蔣澤平,張 敏
(江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院,江蘇 南京 211153)
金焰彩欒組織培養(yǎng)技術(shù)研究
蔣澤平,張敏
(江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院,江蘇南京211153)
摘要:通過(guò)正交試驗(yàn)等方法開展的金焰彩欒離體培養(yǎng)技術(shù)研究結(jié)果表明:從金焰彩欒播種后生長(zhǎng)3個(gè)月的苗上選取外植體,經(jīng)過(guò)0.1% HgCl2消毒5 min,滅菌成活率為86.8%;改良MS培養(yǎng)基附加BA,NAA,IBA、IAA等植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可有效促進(jìn)試管芽苗增殖和生根,其中BA 0.02 mg/L+IBA 0.02 mg/L+NAA 0.03 mg/L+IAA 0.08 mg/L組合培養(yǎng)基為最適宜的繼代培養(yǎng)基,增殖倍數(shù)達(dá)3.8,生長(zhǎng)高度為4.8 cm;帶根試管苗移栽于泥炭(V)∶黃心土(V) =6∶4的混合基質(zhì),控制溫度23~30℃,相對(duì)濕度85%,保濕10~15 d,其間適當(dāng)遮蔭,20 d后成活率達(dá)92.8%。
關(guān)鍵詞:金焰彩欒;植株再生;離體培養(yǎng)
The in vitro tissue culture of Koelreuteria bipinnata var integrifoliola‘Jinyancailuan’
JIANG Ze-ping,ZHANG Min
(Jiangsu Academy of forestry,Nanjing 211153,China)
Abstract:We studied the technology of in vitro tissue culture of Koelreuteria bipinnata var integrifoliola‘Jinyancailuan’by orthogonal test.The results showed that after disinfection with 0.1% HgCl2for 5 min,the survival rate of the explants excised from three-month old seedlings could reach 86.8%.The modified MS media supplemented with BA,NAA,IBA or IAA could elevate effectively the tube shoot proliferation and rooting rate,among which,the medium containing 0.02 mg/L BA+0.02 mg/L IBA+0.03 mg/L NAA+0.08 mg/L IAA was most suitable for subculture with proliferation rate of 3.8 and inoculated plantlets height of 4.8 cm.After transferred into the mixed substrate composed of peat and yellow soil (6∶4,V/V),the rooted plantlets could gain the survival of 92.8% 20 d later in case of temperature controlled at 23~30℃,relative humidity of 85%,moisturizing lasted for 10~15 d with proper shading.
Key words:Koelreuteria bipinnata var integrifoliola‘Jinyancailuan’;Plant regeneration;In vitro culture
