王俊斐 崔永一
摘? ?要? ?以大花蕙蘭“華爾茲”的莖尖培養(yǎng)誘導(dǎo)出的類原球莖團(tuán)用作接種材料,探究了不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度組合、類原球莖團(tuán)塊大小以及不同蔗糖濃度處理對(duì)類原球莖增殖培養(yǎng)的影響。結(jié)果表明:6-BA1.0 mg/L+NAA0.25 mg/L為類原球莖增殖培養(yǎng)適宜的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度組合,能夠在一定程度上抑制芽或根的分化;接種0.85 g類原球莖團(tuán)更有利于類原球莖增殖培養(yǎng);類原球莖增殖培養(yǎng)適宜的蔗糖濃度為1.5%。
關(guān)鍵詞? ?大花蕙蘭;增殖培養(yǎng);類原球莖
大花蕙蘭多為雜交品種,結(jié)實(shí)率低,且種子繁殖無(wú)法保持其品種特性,后代分離現(xiàn)象嚴(yán)重。同時(shí),其分株能力弱,3年左右才能分株出1棵苗,因而繁殖系數(shù)低,繁殖速度慢。植物組織培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用于植物的離體快速繁殖是目前使用最廣泛和有效的一種手段。在大花蕙蘭組織培養(yǎng)研究中,常以莖尖、莖段、側(cè)芽、幼根、花梗等部位用作外植體,據(jù)殷麗青、胡燕梅等報(bào)道,莖尖為誘導(dǎo)類原球莖最適宜的外植體。本試驗(yàn)以大花蕙蘭“華爾茲”的莖尖培養(yǎng)誘導(dǎo)出的類原球莖團(tuán)用作接種材料,探究了不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度組合、類原球莖團(tuán)塊大小以及不同蔗糖濃度處理對(duì)類原球莖增殖培養(yǎng)的影響,以期為優(yōu)化大花蕙蘭優(yōu)良種苗組培快繁體系及其遺傳轉(zhuǎn)化研究提供科學(xué)依據(jù)。
1? ?材料與方法
1.1? ?試驗(yàn)材料? ?原始材料系浙江森禾種業(yè)有限公司提供的大花蕙蘭品種“華爾茲”,采用莖尖培養(yǎng)誘導(dǎo)出的類原球莖團(tuán)作為試驗(yàn)材料。
1.2? ?試驗(yàn)方法
1.2.1? ?不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度組合對(duì)類原球莖增殖培養(yǎng)的影響? ?挑選顆粒飽滿、黃綠鮮亮的類原球莖團(tuán),切割成等大的小塊,接種到經(jīng)高壓滅菌過(guò)的以MS為基本培養(yǎng)基,附加不同濃度的6-BA(0.5、1.0、2.0 mg/L)、NAA(0.25、0.5、1.0、? ? 2.0 mg/L)NAA、蔗糖濃度3%、椰子汁10%、瓊脂6.7 g/L、活性炭1 g/L、pH5.6~5.8的培養(yǎng)瓶?jī)?nèi),每瓶裝培養(yǎng)基50 ml,接種3塊類原球莖團(tuán),每個(gè)處理接種10瓶,試驗(yàn)重復(fù)3次。置于光照強(qiáng)度2 000 lx、光照時(shí)間12小時(shí)/天、室溫25±2℃、濕度70%~80%的培養(yǎng)環(huán)境,培養(yǎng)30天后統(tǒng)計(jì)每瓶?jī)?nèi)的類原球莖增殖系數(shù)及類原球莖團(tuán)塊 質(zhì)量。
1.2.2? ?類原球莖團(tuán)塊大小對(duì)增殖培養(yǎng)的影響? 挑選顆粒飽滿、黃綠鮮亮的類原球莖團(tuán),切割成平均質(zhì)量分別為0.13 g、0.49 g和0.85 g的3組類原球莖團(tuán)塊,接種到經(jīng)高壓滅菌過(guò)的以MS為基本培養(yǎng)基,附加6-BA 1.0 mg/L、NAA 0.25 mg/L,蔗糖濃度等同1.2.1。接種0.13 g類原球莖團(tuán)的處理組平均每塊類原球莖數(shù)量為3.2個(gè),接種0.49 g類原球莖團(tuán)的處理組平均每塊類原球莖數(shù)量為6.8個(gè),接種0.85 g類原球莖團(tuán)的處理組平均每塊類原球莖數(shù)量為12.6個(gè)。每瓶接種3塊類原球莖團(tuán),每組接種10瓶,試驗(yàn)重復(fù)3次。培養(yǎng)環(huán)境同1.2.1,培養(yǎng)30天后統(tǒng)計(jì)每瓶?jī)?nèi)的類原球莖增殖系數(shù)及類原球莖團(tuán)塊質(zhì)量,計(jì)算增長(zhǎng)率。
