張翔宇+陳杰+吉云+嚴(yán)顯進(jìn)+王彩云+阮培均+王永
摘要:以淡黃花百合珠芽為試驗(yàn)材料,采用完全試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,研究不同濃度的6-BA、NAA組合對(duì)淡黃花百合珠芽愈傷組織誘導(dǎo)的影響。結(jié)果表明:淡黃花百合珠芽誘導(dǎo)愈傷組織的最佳培養(yǎng)基為MS+0.3 mg/LNAA+1.0 mg/L6-BA,其誘導(dǎo)萌發(fā)時(shí)間為11 d,萌發(fā)率為100%,愈傷組織月平均直徑增長量3 cm以上。
關(guān)鍵詞:淡黃花百合;珠芽;脫分化
中圖分類號(hào): S567.23+9.043 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
文章編號(hào):1002-1302(2016)09-0058-03
淡黃花百合(Lilium sulphureum.Baker)為百合科百合屬多年生草本植物,集藥食兩用及觀賞于一身[1]。其花、梗、鱗莖均可入藥,花和梗可用作止血藥,鱗莖可預(yù)防和治療肺結(jié)核、慢性氣管炎、咳嗽、肺氣腫、肺嗽咯血、體虛腫弱、瘡癰腫瘤等癥,若服食清蒸百合,還可治胃病、肝病、貧血等,是多種滋補(bǔ)藥的主藥[2]。百合的傳統(tǒng)繁殖方式主要有珠芽繁殖、子球繁殖、鱗片繁殖3種[3]。采用現(xiàn)代組織培養(yǎng)方式進(jìn)行百合種苗擴(kuò)繁,因其繁殖系數(shù)高而成為重要的繁殖方式之一,通過組織培養(yǎng)可快速得到大量百合種苗,是百合產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大趨勢。而要使百合組織培養(yǎng)與生產(chǎn)銜接,關(guān)鍵是要針對(duì)不同品種制定與之相匹配的組培快繁方案[4]。組織培養(yǎng)方法可促進(jìn)百合商品種球的生產(chǎn)和百合新品種的培育[5]。
目前對(duì)百合誘導(dǎo)脫分化的報(bào)道較多。劉芬等用花絲誘導(dǎo)蘭州百合愈傷組織時(shí)發(fā)現(xiàn),MS+1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA是誘導(dǎo)蘭州百合花絲愈傷組織形成的理想培養(yǎng)基[6];申玉華等以西伯利亞百合花托為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)發(fā)現(xiàn),MS+1.0 mg/L 6-BA+2.0 mg/L NAA是誘導(dǎo)愈傷組織的最佳培養(yǎng)基[7];李黛等以淡黃花百合鱗莖為外植體進(jìn)行誘導(dǎo),發(fā)現(xiàn)其誘導(dǎo)愈傷組織增殖的最適培養(yǎng)基為MS+0.5 mg/L6-BA+1 mg/L NAA+3%蔗糖[8];郭海濱等以卷丹百合鱗片及珠芽為外植體進(jìn)行研究認(rèn)為,MS+1.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA誘導(dǎo)不定芽和愈傷組織數(shù)量較多,生長勢強(qiáng),愈傷組織顆粒出現(xiàn)時(shí)間為20 d[9]。以上研究表明,對(duì)百合愈傷組織誘導(dǎo)大部分以MS為基本培養(yǎng)基附加不同濃度的6-BA和NAA,但不同種類百合愈傷組織誘導(dǎo)所用的6-BA與NAA的比例有較大差異。同時(shí),沒有針對(duì)愈傷組織不同時(shí)期的增長量及生長情況的研究報(bào)道。由于愈傷組織不同時(shí)期的增長量及生長情況對(duì)于后期大規(guī)模誘導(dǎo)再分化出不定芽直至生產(chǎn)組培苗具有至關(guān)重要的影響。因此,本研究以淡黃花百合珠芽為外植體,研究不同濃度的6-BA和NAA組合對(duì)其愈傷組織誘導(dǎo)和愈傷組織直徑月平均生長量的影響,以期為淡黃花百合大規(guī)模組培育苗提供技術(shù)支撐。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 外植體 野生淡黃花百合珠芽采自貴州省畢節(jié)市大方縣羊場鎮(zhèn)2年生淡黃花百合植株。
