樊家榮, 孟想想, 曹 可
(合肥學院 生物與環(huán)境工程系,合肥 230601)
大花蕙蘭(Cymbidium)為蘭科植物,又稱虎頭蘭,株型高大優(yōu)美,花期長達2~3個月,花大色彩艷麗豐富,花朵數(shù)多排列有序,花姿粗曠豪放,葉長碧綠優(yōu)雅,它既有國蘭的幽香典雅,又有洋蘭的豐富多彩,具有較高的觀賞和經(jīng)濟價值,深受蘭花愛好者歡迎,在國際花卉市場十分暢銷[1-3],市場發(fā)展前景遠大。花大色艷新品種多數(shù)為蘭屬的雜交種多倍體[3-4],種子高度不育,分株繁殖速度慢,遠不能滿足市場需求,采用組織培養(yǎng)是快速繁殖大花蕙蘭種苗的有效途徑。我國云南、沿海地區(qū)從20世紀末就開始進行組織培養(yǎng)研究[5-6],已取得可喜的成績,據(jù)了解本地未曾有人研究大花蕙蘭組織培養(yǎng),至今還是一花難求。
實驗采用1/2MS[3-6]為基本培養(yǎng)基,選用大花蕙蘭雜交種1053新生苗為外植體,對大花蕙蘭組培關鍵階段:類原球莖誘導、類原球莖增殖與分化、芽增殖、誘導生根培養(yǎng)的最佳激素濃度配比、有機添加物等影響因素進行研究,優(yōu)化后的大花蕙蘭組培快繁種苗技術,具有繁殖率高、周期短、成本低等優(yōu)點,可提高市場競爭力,促進本地大花蕙蘭產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
大花蕙蘭1053品種購買于云南呈貢斗南花卉市場,無菌瓶苗由本實驗室培養(yǎng),以盆栽的新生苗、無菌苗莖段和葉為外植體。
1.2.1 基本培養(yǎng)基
采用1/2MS+蔗糖20 g/L+瓊脂8 g/L+Vc5 mg/L,pH值5.8。
1.2.2 大花蕙蘭類原球莖誘導
1)培養(yǎng)基:基本培養(yǎng)基添加150 ml/L椰汁,設計6-BA(0.3、0.5、1.0、1.5 mg/L)和NAA(0.2、0.5 mg/L)6種不同濃度組合的培養(yǎng)基(表1)。
2)外植體制備與接種:鱗莖取自盆栽大花蕙蘭長有5~6片葉的新生苗,連稍微膨大的假鱗莖一起挖取,用自來水沖洗干凈,剝?nèi)?nèi)層假鱗莖,在超凈工作臺中。先用75%的酒精浸泡35 s,再用0.1%的升汞[7-8]浸泡9 min,無菌水浸泡4~5 min、沖洗2次。切去表層,以莖尖生長點為中心切取直徑約0.6 cm組織塊,每瓶接種1塊。幼葉橫切成長0.8 cm的片狀,每瓶接種10片;莖節(jié)切成1 cm長的小段,每瓶接種4段,培養(yǎng)50 d統(tǒng)計結果。
3)培養(yǎng)條件:溫度為晝26℃、夜20℃;光照時間12 h/d,光照強度為1500 lx。
1.2.3 類原球莖增殖與分化芽
基本培養(yǎng)基添加椰汁同上,設計6-BA(0、0.3、0.5、1.0、1.5 mg/L)和NAA(0、0.2、0.3、0.5 mg/L)7種不同濃度配比培養(yǎng)基(表2)。選擇顆粒飽滿、色澤黃綠的類原球莖為外植體,分割4個一組,每瓶接種5組,培養(yǎng)45d統(tǒng)計結果。
1.2.4 大花蕙蘭幼芽增殖
將幼芽分割成兩個1組,每瓶接種2組,每種培養(yǎng)基接25瓶,培養(yǎng)50 d統(tǒng)計結果。
1)激素濃度對芽增殖的影響 設計6-BA(1.0、2.0、3.0 mg/L)和NAA(0.1、0.2、0.5、1.0 mg/L)7種不同濃度配比的培養(yǎng)基(表3)。
2)有機添加物對芽增殖的影響 選用芽增殖最佳的激素濃度配比6-BA 2.0 mg/L、NAA 0.5 mg/L,設計添加物分別是椰汁(100、150、200 ml/L)、香蕉泥(100、150 g/L),無添加物的為對照組6種培養(yǎng)基(表4)。
3)芽增殖正交試驗 采用三因素三水平正交試驗(表5),探討出影響芽增殖因素的主次順序和最優(yōu)組合(表6)。
1.2.4 大花蕙蘭幼苗誘導生根
基本培養(yǎng)基添加香蕉泥100 g/L,設計IBA(0.1、0.3、0.5 mg/L)和NAA(0、0.1、0.2、0.4 mg/L)6種不同激素濃度的培養(yǎng)基(表7)。待幼苗長有3~4片葉、高3~4 cm、苗體健壯時,分割成單株接入誘導生根培養(yǎng)基。
2結果與分析
表1 3種外植體誘導類原球莖的結果
