王強(qiáng) 李本潤 張梅
摘 要:本文探究了汶川地區(qū)細(xì)葉百合栽培種的快速繁殖體系,通過采用不同種類不同配比的植物生長調(diào)節(jié)劑處理細(xì)葉百合鱗片,研究了細(xì)葉百合鱗片扦插的最適處理?xiàng)l件;以細(xì)葉百合的鱗片和葉片為外植體,對細(xì)葉百合組培快繁體系進(jìn)行了探索。結(jié)果表明:以鱗片為扦插材料,最適單一植物生長調(diào)節(jié)劑處理?xiàng)l件為20mg/L GA3浸泡1h,最適植物生長調(diào)節(jié)劑混合處理?xiàng)l件為20mg/L GA3加100mg/L NAA浸泡1h;以鱗片為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng),最佳分化為MS加0.1mg/L NAA加0.2mg/L KT加3.0mg/L 6-BA,最適生根培養(yǎng)基為1/2MS加0.6mg/L IBA;以幼嫩葉片為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng),較佳的消毒條件為75%乙醇浸泡20s,然后用0.1%HgCl2浸泡10min。
關(guān)鍵詞:細(xì)葉百合;扦插;組織培養(yǎng);植物生長調(diào)節(jié)劑
中圖分類號:S-3 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
DOI:10.19754/j.nyyjs.20200530003
我國是百合自然分布中心,種類繁多且分布范圍廣。細(xì)葉百合(Lilium pumilum Redouté)又名山丹百合,是百合科百合屬多年生草本植物,因花朵紅若丹霞,美麗嬌艷,觀賞價(jià)值極高,深受人們青睞[1]。此外,其還具有食用和藥用價(jià)值[2],其鱗莖有滋陰安神潤肺之效,其花有解毒消腫、活血祛瘀之效。細(xì)葉百合具有極強(qiáng)的抗性和耐鹽堿能力,是百合育種的優(yōu)良親本[3]。由于生長環(huán)境的破壞和人們的采挖,野生細(xì)葉百合的數(shù)量急劇減少[4-6],但細(xì)葉百合的市場需求卻逐年增加,人工栽培是保護(hù)野生資源及滿足市場需求的唯一途徑,而種球的繁育則是人工栽培要面對的問題。目前,關(guān)于細(xì)葉百合鱗片扦插繁殖和其各器官組織培養(yǎng)的報(bào)道有不少[7]。但是眾所周知,一種植物在不同生活環(huán)境,不同生理狀態(tài)下內(nèi)源激素的狀態(tài)和數(shù)量有較大差異,不同器官組培的分化情況和促分化條件也有較大差異。細(xì)葉百合主要的分布區(qū)位于我國較干旱少雨的北方,筆者于3a前將其引種到位于西南地區(qū)“華西雨屏”的四川省汶川地區(qū),經(jīng)馴化栽培,目前長勢良好,本研究以汶川地區(qū)細(xì)葉百合馴化栽培種為材料,探究了植物生長調(diào)節(jié)劑對扦插鱗片發(fā)生再生植株的影響;同時(shí)以細(xì)葉百合鱗片和葉片為外植體,研究了其組培快繁條件。本研究對于細(xì)葉百合組培快繁技術(shù)體系的完善,特別是在潮濕多雨地區(qū)的繁育工作具有一定的參考價(jià)值。
1 材料與方法
1.1 實(shí)驗(yàn)材料及藥品
供試植物細(xì)葉百合引種于陜西延安,馴化栽培于四川阿壩師范學(xué)院花卉繁育基地。試驗(yàn)所用MS培養(yǎng)基為自配,所用無機(jī)鹽均為分析純級,培養(yǎng)基添加蔗糖濃度為3%,瓊脂濃度為0.8%。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 材料預(yù)處理
1.2.1.1 扦插鱗片處理方法
取細(xì)葉百合鱗片用0.2%的多菌靈溶液浸泡30min,再用0.5%的高錳酸鉀溶液浸泡3min,晾干1d待用[8]。
1.2.1.2 扦插基質(zhì)處理方法
采用草炭∶珍珠巖為1∶1的比例充分混勻,再用沸水浸泡30min,2層紗布懸掛濾去多余水分,至手握土壤成團(tuán)而不滴水。
1.2.1.3 組培鱗片外植體處理方法
取細(xì)葉百合內(nèi)層鱗片,洗去雜質(zhì),置于含少量洗衣粉的溶液中浸泡15min,再用流水沖洗0.5h,在超凈工作臺用滅菌后的濾紙吸干多余水分待用。