1.1.2 培養(yǎng)基 以MS為基本培養(yǎng)基,其中每個(gè)配方添加25 g/L 蔗糖,pH值為5.8~6.0,瓊脂添加量6.5 g/L。
1.2 方法
1.2.1 外植體滅菌 將采集的淡黃花百合珠芽帶回實(shí)驗(yàn)室,用自來水沖洗3 h,用鑷子將外層小鱗片剝下,放入燒杯中,加入1~2滴吐溫20,用玻棒攪拌2~3 min,放置30 min,將水倒掉,用紗布將外植體包好,用自來水沖洗1~2 h后,于超凈工作臺(tái)上用75%乙醇浸泡30 s左右,用無菌水沖洗3~4次,然后用0.1%氯化汞消毒8 min,無菌水沖洗6次以上,最后將滅菌后的外植體放入事先準(zhǔn)備好的無菌不銹鋼盤中,用濾紙吸干表面水分,即可得到接種用外植體。
1.2.2 外植體接種 用鑷子將準(zhǔn)備好的無菌外植體接種于不同植物生長調(diào)節(jié)劑組合的培養(yǎng)基上(表1),每組接種5瓶,每瓶接種5個(gè),每組3個(gè)重復(fù)。
1.2.3 培養(yǎng) 接種后放在培養(yǎng)架上培養(yǎng),培養(yǎng)條件:白天(25±3)℃,晚上(20±3)℃,濕度(85±5)%,光照度為1 000~1 200 lx,光照時(shí)間12 h /d。
1.2.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用2因素5水平完全設(shè)計(jì)方案(表1)。
1.3 項(xiàng)目測定
誘導(dǎo)時(shí)間t:外植體開始萌動(dòng)時(shí)的時(shí)間。
1.4 數(shù)據(jù)處理
所得數(shù)據(jù)均采用 IBM SPSS Statistics 20軟件進(jìn)行分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同濃度6-BA與NAA組合對(duì)愈傷組織誘導(dǎo)時(shí)間的影響
不同濃度的6-BA與NAA組合對(duì)愈傷組織誘導(dǎo)時(shí)間的影響較大。通過對(duì)表2中誘導(dǎo)時(shí)間的直觀分析表明,處理7、處理9、處理10均可在10 d誘導(dǎo)珠芽愈傷組織萌動(dòng),而其他處理的誘導(dǎo)時(shí)間相對(duì)延遲,其中處理22、處理23、處理25均需要17 d才可以誘導(dǎo)愈傷組織萌動(dòng)。由表3中誘導(dǎo)時(shí)間的Ⅲ型平方和可以看出,NAA的Ⅲ型平方和為334.080,大于6-BA 的7.680,這表明對(duì)淡黃花百合珠芽愈傷組織萌發(fā)時(shí)間的影響中,NAA起主要作用,6-BA起次要作用。從表2可看出,不同濃度NAA和6-BA對(duì)萌發(fā)時(shí)間的影響不同,低濃度的NAA誘導(dǎo)萌發(fā)的時(shí)間較短,高濃度NAA誘導(dǎo)萌發(fā)的時(shí)間較長,0.3 mg/L NAA與1.0 mg/L 6-BA組合能夠最快誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織。
2.2 不同濃度6-BA與NAA組合對(duì)愈傷組織誘導(dǎo)率的影響
不同濃度的6-BA與NAA組合對(duì)愈傷組織誘導(dǎo)率具有顯著性差異。從表2可以看出,處理15、處理20、處理21、處理25的誘導(dǎo)率較差,誘導(dǎo)率不到50%;而處理7、處理16、處理17的誘導(dǎo)率較好,均超過90%,其中處理7的誘導(dǎo)率可達(dá)100%。由表3中誘導(dǎo)率的Ⅲ型平方和可以看出,NAA的Ⅲ型平方和為7 055.290,小于6-BA的9 888.965,這表明對(duì)淡黃花百合珠芽愈傷組織誘導(dǎo)率的影響中,6-BA起主要作用, NAA起次要作用。0.3 mg/LNAA與1.0 mg/L 6-BA組合對(duì)珠芽愈傷組織的誘導(dǎo)率最高,可達(dá)100%。