實驗結果(表1):外植體鱗莖接種3周后長出針尖大的綠色顆粒,約5周形成類原球莖。2號培養(yǎng)基接種鱗莖的莖尖,只誘導出少數(shù)類原球莖并伴有分化芽的趨勢(圖1-1);接種的鱗莖組織塊培養(yǎng)約7周誘導出許多類原球莖(圖1-2),顏色黃綠、幼嫩飽滿;接種的莖段培養(yǎng)2~3周兩端長出淡黃色的愈傷組織,之后生長慢,多數(shù)褐化,只有少數(shù)能形成類原球莖,個別莖節(jié)處潛在的芽原基長出1~2個芽;幼葉誘導未果。實驗表明:最佳外植體為鱗莖,添加低濃度的6-BA、NAA,比值在1.5~5的范圍內(nèi)均可誘導出類原球莖,2號培養(yǎng)基激素濃度配比6-BA 0.5 mg/L + NAA 0.2 mg/L最佳。
表2 激素濃度對類原球莖增殖與分化芽的影響
實驗結果(表2):培養(yǎng)基無外源激素或添加激素濃度低,類原球莖增殖率偏低,生長狀態(tài)差,分化的芽少;6、7號培養(yǎng)基激素濃度高,類原球莖增殖倍數(shù)有所下降。合適的激素配比類原球莖增殖與分化芽可同時進行[9]。綜合考慮5號培養(yǎng)基6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.3 mg/L最佳,增殖的類原球莖個大飽滿數(shù)量多,黃綠鮮亮,分散性好,分化的芽體健壯,有利于繼代培養(yǎng)。45 d 繼代培養(yǎng)1次可獲得大量類原球莖,適當延長培養(yǎng)時間,60 d左右轉(zhuǎn)接1次可收獲更多的芽。
圖1 大花蕙蘭類原球莖誘導和芽增殖
表3 不同激素濃度對幼芽增殖的影響
1)激素對幼芽增殖的影響:
實驗結果(表3),6-BA對芽增殖作用大,隨6-BA濃度升高,芽增殖數(shù)量增加,當超過3 mg/L時,芽體瘦弱發(fā)黃,與低濃度NAA配合使用,促進芽增殖與生長作用更顯著,6-BA(1~2.0)mg/L、NAA(0.2~0.5)mg/L、兩者比值在3~10的范圍內(nèi),均能促進芽增殖。不同激素因子之間存在復雜的協(xié)同作用[10-12],單獨使用6-BA或NAA增殖效果都不理想。相比5號培養(yǎng)基激素濃度配比6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L最佳,芽增殖倍數(shù)高,芽體健壯,色澤翠綠鮮亮(圖1-3)。
表4 添加物對幼芽增殖的影響
表5 因素水平
2)添加物對幼芽增殖的影響:
實驗結果(表4),培養(yǎng)基添加椰汁和香蕉泥均能促進芽生長[13-15],3號培養(yǎng)基芽增殖倍數(shù)高,芽體健壯,色澤翠綠(圖1-4),相比添加椰汁150 ml/L最佳。
3)芽增殖正交試驗結果(表5、6):
正交驗證試驗結果(表6),由R值大小可以看出本實驗因素存在顯著的影響差異,主次順序為:A>C>B, 即6-BA>椰汁添加物>NAA,6-BA濃度對大花蕙蘭芽增殖的影響最大。優(yōu)組合為:A2B2C2,優(yōu)水平為:6-BA2 mg/L、NAA0.5 mg/L、添加物椰汁150 ml/L。
表6 三因素三水平正交驗證試驗結果
表7 激素對幼苗生根的影響
實驗結果(表7),培養(yǎng)基單獨添加IBA,隨濃度升高根的誘導率增高,苗體瘦弱生長緩慢;5號培養(yǎng)基低濃度IBA與NAA協(xié)同作用生根多、根健壯,生根率100%,平均每株4~5條根;當激素濃度升高IBA 0.5 mg/L、NAA 0.4 mg/L時,生根率雖高,根畸形膨大,移栽不易成活。實驗表明:影響幼苗生根的主要因素是生長素的種類與水平,5號培養(yǎng)基激素配比IBA 0.3 mg/L + NAA 0.2 mg/L最佳,添加100 g/L香蕉泥促進幼苗根生長作用顯著。
通過對影響大花蕙蘭組培快繁的單因素和正交試驗研究,優(yōu)化得出:類原球莖誘導最佳外植體為大花蕙蘭鱗莖,培養(yǎng)基最佳激素濃度配比為0.5 mg/L 6-BA + 0.2 mg/L NAA。類原球莖增殖與分化芽最佳激素濃度配比為1.0 mg/L 6-BA + 0.3 mg/L NAA。幼芽增殖的最佳激素濃度配比為2.0 mg/L 6-BA + 0.5 mg/L NAA,最佳有機添加物為150 ml/L椰汁;幼芽增殖正交試驗結果,影響因素主次順序:6-BA>椰汁添加物>NAA,優(yōu)組合為2 mg/L 6-BA、0.5mg/L NAA、添加物椰汁150 ml/L。誘導生根最佳激素濃度配比為0.3 mg/L IBA + 0.2 mg/L NAA,添加100 g/L香蕉泥對幼苗根生長有顯著的促進作用。優(yōu)化后的大花蕙蘭組培快繁技術,種苗繁育周期短、繁殖率高、成本低,可供大花蕙蘭快速繁殖規(guī)?;a(chǎn)參考。
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