黃山欒樹,為無(wú)患子科(Sapindaceae)欒樹屬(Koelreuteria)樹種,枝葉茂密,樹形優(yōu)美。春季,紅葉引人矚目,夏秋黃葉耀眼,秋果紫紅,酷似燈籠,奇特美麗,具有較強(qiáng)的綠化、觀賞價(jià)值[1-2]。前人在其播種繁殖、芽苗移栽技術(shù)[3-7]、種子脂肪分析、果實(shí)維生素含量、葉清除自由基活性物質(zhì)的分離和制備、體細(xì)胞胚的發(fā)生和組織學(xué)觀察等方面開展了研究[8-12]。金焰彩欒(Koelreuteria bipinnata var integrifoliola‘Jinyancailuan’)是在黃山欒樹中選出的優(yōu)良品種,其主要特性是樹干或枝條呈黃色,春季新芽、葉呈桔紅色,夏季葉呈黃綠色,秋葉呈金黃色,具有很高的園藝觀賞價(jià)值[13]。在現(xiàn)有技術(shù)中,主要采用嫁接方法進(jìn)行繁殖,尚未有組織培養(yǎng)技術(shù)研究的報(bào)道[13]。本文對(duì)金焰彩欒組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行了探索,試圖加快規(guī)?;庇俣?,滿足園林綠化市場(chǎng)和林業(yè)生態(tài)建設(shè)的需求。
1.1試驗(yàn)材料
試驗(yàn)選擇江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院選育的金焰彩
欒新品種,秋季采種后經(jīng)冬季沙藏,早春播種于含有泥炭基質(zhì)的育苗盤中,3個(gè)月后選擇生長(zhǎng)健壯的小苗作為試驗(yàn)材料。
1.2外植體滅菌
采用生長(zhǎng)健壯高15~20 cm的播種苗為外植體,然后將選取的外植體剪切成長(zhǎng)2~4 cm的帶腋芽莖段,經(jīng)70%酒精消毒30 s,然后置于消毒液中。消毒液分別采用A1(17%的H2O2溶液)、A2(0.1% HgCl2溶液)、A3[10% Ca(ClO2)溶液];消毒時(shí)間分別采用B1(3 min)、B2(5 min)、B3(8 min),采用隨機(jī)區(qū)組排列,表面消毒后用無(wú)菌水沖洗3~5次,瀝干水后迅速將帶腋芽的莖段接到誘導(dǎo)培養(yǎng)基中,每瓶接1個(gè),每次20瓶,每組重復(fù)3次,30 d后統(tǒng)計(jì)污染率、死亡率和成活率。
1.3植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑正交繼代培養(yǎng)試驗(yàn)
誘導(dǎo)出的不定芽長(zhǎng)至1~2 cm左右時(shí),切下接入增殖培養(yǎng)基中繼代培養(yǎng)。以改良MS為基本培養(yǎng)基和BA0.02 mg/L的基礎(chǔ)上,選定NAA(0.01,0.03,0.05 mg/L)、IBA(0.02,0.04,0.06 mg/L)、IAA(0.03,0.05,0.08 mg/L) 3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)[12],接種培養(yǎng)30~40 d時(shí)觀測(cè)試管芽苗增殖倍數(shù)、芽苗生長(zhǎng)高度及生根情況。
1.4組織培養(yǎng)苗移栽管理
試管苗移栽試驗(yàn)方法是將已生根的試管苗,移栽于泥炭(V)∶黃心土(V)分別為6∶4,5∶5,7∶3的混合基質(zhì)中,控制溫度25~30℃,相對(duì)濕度85%~90%,遮蔭保濕10~15 d,20 d后統(tǒng)計(jì)成活率。
所有培養(yǎng)基均加入3%的白砂糖和0.6%卡拉膠,pH值為5.8,培養(yǎng)室溫度設(shè)置為有光照時(shí)為26 ~28℃,黑暗時(shí)為20~22℃,光照度2 000 lx左右,光照時(shí)間12 h/d。
1.5統(tǒng)計(jì)分析
試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)采用SPSS 17軟件進(jìn)行方差分析,Duncan’s法進(jìn)行多重比較。
2.1消毒方法對(duì)金焰彩欒外植體消毒效果的影響
藥劑和消毒時(shí)間對(duì)外植體滅菌效果試驗(yàn)結(jié)果(見表1)表明:不同消毒劑與消毒時(shí)間組合處理間的滅菌效果差異顯著。說(shuō)明金焰彩欒外植體滅菌應(yīng)考慮消毒的時(shí)間和消毒的藥劑才有助于提高成活率。本試驗(yàn)以A2B3處理效果最好,即0.1% HgCl2消毒5 min的成活率達(dá)86.8%。2.2植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑正交組合對(duì)金焰彩欒試管苗生長(zhǎng)的影響
表1 不同消毒劑種類及其組合和不同消毒時(shí)間對(duì)外植體的影響
