幼葉都較容易誘導(dǎo)出愈傷組織,并且有芽的分化,而用根進行外植體培養(yǎng),只能誘導(dǎo)出愈傷組織,未獲得芽的分化。因而外植體部位對于培養(yǎng)成功有較大影響。
不同部位外植體在誘導(dǎo)愈傷組織過程中,生長素2.4-D是不可缺少的,而不同部位對激動素的要求不同,
實際上鈴蘭植物許多部分的器官和組織都可用組織培養(yǎng)方法誘導(dǎo)成苗,本試驗是以鈴蘭部分器官和組織為外植體進行組織培養(yǎng),通過組織培養(yǎng)的方法快速繁殖,不僅減少了病毒重新感染的機會,而且通過外植體接種培養(yǎng),進一步降低了基礎(chǔ)苗中病毒的含量,使快繁得到的脫毒,種苗更健壯,以提高生長后應(yīng)用價值。應(yīng)用組織培養(yǎng)方法快速繁殖鈴蘭種苗雖然是較好的途徑,但由于生產(chǎn)成本較高,技術(shù)要求嚴(yán)格,目前在實際應(yīng)用中還有一定困難, 降低生產(chǎn)成本是把這一技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)中去的首要問題。
在試管苗的培養(yǎng)中,由于環(huán)境條件的變化,試管苗易發(fā)生變異。但在本研究中定植的試管苗保持了鈴蘭的生物學(xué)性狀。研究以液體培養(yǎng)基取代瓊脂固體培養(yǎng)基是否也會節(jié)省經(jīng)費。這些措施使鈴蘭大量繁殖生產(chǎn)推廣應(yīng)用成為可能, 并為今后快繁技術(shù)的應(yīng)用積累一定的經(jīng)驗。
參考文獻(xiàn):
[1] 朱有昌.東北藥用植物[M].哈爾濱:黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社,1989,139-145.
[2] 孫啟時,王維寧,張澤軍.藥用植物鈴蘭的研究[J].沈陽藥科大學(xué)學(xué)報,1990,3:178-181.
[3] 黃春輝,夏宜平.鈴蘭-優(yōu)良的園林觀賞宿根花卉[J],中國花卉園藝,2009,6:38-39.
[4]裴廣盈,朱婷婷等。鈴蘭組織培養(yǎng)及快速繁殖的研究,遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,6,5-8.
[5] 鄧曉梅,周秀濤.鈴蘭愈傷組織誘導(dǎo)及芽的分化[J],上海農(nóng)業(yè)學(xué)報,1998,1:55-57.
[6] 王曉嵐.鈴蘭的組織培養(yǎng)[J],牡丹江師范學(xué)院學(xué)報,2005,1:8-9.
[7] 饒廣遠(yuǎn).鈴蘭的胚胎學(xué)研究[J],植物學(xué)報,1999,12:963-968.
[8] 楊義波.長白山區(qū)野生宿根花卉引種與應(yīng)用初報[J].北方園藝,2008,7:167-168.
[9] 曲秀春.幾種野生地被植物的引種與栽培[J],中國林副特產(chǎn),2000,3:50-51.
[10]田洪,于翠蘭,張寶國.鈴蘭的栽培技術(shù)[J].吉林蔬菜,1997,5:28.