李媛+侯可雷
摘要:以野生迎紅杜鵑幼嫩枝芽為試驗(yàn)材料,進(jìn)行組織培養(yǎng)技術(shù)研究。結(jié)果表明:當(dāng)年生野生迎紅杜鵑嫩枝的最佳消毒方法為,先用0.25 g/L多菌靈浸泡45 min,然后用75%乙醇溶液消毒30 s,再用0.1% HgCl2消毒6 min;最佳啟動培養(yǎng)基配方為Read+3 mg/L ZT+0.1 mg/L NAA+30 g/L蔗糖+6.5 g/L瓊脂粉,pH值5.5,該條件下誘芽率達(dá)到89.73%;最佳繼代增殖培養(yǎng)基配方為1/2 Read+2 mg/L ZT+0.1 mg/L NAA;最適生根培養(yǎng)基配方為Read+0.5 mg/L NAA+20 g/L蔗糖。
關(guān)鍵詞:迎紅杜鵑;正交設(shè)計(jì);組織培養(yǎng)
中圖分類號:S685.210.4+3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號:1002-1302(2014)08-0055-02
杜鵑花是世界著名的園林觀賞植物,也是我國十大傳統(tǒng)名花之一,與龍膽、報(bào)春并稱為世界三大高山野生花卉[1]。我國杜鵑花栽培歷史悠久,種質(zhì)資源豐富,在環(huán)境綠化、園林觀賞等方面應(yīng)用很廣[2-3]。五蓮山位于山東省日照市,是我國野生杜鵑花資源的主要分布地之一,擁有迎紅杜鵑(Rhododendron mucronulatum)、映山紅(Rhododendron simsii)、照山白(Rhododendron micramthum)等三大品系共40多個(gè)杜鵑花品種,是長江以北地區(qū)最大的野生杜鵑花棲息地[4]。迎紅杜鵑別稱迎山紅、萬荊子、藍(lán)荊子、尖葉杜鵑等[5],屬杜鵑花科杜鵑花屬的落葉灌木,生于山地灌叢及石砬子上,喜光、喜濕潤,稍耐陰,耐寒冷,喜酸性土壤,忌高溫、干旱,花粉紅絢麗,秋葉綠、紅、黃相間,嬌艷優(yōu)美,盛花期長達(dá)1個(gè)月,彩葉期長達(dá)2個(gè)月,是花帶、花境、花叢等園林景觀設(shè)計(jì)的優(yōu)良素材[6]。
迎紅杜鵑在長江以北地區(qū)少有推廣[7],僅停留在少量野生苗被移植應(yīng)用的水平上,主要是因?yàn)槌R?guī)繁殖方法下繁殖系數(shù)較低,而且其對生長環(huán)境要求苛刻,馴化栽培有一定難度[8-11]。本研究探討了迎紅杜鵑快速繁殖技術(shù),該技術(shù)在較短時(shí)間內(nèi)憑借少量母本材料獲得了較多無性系名貴苗木,以期為該樹種更好地服務(wù)于未來城鄉(xiāng)綠化建設(shè)提供支持。
1 材料與方法
1.1 材料
在五蓮山采集野生迎紅杜鵑嫩枝條。在連續(xù)晴天3 d以上、枝條無露水時(shí)進(jìn)行取樣,取樣時(shí)間一般在09:00—10:00,剪取無病蟲害、生長健壯的枝梢。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 外植體消毒滅菌 用流水沖洗、去除外植體表面附著物后,放入洗潔精稀釋液中逐個(gè)清洗并浸泡5 min,再置于流水中1 h以上,徹底洗去洗滌劑后轉(zhuǎn)入超凈工作臺內(nèi),進(jìn)行滅菌處理。對外植體先用0.25 g/L多菌靈浸泡,再用75%乙醇溶液浸泡,最后用0.1% HgCl2進(jìn)行消毒。每種消毒劑的消毒時(shí)間設(shè)3個(gè)水平,采用L9(34)正交設(shè)計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)(表1)。每個(gè)處理重復(fù)3次。統(tǒng)計(jì)外植體污染率、褐化率、成活率。