1.2.3? 不同蔗糖濃度處理對(duì)類原球莖增殖培養(yǎng)的影響? ?挑選顆粒飽滿、黃綠鮮亮的類原球莖團(tuán),切割成等大的小塊,接種到經(jīng)高壓滅菌過(guò)的以MS為基本培養(yǎng)基,附加不同濃度的蔗糖(1.5%、3%、6%)、6-BA 1.0 mg/L、NAA 0.25 mg/L,椰子汁等營(yíng)養(yǎng)配比同1.2.1,接種3塊類原球莖團(tuán),每個(gè)處理接種10瓶,試驗(yàn)重復(fù)3次。培養(yǎng)環(huán)境同1.2.1,培養(yǎng)30天后統(tǒng)計(jì)每瓶?jī)?nèi)的類原球莖增殖系數(shù)及類原球莖團(tuán)塊質(zhì)量。
1.3? ?數(shù)據(jù)分析? ?類原球莖增殖系數(shù)是指類原球莖團(tuán)接種培養(yǎng)30天后培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)形成的類原球莖總個(gè)數(shù)的平均值;類原球莖團(tuán)塊質(zhì)量指類原球莖團(tuán)接種培養(yǎng)30天后培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)形成的類原球莖團(tuán)總質(zhì)量的平均值。
數(shù)據(jù)通過(guò)Excel 2019處理,用IBM SPSS STATISTIC 23.0軟件進(jìn)行單因素方差分析。
2? ?結(jié)果與分析
2.1? ?不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度組合對(duì)類原球莖增殖培養(yǎng)的影響? ?類原球莖團(tuán)接種到附加不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度組合的培養(yǎng)基上,增殖系數(shù)和團(tuán)塊質(zhì)量均存在顯著差異(表1)。其中,A3處理組類原球莖增殖系數(shù)最大,較A1、A2、A4、A5和A6處理組差異顯著,達(dá)到40.8個(gè)。A1、A3處理組類原球莖團(tuán)塊質(zhì)量較大,分別為2.874 g、2.811 g。在6-BA濃度一定的情況下,NAA濃度為0.25 mg/L更有利于類原球莖增殖培養(yǎng),當(dāng)NAA濃度提高到0.5 mg/L,一定程度上抑制了類原球莖的增殖。當(dāng)6-BA濃度為1.0 mg/L時(shí),A3、A4處理組類原球莖團(tuán)塊質(zhì)量差異顯著。比較處理組A1、A3、A5可得,培養(yǎng)基中NAA濃度一定的情況下,6-BA濃度從0.5 mg/L上升到1.0 mg/L,類原球莖增殖系數(shù)顯著增大;當(dāng)6-BA濃度提高到2.0 mg/L時(shí),會(huì)抑制類原球莖的增殖;6-BA濃度不同,處理之間類原球莖團(tuán)塊質(zhì)量無(wú)顯著差異。另外,試驗(yàn)還觀察到不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度組合處理下的類原球莖分化情況也存在一定的差異。當(dāng)6-BA濃度為1.0 mg/L時(shí),隨著NAA濃度升高,類原球莖分化出芽或根的數(shù)量增多。在NAA濃度一定的情況下,6-BA濃度從0.5 mg/L上升到? ?1.0 mg/L,類原球莖分化出芽或根的數(shù)量減少;當(dāng)6-BA濃度提高到2.0 mg/L時(shí),類原球莖分化出芽或根的數(shù)量增多。綜上,6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.25 mg/L為類原球莖增殖培養(yǎng)適宜的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度組合。
2.2? ?類原球莖團(tuán)塊大小對(duì)類原球莖增殖培養(yǎng)的影響? ?培養(yǎng)30天后,接種不同大小類原球莖團(tuán)的3個(gè)處理組間類原球莖增殖系數(shù)和團(tuán)塊質(zhì)量均存在顯著差異(表2)。其中,接種0.85 g類原球莖團(tuán)的處理組類原球莖團(tuán)塊數(shù)量增長(zhǎng)率、質(zhì)量增長(zhǎng)率均顯著高于接種0.13 g和0.49 g類原球莖團(tuán)的處理組,接種0.13 g類原球莖團(tuán)的處理組類原球莖團(tuán)塊數(shù)量增長(zhǎng)率、質(zhì)量增長(zhǎng)率最低,接種0.49 g類原球莖團(tuán)的處理組類原球莖團(tuán)塊數(shù)量增長(zhǎng)率與接種0.13 g類原球莖團(tuán)的處理組無(wú)顯著差異。由此可得,接種0.85 g類原球莖團(tuán)較適宜類原球莖增殖培養(yǎng)。
