●胡如芳 吳雪松 楊 亮
(吉安市林業(yè)科學研究所 江西 吉安 343011)
雙牌泡果薺(Hilliella shuangpaiensis)為十字花科泡果薺屬的一種藥食同源植物,俗稱砍菜,為一種辛辣的風味小吃。1986年張渝華記錄并建立十字花科一新屬—泡果薺屬,1988年李振宇等[1]發(fā)現(xiàn)泡果薺屬一新種并命名為“雙牌泡果薺”,主要特征為基生羽狀復葉具小葉3~9片,根莖肉質(zhì),其與山葵、芥末口感較為接近。研究發(fā)現(xiàn)雙牌泡果薺有13種辛辣成分,其中含大量NO.1-烯丙烷、NO.33-丁烯、NO.44-戊烷等異硫氰酸酯類物質(zhì),其獨特的辛辣風味即來源于異硫氰酸酯類化合物。研究表明異硫氰酸酯類化合物的主要功能有增進食欲、促進維生素B1的合成、抗氧化、抗菌、抗寄生蟲、抑制腫瘤細胞生長[2-3]。
雙牌泡果薺在民間深受群眾喜愛,長期采集其野生植株根莖食用,但幾乎無人工種植,導致野生種源逐年減少,其原因在于雙牌泡果薺雖有結實,但種子發(fā)育不全,發(fā)芽率低,自然環(huán)境下繁殖困難。本試驗以雙牌泡果薺莖段為材料,研究不同培養(yǎng)基、生長激素等對外植體增殖、生根的影響,為雙牌泡果薺無性快繁提供理論依據(jù)。
于2019年在吉安市遂川縣營盤圩鄉(xiāng)篩選雙牌泡果薺優(yōu)良母株,引種移植在吉安市林科所實驗基地內(nèi)。
1.2.1 外植體采集分別在4月、6月、8月,天氣連續(xù)晴好3 d以上,在晴天的上午09∶00~10∶00采集雙牌泡果薺莖段,將采集的雙牌泡果薺莖段去除葉片,剪成1 cm長的段,用流動自來水沖洗2 h并小心剝?nèi)グ~,處理干凈后置于超凈工作臺備用。
1.2.2 外植體消毒將雙牌泡果薺莖段先用75%酒精振蕩清洗30 s,用無菌水沖洗3次,再將莖段分為3組,用0.1%升汞分別滅菌4,6,8 min,再用無菌水沖洗3次,將莖段放在無菌濾紙上吸干表面水分,統(tǒng)一接種在MS+1.2 mg/L 6-BA+0.1 mg/L IBA培養(yǎng)基上,每個處理30瓶,每瓶1個莖段,3次重復,接種5~7 d后,統(tǒng)計污染率、褐化率和萌芽率。
1.2.3 初代培養(yǎng)外植體滅菌接種5~7 d后,篩選出無污染、無褐化的材料,在超凈工作臺內(nèi)將其接種于以MS為基本培養(yǎng)基,分別添加濃度為6-BA 1~3 mg/L 和NAA 0.2,0.4 mg/L的5種不同激素配比的初代培養(yǎng)基中。每個處理5瓶,每瓶接種6個,3次重復。接種后第5天開始觀察愈傷組織誘導和叢生芽萌發(fā)情況。
1.2.4 繼代培養(yǎng)將培養(yǎng)好的叢生芽在無菌條件下剪成至少帶1芽的1 cm小段,轉(zhuǎn)接于以MS為基本培養(yǎng)基,分別添加了濃度為6-BA 0.5~1.5 mg/L 和NAA 0.2~0.6 mg/L的9種不同激素配比的繼代增殖培養(yǎng)基中。每處理5瓶,每瓶接種6個,3次重復,每天觀察生長情況,30 d后在無菌條件下調(diào)查增殖系數(shù)。
1.2.5 生根培養(yǎng)在培養(yǎng)好的增殖叢生芽中選取高度3 cm以上、葉片3片以上的粗壯單芽,從芽團上切下,分別轉(zhuǎn)接于以1/2 MS為基本培養(yǎng)基,分別添加了濃度為IAA 0~0.2 mg/L 和IBA 0.1~0.2 mg/L的5種不同激素配比的生根培養(yǎng)基中。每個處理5瓶,每瓶接種6個,3次重復,每天觀察生長情況,30 d后打開培養(yǎng)瓶在室內(nèi)放置2 d,取出試管苗,用水洗掉培養(yǎng)基,調(diào)查主根數(shù)和生根率。
1.2.6 移栽生根培養(yǎng)25 d左右,將高度4~7 cm,葉片4片以上,已生根良好的組培苗移至透光率20%~35%,溫度25~30℃的大棚內(nèi)煉苗7~10 d,將生根苗移至瓶外,清洗干凈生根苗根部的培養(yǎng)基,移栽前用0.5%多菌靈溶液消毒10~15 min,移栽至基質(zhì)裝入穴盤內(nèi),移栽后仍然保持空氣濕度大于90%,基質(zhì)保持濕潤,移栽30 d后統(tǒng)計成活率。
1.2.7 培養(yǎng)環(huán)境
所有培養(yǎng)基均含蔗糖3%,瓊脂0.8%,pH值5.8~6.0。培養(yǎng)溫度25~28℃,日照時間12 h,光照強度2000 lx。