1.2.3 繼代培養(yǎng)基配方篩選 以改良Read培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基,以ZT為影響因素,ZT設(shè)1、 2、3 mg/L等3個(gè)水平,每個(gè)組合30瓶,重復(fù)2次,統(tǒng)計(jì)增殖率。
1.2.4 生根培養(yǎng)方案 基本培養(yǎng)基選用Read和1/2 Read,蔗糖濃度分別為10、20、30 g/L。每個(gè)處理接種10株組培苗,3次重復(fù),生長調(diào)節(jié)劑均為0.5 mg/L NAA,pH值5.5,40 d后調(diào)查其生根率。
1.2.5 馴化移栽 選取根系健壯且數(shù)量多的幼苗,將其培養(yǎng)瓶移出光照培養(yǎng)箱,放在18~25 ℃室溫下煉苗。煉苗結(jié)束后將幼苗從培養(yǎng)瓶中取出,洗凈根部的培養(yǎng)基,將其移栽到已滅菌并完全冷卻的基質(zhì)(沙、珍珠巖、營養(yǎng)土體積比為1 ∶1 ∶2)中。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同消毒方法對殺菌效果的影響
由表3可以看出,不同消毒劑、消毒時(shí)間對迎紅杜鵑外植體的殺菌效果有顯著差異。從接種后的迎紅杜鵑組培苗情況來看,最好消毒方法為A8處理,即0.25 g/L多菌靈浸泡 45 min,75%乙醇溶液消毒30 s,0.1%HgCl2消毒6min。該消毒方式能夠保證迎紅杜鵑外植體褐化率最低,感染率最低,成活率最高。對西洋杜鵑組培苗的成活率進(jìn)行極差分析,同樣可以得出最佳消毒方式是A8處理。
2.2 不同培養(yǎng)基配方對出芽誘導(dǎo)效果的影響
由表4可見,不同基本培養(yǎng)基和激素配比對莖段芽的誘導(dǎo)培養(yǎng)影響(出芽率)差異顯著。極差分析和方差分析可知,各因素對出芽率影響效果的大小依次為:培養(yǎng)基類型>ZT濃度>NAA濃度。3種基本培養(yǎng)基對出芽率的影響差異顯著,使用Read基本培養(yǎng)基的出芽率最高(B6處理);ZT濃度在高水平時(shí)對迎紅杜鵑出芽有促進(jìn)作用;NAA濃度為0.1 mg/L時(shí)誘導(dǎo)出芽效果最佳。
3 結(jié)論
野生迎紅杜鵑外植體表面攜帶各種污染微生物,消毒較困難,僅靠提高消毒劑濃度和消毒時(shí)間,雖然在一定條件下能將細(xì)菌、真菌等污染微生物全部殺死,但同時(shí)會將植物外植體細(xì)胞殺死或損壞大部分外植體從而引起褐變,最終會導(dǎo)致外植體死亡。消毒時(shí)間過短又無法完全清除外植體上的真菌、細(xì)菌等。因此,如何在外植體污染率、成活率、褐變率間找到動態(tài)平衡點(diǎn),選擇合適的消毒劑種類、濃度和消毒時(shí)間是關(guān)鍵。多菌靈是一種廣譜、低毒、內(nèi)吸性殺菌劑,雖然不能防止細(xì)菌污染,但對多種霉菌生長有強(qiáng)烈抑制作用,具有較好的防霉效果,它和HgCl2、乙醇溶液聯(lián)合組成的復(fù)合消毒劑的效果明顯好于單一使用某種消毒劑。本研究表明,先用0.25 g/L多菌靈浸泡45 min,然后用75%乙醇溶液消毒30 s,最后用0.1% HgCl2消毒6 min,是最好的迎紅杜鵑外植體消毒方式,該方式能保證較高的外植體成活率以及較低的褐化率、污染率。