植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑正交組合對(duì)金焰彩欒試管苗生長(zhǎng)的影響試驗(yàn)結(jié)果(見表2)表明,在改良MS培養(yǎng)基附加BA 0.02 mg/L條件下,添加NAA、IBA、IAA不同質(zhì)量濃度試驗(yàn),對(duì)金焰彩欒的試管苗增殖、高生長(zhǎng)、根系生長(zhǎng)都有影響,其中增殖倍數(shù)最差的是NAA 0.01 mg/L+IBA 0.02 mg/L+IAA 0.03 mg/L組合,為1.8倍,最佳的為NAA 0.03 mg/L+IBA 0.02 mg/L+IAA 0.08 mg/L組合,達(dá)3.8倍;生長(zhǎng)高度最差的是NAA 0.05 mg/L+IBA 0.06 mg/L+IAA 0.08 mg/L組合,只有2.3 cm,最好的是NAA 0.03 mg/L+IBA 0.02 mg/L+IAA 0.08 mg/L組合;每個(gè)試管苗平均根數(shù)最差的是NAA 0.05 mg/L+IBA 0.06 mg/L+IAA 0.08 mg/L,只有3.0條,最好的是NAA 0.03 mg/L+IBA 0.02 mg/L+IAA 0.08 mg/L,達(dá)6.5條;平均根長(zhǎng)度最差的是NAA 0.05 mg/L+IBA 0.06 mg/L+IAA 0.08 mg/L組合,只有2.2 cm;最佳的是NAA 0.03 mg/L+IBA 0.02 mg/L+IAA 0.08 mg/L組合,達(dá)4.2 cm。
綜上所述,改良MS+BA 0.02 mg/L+NAA 0.03 mg/L+IBA 0.02 mg/L+IAA 0.08 mg/L組合繼代培養(yǎng)效果最佳,增殖倍數(shù)達(dá)3.8,生長(zhǎng)高度4.8 cm,平均每個(gè)試管苗的生根數(shù)為6.5條,平均根長(zhǎng)為4.2 cm。
表2 金焰彩欒繼代培養(yǎng)的正交試驗(yàn)結(jié)果
2.3金焰彩欒組織培養(yǎng)苗的移栽
移栽試驗(yàn)結(jié)果表明,采用改良MS+BA 0.02 mg/L+NAA 0.03 mg/L+IBA 0.02 mg/L+IAA 0.08 mg/L培養(yǎng)的生根試管苗,在相同條件下,基質(zhì)對(duì)金焰彩欒試管苗移栽成活有影響。成活所需時(shí)間,成活率都有明顯差異。表3也表明,混合基質(zhì)中泥炭的比例稍高有利于移栽成活,但是比例過(guò)高又會(huì)降低成活率,而泥炭(V)∶黃心土(V) = 6∶4的混合基質(zhì),移栽苗成活所需時(shí)間20 d,成活率為92.8%,為最佳配比的基質(zhì)。
表3 2種基質(zhì)配比對(duì)金焰彩欒試管苗移栽成活的影響
(1)在本試驗(yàn)中,采用0.1% HgCl2消毒5 min的組織培養(yǎng)苗成活率達(dá)86.8%,效果較好。
(2)在前期試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),采用先增殖后生根的培養(yǎng)方式進(jìn)行組織培養(yǎng)繁殖時(shí),金焰彩欒試管苗容易發(fā)生落葉退化,繼而無(wú)法繼代的情況,本試驗(yàn)采用的是根芽同長(zhǎng)、一步成苗的的方式繼代增殖,效果較好。在本試驗(yàn)條件下,金焰彩欒芽苗繼代最佳組合為改良MS+BA 0.02 mg/L+IBA 0.02 mg/L+NAA 0.03 mg/L+IAA 0.08 mg/L+白砂糖3.0%。
(3)在本試驗(yàn)條件下,金焰彩欒組織培養(yǎng)苗移栽基質(zhì)以泥炭與黃心土容積比為6∶4最好。溫度控制在23~30℃之間,濕度在移栽前后5~7 d控制在92%以上,7 d后控制在85%~90%,20 d即可成活,成活率達(dá)92.8%。
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作者簡(jiǎn)介:蔣澤平(1963-),男,江蘇丹陽(yáng)人,研究員,主要從事林木花卉良種選育和植物組織培養(yǎng)技術(shù)研究。
基金項(xiàng)目:江蘇省科技支撐(農(nóng)業(yè))項(xiàng)目“彩葉欒樹新品種選育(BE2013450)”;江蘇省林業(yè)三新工程項(xiàng)目“金焰彩欒新品種區(qū)域試驗(yàn)與種苗快繁技術(shù)”(LYSX[2014]03)
收稿日期:2015-03-24;修回日期:2015-04-10
文章編號(hào):1001-7380(2015) 03-0040-03
中圖分類號(hào):S688;Q813.1+2
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:Adoi:10.3969/j.issn.1001-7380.2015.03.010