1.2.1.4 組培葉片外植體處理方法
取細(xì)葉百合的幼嫩葉片,洗去雜質(zhì),緩水流沖洗0.5h待用。
1.2.2 細(xì)葉百合鱗片扦插再生植株條件探究
1.2.2.1 單一植物生長調(diào)節(jié)劑處理對細(xì)葉百合小鱗莖分化的影響
用4%的高錳酸鉀擦拭扦插床消毒,將預(yù)處理好的鱗片以20片為1組,分別用50mg/L、100mg/L和150mg/L的IBA溶液,5mg/L、15mg/L和20mg/L的GA3溶液,50mg/L、100mg/L和200mg/L的NAA溶液,浸泡鱗片1h(見表1),每一條件重復(fù)3次。在扦插床底部先鋪1層4~6cm厚的扦插基質(zhì),將處理好的鱗片腹部朝上按序平放于基質(zhì)上,然后再覆蓋1層4~6cm厚的扦插基質(zhì)[2,8],將扦插床置于陰涼環(huán)境下,每隔5d做1次扦插鱗片生長情況的檢查和記錄。
1.2.2.2 NAA和GA3組合處理對細(xì)葉百合小鱗莖分化的影響
將預(yù)處理好的鱗片以20片為1組,用0mg/L GA3分別添加0mg/L、100mg/L、200mg/L的NAA;10mg/L GA3分別添加0mg/L、100mg/L、200mg/L的NAA;20mg/L GA3分別添加0mg/L、100mg/L、200mg/L的NAA共9個條件的處理液,分別浸泡每組鱗片1h(見表2),每一條件重復(fù)3次,扦插和觀測方法同單一植物生長促進(jìn)劑處理的情況。
1.2.3 以鱗片為外植體的細(xì)葉百合組培快繁體系研究
1.2.3.1 鱗片外植體的消毒和切割
將預(yù)處理好的鱗片用75%的乙醇浸泡2min,用無菌水沖洗5次,再用0.1%的HgCl2浸泡13min,然后用無菌水沖洗5次以清除殘余的HgCl2[9],將滅菌后的鱗片每片去除邊緣后,按0.5cm×0.5cm大小切割成鱗片塊。
1.2.3.2 初代培養(yǎng)
預(yù)實(shí)驗(yàn)以NAA搭配KT探究促分化激素水平,發(fā)現(xiàn)在NAA0.1mg/L加KT0.2mg/L有少量分化的情況,主要為愈傷組織,并在此基礎(chǔ)上,另添加6-BA以促進(jìn)不定芽的誘導(dǎo)。將消毒切割好的鱗片分別接種于NAA0.1mg/L加KT0.2mg/L加6-BA1.0mg/L、NAA0.1mg/L加KT0.2mg/L加6-BA2.0mg/L、NAA0.1mg/L加KT0.2mg/L加6-BA3.0mg/L 3種不同激素配比MS培養(yǎng)基上(見表3)。每個培養(yǎng)瓶接種2片外植體,以20片外植體為1組,每一激素條件下做3組重復(fù),置于20~25℃,2000lx光照,每天光照12h的條件下培養(yǎng),每5d做1次鱗片生長分化情況的觀察記錄。
3 討論與展望
細(xì)葉百合的鱗莖在野生百合中體積較小,所以其鱗片也較小較薄,扦插時(shí)易脫水壞死,也易污染雜菌。因此,進(jìn)行細(xì)葉百合的鱗片扦插,需要對鱗片進(jìn)行仔細(xì)清洗和消毒處理,同時(shí)扦插基質(zhì)也需要消毒。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看,一定濃度的赤霉素GA3處理有利于扦插鱗片的成活,也有利于小鱗莖的生成,其效果甚至優(yōu)于GA3加NAA聯(lián)合處理;單獨(dú)使用NAA浸泡細(xì)葉百合鱗片會明顯影響小鱗片的成活率,但與GA3聯(lián)合處理時(shí)鱗片成活率有顯著提高,相關(guān)機(jī)理有待進(jìn)一步研究。
以細(xì)葉百合鱗片為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng),較易誘導(dǎo)分化獲得愈傷組織或小鱗莖,這與多數(shù)百合屬物種的情況是一致的;而以細(xì)葉百合葉片為外植體組培時(shí),外植體材料極易壞死,分化率很低,也與多數(shù)百合屬物種的情況一致。所以,細(xì)葉百合的組織培養(yǎng)宜以鱗片為外植體,初生培養(yǎng)可采用MS加NAA0.1mg/L加KT0.2mg/L加6-BA3.0mg/L誘導(dǎo)產(chǎn)生不定芽和小鱗莖,生根培養(yǎng)可采用1/2MS加IBA0.6mg/L的培養(yǎng)條件。