迎紅杜鵑的最佳啟動培養(yǎng)基是Read+3 mg/L ZT+0.1 mg/L NAA。迎紅杜鵑是一種對培養(yǎng)基滲透壓反應(yīng)敏感的植物,鹽分濃度低及NH+4/NO-3高的基本培養(yǎng)基對迎紅杜鵑的培養(yǎng)效果較好,如本研究使用的1/4 MS、Read、WPM。Read培養(yǎng)基減少了NH4NO3、KNO3用量,加入(NH4)2SO4使 NH+4 ∶NO-3為1 ∶1,同時(shí)去除碘化鉀(KI),將培養(yǎng)基pH值降至5,更適于耐寒落葉杜鵑的培養(yǎng)[12]。高濃度的ZT能夠很好地刺激杜鵑組培苗誘導(dǎo)出芽,增殖系數(shù)高;但其濃度過高時(shí),培養(yǎng)的試管苗細(xì)弱,容易形成玻璃苗。
為了獲得大量組培苗,須要對芽誘導(dǎo)培養(yǎng)后獲得的芽體進(jìn)行增殖培養(yǎng)。使用較高濃度的細(xì)胞分裂素和一定濃度的生長素能有效提高芽體的增殖速率,并獲得較高品質(zhì)的新芽,但此過程中必須控制好二者間的濃度關(guān)系。細(xì)胞分裂素濃度過高將會降低芽體質(zhì)量,從而抑制芽體的增殖效果。適合迎紅杜鵑增殖的培養(yǎng)基配方為Read+2 mg/L ZT+0.1 mg/L NAA。
要較低的培養(yǎng)基濃度和蔗糖濃度;也可采用組培苗瓶外微條扦插生根的方法,不僅能夠迅速擴(kuò)大繁殖系數(shù),而且能省去生根培養(yǎng)時(shí)間,提高商品化生產(chǎn)效率。
參考文獻(xiàn):
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[12]Economous A S,Read P E,Spanoudaki M J. Azalea regeneration from callus culture[J]. Acta Hortieuhurae,1988,226(1):209-216.
迎紅杜鵑的最佳啟動培養(yǎng)基是Read+3 mg/L ZT+0.1 mg/L NAA。迎紅杜鵑是一種對培養(yǎng)基滲透壓反應(yīng)敏感的植物,鹽分濃度低及NH+4/NO-3高的基本培養(yǎng)基對迎紅杜鵑的培養(yǎng)效果較好,如本研究使用的1/4 MS、Read、WPM。Read培養(yǎng)基減少了NH4NO3、KNO3用量,加入(NH4)2SO4使 NH+4 ∶NO-3為1 ∶1,同時(shí)去除碘化鉀(KI),將培養(yǎng)基pH值降至5,更適于耐寒落葉杜鵑的培養(yǎng)[12]。高濃度的ZT能夠很好地刺激杜鵑組培苗誘導(dǎo)出芽,增殖系數(shù)高;但其濃度過高時(shí),培養(yǎng)的試管苗細(xì)弱,容易形成玻璃苗。
為了獲得大量組培苗,須要對芽誘導(dǎo)培養(yǎng)后獲得的芽體進(jìn)行增殖培養(yǎng)。使用較高濃度的細(xì)胞分裂素和一定濃度的生長素能有效提高芽體的增殖速率,并獲得較高品質(zhì)的新芽,但此過程中必須控制好二者間的濃度關(guān)系。細(xì)胞分裂素濃度過高將會降低芽體質(zhì)量,從而抑制芽體的增殖效果。適合迎紅杜鵑增殖的培養(yǎng)基配方為Read+2 mg/L ZT+0.1 mg/L NAA。
要較低的培養(yǎng)基濃度和蔗糖濃度;也可采用組培苗瓶外微條扦插生根的方法,不僅能夠迅速擴(kuò)大繁殖系數(shù),而且能省去生根培養(yǎng)時(shí)間,提高商品化生產(chǎn)效率。
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