劉淑芳 陳杏禹 王海榮 侯慧鋒
(遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,遼寧 熊岳 115009)
紫背天葵為菊科三七屬多年生常綠草本植物,又名兩色三七草、紫背紅鳳菜、紅玉菜等。紫背天葵全株肉質(zhì),嫩葉和莖均可食用,口感柔嫩,風(fēng)味獨(dú)特,除具有一般蔬菜所含有的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值外,還富含有造血功能的鐵素、維生素A、黃酮類(lèi)化合物以及黃酮苷等成分,具有生津止渴、潤(rùn)燥止咳、活血化瘀、清熱解毒等功效,能有效提高機(jī)體的免疫力、清除自由基、延緩衰老,是一種藥食兼用的高檔蔬菜。
紫背天葵不易采收種子,生產(chǎn)上常采用扦插或分株繁殖。然而,扦插和分株繁殖無(wú)法保證種苗整齊一致,且易感染病毒,不利于其規(guī)模化生產(chǎn)。組培快繁技術(shù)具有不受時(shí)間限制、繁殖速度快、繁殖系數(shù)大等優(yōu)點(diǎn),在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。利用紫背天葵嫩葉、嫩枝進(jìn)行組織培養(yǎng),能在短期內(nèi)生產(chǎn)出大量?jī)?yōu)質(zhì)商品紫背天葵種苗,可在不影響原有紫背天葵采收的前提下獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益?,F(xiàn)將紫背天葵葉片培養(yǎng)技術(shù)及組培快繁的影響因素介紹如下。
從健康、無(wú)病蟲(chóng)害的紫背天葵植株上選取幼嫩的葉片,連同葉柄一起剪下作外植體,用75%酒精棉球擦拭干凈后裝入保鮮袋,帶回實(shí)驗(yàn)室。將外植體置于流水下沖洗50 min,然后在超凈工作臺(tái)上用75%酒精浸潤(rùn)30 s,用無(wú)菌水沖洗2次,用1%次氯酸鈉溶液消毒5 min,再用無(wú)菌水沖洗5次,最后將其置于無(wú)菌濾紙上吸干表面水分,備用。
將消毒好的葉片沿主脈剪切成5 mm×5 mm的葉塊,接種于誘導(dǎo)培養(yǎng)基MS+BA 0.5~1.0 mg/L+NAA 0.5~1.0 mg/L上進(jìn)行誘導(dǎo)培養(yǎng),培養(yǎng)條件為溫度23~25℃、光照時(shí)間14 h/d、光照強(qiáng)度2 000~3 000 lx。接種10 d后,葉片增厚、邊緣扭曲,切口處出現(xiàn)少量綠色、顆粒狀、疏松的愈傷組織。隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),顆粒物上分化出大量綠色芽點(diǎn)(見(jiàn)圖1),最后形成叢生芽苗。
圖1 紫背天葵葉片誘導(dǎo)出的叢生芽
初代培養(yǎng)誘導(dǎo)出的叢生芽苗高3 cm以上時(shí),將其切割成長(zhǎng)1~2 cm、帶腋芽的莖段,并接種到增殖培養(yǎng)基MS+BA 0.3~0.5 mg/L+NAA 0.05~0.2 mg/L上進(jìn)行增殖培養(yǎng),培養(yǎng)條件同初代培養(yǎng)。芽苗莖段增殖培養(yǎng)25 d后,又分化出多個(gè)芽苗,形成新的芽叢(見(jiàn)圖2)。利用新的芽叢可再次進(jìn)行增殖培育,25 d為1個(gè)周期,反復(fù)轉(zhuǎn)接即可擴(kuò)繁大量芽苗。
圖2 紫背天葵增殖培養(yǎng)產(chǎn)生的叢生芽
增殖苗的數(shù)量達(dá)到生產(chǎn)需求時(shí)即可進(jìn)行生根培養(yǎng)。將增殖培養(yǎng)的芽苗切割成單苗轉(zhuǎn)接到生根培養(yǎng)基1/2 MS+NAA 0.1 mg/L+I(xiàn)BA 0.1 mg/L上進(jìn)行生根培養(yǎng)。培養(yǎng)7 d后芽苗基部可誘導(dǎo)出根原基,20 d后每個(gè)芽苗基部能產(chǎn)生3~5條、長(zhǎng)2 cm以上的根(見(jiàn)圖3)。生根培養(yǎng)條件基本同初代培養(yǎng),僅需適當(dāng)提高光照強(qiáng)度。