當(dāng)前,鱗片扦插仍然是細(xì)葉百合繁育采用的主要手段[12],但扦插繁育小鱗莖繁殖系數(shù)低、成球慢困擾著細(xì)葉百合種球生產(chǎn)[7];組培時(shí)一片鱗片可以切分為多份外植體,在本研究數(shù)據(jù)看,組培時(shí)一個外植體平均分化的小鱗莖數(shù)也高于一片用于扦插的鱗片。綜合來看,鱗片組培相對于鱗片扦插具有更高的繁殖系數(shù),鱗片組培有短期內(nèi)應(yīng)用于細(xì)葉百合種球生產(chǎn)的潛力。
迄今為止,關(guān)于鱗片扦插繁殖技術(shù)的研究只探究植物生長調(diào)節(jié)劑和扦插基質(zhì)對鱗片再生植株的影響,有關(guān)小鱗莖形成和發(fā)育的生理機(jī)制研究非常薄弱,因此,深入研究鱗片繁殖環(huán)節(jié)的生理代謝機(jī)制,可能是解決鱗片扦插繁殖系數(shù)低突破口。細(xì)葉百合組織培養(yǎng)技術(shù)的研究也大多數(shù)以鱗片為外植體材料進(jìn)行研究[13],但細(xì)葉百合種球小、鱗片少,若以葉片作外植體既不影響植株生長,材料又更容易獲取。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看,細(xì)葉百合葉片可以分化產(chǎn)生愈傷組織,但壞死率高和分化率低的問題有待解決。細(xì)葉百合葉片纖細(xì),作為外植體時(shí)若消毒條件稍劇烈就易壞死,消毒時(shí)間短又易染菌,有待探索更加有效的葉片消毒方案。
參考文獻(xiàn)
[1] 王琦,雷家軍,鄭洋.細(xì)葉百合種內(nèi)居群形態(tài)多樣性研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2009(02):140-142.
[2]惠東東.山丹研究現(xiàn)狀[J].農(nóng)民致富之友,2018(18):49.
[3]金淑梅,楊利平,楊豐山.細(xì)葉百合的形態(tài)特征比較研究[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2008(05):94-95.
[4]梁振旭.我國中西部地區(qū)野生百合資源調(diào)查收集與評價(jià)研究[C].中國園藝學(xué)會觀賞園藝專業(yè)委員會、國家花卉工程技術(shù)研究中心.中國園藝學(xué)會會議論文集.廈門:中國園藝學(xué)會,2015:16-21.
[5]靳磊,禹文杰,張瑞軍.寧夏野生細(xì)葉百合資源調(diào)查[J].現(xiàn)代園藝,2018(15):26-27.
[6]葛蓓孛,楊青杰,吳萍,等.細(xì)葉百合組織培養(yǎng)植株再生[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,38(05):54-56,59.
[7]孫紅梅,賈子坤,陸陽,等.百合鱗莖扦插繁殖的研究進(jìn)展[J].北方園藝,2009(02):141-146.
[8]金淑梅,楊利平,鄭成建.細(xì)葉百合的無性繁殖[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2002(06):47-49.
[9]蔣細(xì)旺,司懷軍.百合的組織培養(yǎng)技術(shù)綜述[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2004(01):78-82.
[10] 張悅,王健鸝,王秀峰,等.野生細(xì)葉百合組織培養(yǎng)體系的建立[J].北方園藝,2015(11):95-97.
[11]孫旭才,馮春光,黃春燕,等.細(xì)葉百合組培繼代培養(yǎng)與生根移栽的研究[J].河北林果研究,2008(02):211-213.
[12]丁仁展,熊麗,陳敏,等.百合鱗莖扦插時(shí)機(jī)和方法對籽球新芽萌生形態(tài)及開花的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2007(06):1299-1303.
[13]陳麗靜,殷小娟,李俊嵐,等.細(xì)葉百合鱗莖誘導(dǎo)與遺傳轉(zhuǎn)化組培體系的建立[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2013,26(02):718-722.
(責(zé)任編輯 周康)