2.3? ?不同蔗糖濃度處理對(duì)類原球莖增殖培養(yǎng)的影響? ?培養(yǎng)基中添加的蔗糖濃度不同,類原球莖增殖系數(shù)和團(tuán)塊質(zhì)量差異顯著(表3)。其中,蔗糖濃度為1.5%的處理組類原球莖增殖系數(shù)最 大,達(dá)22.6個(gè),與蔗糖濃度為3%、6%的處理組存在顯著差異,其類原球莖團(tuán)塊質(zhì)量也最大,為2.892 g,蔗糖濃度為6%的處理組類原球莖團(tuán)塊質(zhì)量次之,為2.73 g,蔗糖濃度為3%的處理組類原球莖團(tuán)塊質(zhì)量最小,其類原球莖增殖系數(shù)與蔗糖濃度為6%的處理組無(wú)顯著差異。綜上,類原球莖增殖培養(yǎng)適宜的蔗糖濃度為1.5%。
3? ?討論
徐宏英等的研究表明,6-BA和NAA對(duì)大花蕙蘭類原球莖的增殖起明顯的促進(jìn)作用。秘彩莉等試驗(yàn)篩選出6-BA1.0 mg/L+NAA0.5 mg/L的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度組合相較6-BA1.0 mg/L+2,4-D2.0 mg/L更有利于大花蕙蘭類原球莖增殖培養(yǎng)。章鵬程和樊家榮等試驗(yàn)結(jié)果顯示,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度組合6-BA1.0 mg/L+NAA0.3 mg/L處理下,大花蕙蘭類原球莖增殖系數(shù)達(dá)到最大。而趙鸝、徐萌等研究認(rèn)為,6-BA濃度為1.0 mg/L、NAA濃度為0.2 mg/L時(shí),大花蕙蘭類原球莖的增殖量最高。本試驗(yàn)于NAA濃度0.2 mg/L和0.3 mg/L之間設(shè)置了0.25 mg/L濃度處理,與NAA 0.5 mg/L處理形成對(duì)照,結(jié)果顯示6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.25 mg/L為類原球莖增殖培養(yǎng)適宜的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度組合,與上述試驗(yàn)結(jié)果基本一致。
由不同大小的類原球莖團(tuán)塊接種試驗(yàn)可得,大花蕙蘭的類原球莖增殖具有一定的群體生長(zhǎng)效應(yīng),增殖系數(shù)與接種密度成正相關(guān),相對(duì)大塊的類原球莖團(tuán)增殖系數(shù)顯著高于單個(gè)或者小塊的類原球莖團(tuán),這與劉佩佩針對(duì)大花蕙蘭“幻影”類原球莖增殖過(guò)程展開(kāi)試驗(yàn)的研究結(jié)果一致。
徐宏英和趙鸝等的研究表明,蔗糖濃度的高低對(duì)大花蕙蘭類原球莖增殖作用不明顯,但對(duì)分化系數(shù)大小有顯著影響,因此認(rèn)為2%的蔗糖濃度處理較適宜類原球莖增殖培養(yǎng)。而程麥風(fēng)研究顯示,蔗糖濃度對(duì)大花蕙蘭類原球莖增殖培養(yǎng)有明顯的影響,當(dāng)蔗糖濃度為2%時(shí),類原球莖增殖系數(shù)最大,低于1%時(shí)基本上不能獲得類原球莖團(tuán),高于5%時(shí)則會(huì)出現(xiàn)畸形和發(fā)紅的類原球莖團(tuán)。本試驗(yàn)設(shè)置了介于1%和2%之間的蔗糖濃度1.5%處理,以及高于5%的蔗糖濃度6%處理,證實(shí)培養(yǎng)基中蔗糖濃度不同,類原球莖增殖系數(shù)和團(tuán)塊質(zhì)量差異顯著,添加低濃度的蔗糖有利于類原球莖增殖 培養(yǎng)。
以上僅針對(duì)不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度組合、類原球莖團(tuán)塊大小以及不同蔗糖濃度處理進(jìn)行了類原球莖增殖培養(yǎng)的相關(guān)試驗(yàn),后續(xù)可深入探究不同基本培養(yǎng)基、其他植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類及濃度組合、不同碳源、不同有機(jī)添加物及環(huán)境因素等條件對(duì)大花蕙蘭組織培養(yǎng)各階段的影響,進(jìn)一步優(yōu)化大花蕙蘭優(yōu)良種苗快繁體系,改進(jìn)栽培技術(shù),提升大花蕙蘭產(chǎn)量。
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