圖3 紫背天葵試管生根苗
芽苗生根培養(yǎng)20 d后,即可進(jìn)行馴化移栽。
1.5.1 移栽前準(zhǔn)備
在溫室或大棚內(nèi)進(jìn)行馴化移栽,將芽苗移栽至苗床或穴盤(pán)均可。使用苗床馴化的,提前建苗床,苗床寬1 m、深15 cm,床長(zhǎng)依溫室或大棚跨度定,苗床上方搭建拱棚;使用穴盤(pán)馴化的,可選用72孔或105孔穴盤(pán)。移栽基質(zhì)用珍珠巖、蛭石、草炭按1∶1∶1比例配制。基質(zhì)、苗床或穴苗盤(pán)使用前需用多菌靈1 000倍液消毒。
1.5.2 瓶苗馴化
將紫背天葵生根的試管苗移至溫室內(nèi),閉瓶煉苗5 d,再開(kāi)瓶煉苗2 d。
1.5.3 移栽
將生根的試管苗從瓶中取出,洗凈根部附著的培養(yǎng)基,在多菌靈800~1 000倍液中消毒5~10 min,撈出瀝干水分,移栽至穴苗盤(pán)或苗床上,加扣小拱棚,蓋上遮陽(yáng)網(wǎng)。
1.5.4 栽后管理
移栽后,大棚內(nèi)保持相對(duì)濕度85%以上、溫度15~30℃、光照強(qiáng)度3 000~5 000 lx;移栽1周后,逐漸通風(fēng);移栽后約1個(gè)月即可成活,成活率在98%以上。紫背天葵移栽馴化苗見(jiàn)圖4。
圖4 紫背天葵移栽馴化苗
選用適宜的外植體是建立紫背天葵組培快繁體系的關(guān)鍵點(diǎn)。目前,紫背天葵組培快繁的外植體材料主要為球莖、葉片和莖段,也有選用種子作外植體。相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果表明,葉片、莖段作初代培養(yǎng)材料,誘導(dǎo)效果最好。李媛等[1]以紫背天葵莖段為外植體,采用常規(guī)消毒方法進(jìn)行消毒滅菌,莖段誘導(dǎo)率達(dá)到70%以上。
溫度、光照、濕度是影響紫背天葵組培苗是否生長(zhǎng)健壯的主要因素。莖段或葉片在試管內(nèi)的培養(yǎng)條件為溫度(25±2)℃、光照時(shí)間14 h/d、光照強(qiáng)度2 000~3 000 lx;在試管外的培養(yǎng)條件為相對(duì)濕度85%以上、溫度15~30℃、光照強(qiáng)度3 000~5 000 lx。在適宜的溫濕度條件下,莖段或葉片的誘導(dǎo)、增殖效果較好,生根率較高。
不定芽的誘導(dǎo)與細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素的種類(lèi)及濃度密切相關(guān)。陳剛等[2]研究表明,1 mg/L 2,4-D和1 mg/L 6-BA對(duì)紫背天葵愈傷組織的誘導(dǎo)效果較好;張少平等[3]研究發(fā)現(xiàn),在MS培養(yǎng)基中加入3 mg/L BA和0.2 mg/L NAA有利于外植體誘導(dǎo)不定芽;陳雄偉等[4]研究表明,噻苯?。╰hidiazuron,TDZ)和CPUU[N(-2-氯-4-吡啶基)-N’-苯基脲]也能誘導(dǎo)紫背天葵葉片和愈傷組織分化出不定芽,在MS培養(yǎng)基中添加0.5 mg/L TDZ誘導(dǎo)率可達(dá)81.3%。
紫背天葵組培的發(fā)生途徑主要有叢生芽發(fā)生型、體細(xì)胞發(fā)生型、器官發(fā)生型、胚狀體發(fā)生型。林碧英等[5]以莖段為外植體,通過(guò)叢生芽增殖途徑成功獲得再生植株;張少平等[3]以紫背天葵葉片為外植體進(jìn)行胚狀體誘導(dǎo),成功獲得再生植株,但效率不高;陳剛等[2]以葉片為外植體,構(gòu)建了器官發(fā)生型植株再生培養(yǎng)體系,所產(chǎn)生的試管苗易生根,再生植株成活率高達(dá)95%以上。