由圖1可知,隨著采集時間的推后,外植體污染率和褐化率均顯著升高,萌芽率顯著降低,4月采集的外植體污染率、褐化率最低,分別為18.5%,10.3%,顯著低于6月和8月;萌芽率最高,為53.1%,顯著高于6月和8月,因此,4月是采集雙牌泡果薺莖段進行組織培養(yǎng)的最佳時間。
圖1 不同采集時間外植體組培情況
由圖2可知,隨著消毒時間的增加,雙牌泡果薺組織培養(yǎng)污染率逐漸降低。用0.1%升汞消毒4 min時,雙牌泡果薺外植體污染率達53.16%,顯著高于其他處理,且萌芽率最低;消毒8 min外植體污染率最低,萌發(fā)率次低;消毒時間6 min時污染率為22.36%,萌發(fā)率為56.72%,萌發(fā)率最高。因此,雙牌泡果薺組織培養(yǎng)外植體消毒6 min為最佳時間。
圖2 不同消毒時間外植體組植體組培情況
由表1~3可知,不同處理對外植體初代培養(yǎng)的影響差異極顯著,不同濃度的6-BA與NAA組合均可誘導雙牌泡果薺的叢生芽萌發(fā),其中6-BA濃度為3.0 mg/L、NAA濃度為0.4 mg/L的組合萌發(fā)率為91.13%,優(yōu)于其他組合,該組合的株高也達到4.2 cm。因此,初代培養(yǎng)較合理的培養(yǎng)基組合為MS+6-BA 3.0 mg/L+NAA 0.4 mg/L。
表1 不同處理外植體初代培養(yǎng)情況
表2 不同處理對外植體初代培養(yǎng)的影響方差分析
表3 不同處理對外植體繼代培養(yǎng)的影響顯著性差異檢驗表
由表4~6可知,不同處理對外植本繼代培養(yǎng)的影響差異極顯著,不同濃度的6-BA和NAA均能誘導萌發(fā)叢生芽。當6-BA濃度為1.5 mg/L、NAA濃度為0.4 mg/L時組培苗平均增殖系數(shù)達到3.76,優(yōu)于其他處理,當6-BA濃度為1.5 mg/L、NAA濃度為0.4 mg/L及6-BA濃度為0.5 mg/L、NAA濃度為0.6 mg/L時,增殖苗平均株高分別為4.07 cm和4.21 cm,優(yōu)于其他處理,因此,雙牌泡果薺最佳增殖培養(yǎng)基是MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.4 mg/L。
表4 不同處理外植體繼代培養(yǎng)情況
表5 不同處理對外植體繼代培養(yǎng)的影響方差分析
表6 不同處理對外植體繼代培養(yǎng)的影響顯著性差異檢驗表
由表7~9可知,不同濃度的IBA與IAA組合均能促使組培苗生根,其中IBA濃度為0.2 mg/L、IAA濃度為0.1 mg/L時生根率為91.13%,主根數(shù)為3.92,毛細根生長情況好,為5個組合中的最優(yōu),因此,生根培養(yǎng)最佳培養(yǎng)基為1/2 MS+IBA 0.2 mg/L+IAA 0.1 mg/L。
表7 不同處理組培苗生根情況
表8 不同處理組培苗生根率方差分析
表9 不同處理對組培苗生根率的影響顯著性差異檢驗表
生根培養(yǎng)25 d左右移栽,移栽30 d后成活率可達90%以上,苗高15 cm時移入栽培基地定植。
以雙牌泡果薺莖段為外植體,研究不同采集時間、消毒時間及植物激素種類及濃度對外植體初代培養(yǎng)、繼代培養(yǎng)、生根培養(yǎng)的影響,結果表明,不同采集時間及消毒時間對外植體組織培養(yǎng)情況影響較大,其中4月采集的外植體表現(xiàn)最好,原因可能為幼化程度高,生長期短,受病菌或病毒感染少;消毒時間對污染率和萌發(fā)率存在影響,原因可能為消毒時間短,病菌、病毒消滅不徹底,消毒時間過長又對外植體造成損傷,6 min是最佳消毒時長。培養(yǎng)基的配比也對雙牌泡果薺影響較大,試驗表明雙牌泡果薺最佳誘導培養(yǎng)基為MS+6-BA 3.0 mg/L+NAA 0.4 mg/L,最佳增殖培養(yǎng)基為MS+6-BA1.5 mg/L+NAA 0.4 mg/L,最佳生根培養(yǎng)基為1/2 MS+IBA 0.2 mg/L+IAA 0.1 mg/L。綜上,植物的外植體誘導、增殖培養(yǎng)、生根培養(yǎng)都與激素的種類與濃度有關。外植體的來源不同,內(nèi)源激素水平也不同,而且培養(yǎng)基中所含的激素濃度也不同,造成來源不同的外植體分化能力等也存在差異[4]。