2.3 不同濃度6-BA與NAA組合對(duì)愈傷組織月平均增長量的影響
不同濃度的6-BA與NAA組合對(duì)愈傷組織月平均增長量的影響具有顯著性差異。由表2可以看出,在第1個(gè)月,處理25的增長量最小,只有(0.92±0.01)cm,而處理7的增長量最大,可達(dá)(3.07±0.01)cm;在第2個(gè)月,處理25的增長量仍然最小,只有(1.06±0.06)cm,而處理7的增長量仍然最大,為(3.19±0.01)cm;在第3個(gè)月,處理21的增長量最小,為(1.03±0.01)cm,而處理7的增長量仍然最大,為(3.25±0.01)cm。不管是第1個(gè)月、第2個(gè)月還是第3個(gè)月,0.3 mg/L NAA與1.0 mg/L 6-BA組合的月平均直徑增長量均最大,其增長量均達(dá)3 cm以上。從表3中愈傷組織月平均增長量的Ⅲ型平方和可以看出,6-BA的影響均大于NAA,說明對(duì)于淡黃花百合珠芽愈傷組織的生長,6-BA起主要作用。從表4中愈傷組織生長情況來看,30 d時(shí),愈傷組織顏色均為黃綠色,隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加,誘導(dǎo)率高于70%的組合顏色能夠保持較好的生長色,愈傷組織比較疏松,利于增殖和分化(圖1-A)。而誘導(dǎo)率低于70%的組合顏色不能保持好的生長色,逐漸開始褐化,愈傷組織的生長狀態(tài)開始變得緊密,不利于增殖和分化(圖1-B)。結(jié)合表2和表4可以看出,雖然誘導(dǎo)率高于70%的組合顏色能夠保持再好的生長色,但隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加,愈傷組織的月增長量出現(xiàn)規(guī)律性,即前60 d呈現(xiàn)生長加快的趨勢,60 d之后生長開始變緩。
3 結(jié)論與討論
本試驗(yàn)采用珠芽為外植體,以MS為基本培養(yǎng)基,采用2因素5水平完全試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案考察不同濃度NAA和6-BA組合對(duì)淡黃花百合珠芽誘導(dǎo)愈傷組織的影響。結(jié)果表明,MS+0.3 mg/L NAA+1.0 mg/L 6-BA為淡黃花百合珠芽誘導(dǎo)愈傷組織的最佳培養(yǎng)基,該培養(yǎng)基不管是在誘導(dǎo)率、誘導(dǎo)時(shí)間,還是誘導(dǎo)愈傷組織月增長量方面均達(dá)到了最佳。研究還發(fā)現(xiàn),低濃度的NAA誘導(dǎo)時(shí)間較快,高濃度NAA誘導(dǎo)時(shí)間較慢,NAA在誘導(dǎo)時(shí)間方面起主要作用,但在愈傷組織誘導(dǎo)率及愈傷組織的生長過程中6-BA卻起主要作用,這種現(xiàn)象在現(xiàn)有文獻(xiàn)中未提及。
劉芬等研究表明,誘導(dǎo)蘭州百合花絲愈傷組織形成的理想培養(yǎng)基是 MS+1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA[6]; 申玉華等研究表明,誘導(dǎo)西伯利亞百合花托產(chǎn)生愈傷組織的最佳培養(yǎng)基是MS+1.0 mg/L 6-BA+2.0 mg/L NAA[7];郭海濱等研究表明,誘導(dǎo)卷丹百合鱗片及珠芽產(chǎn)生愈傷組織的理想培養(yǎng)基為 MS+1.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA[9];周曉波等采用卷丹百合珠芽進(jìn)行脫毒快繁研究發(fā)現(xiàn),MS+2.0 mg/L 6-BA+2.0 mg/L 2,4-D+0.1 mg/L NAA為誘導(dǎo)愈傷組織最佳培養(yǎng)基,而只使用6-BA與NAA組合的培養(yǎng)基誘導(dǎo)愈傷組織少甚至沒有[10]。張文娥等的研究表明,MS+0.1 mg/L NAA+1.0 mg/L 6-BA的誘導(dǎo)率為90.6%,而本試驗(yàn)中,MS+0.1 mg/L NAA+1.0 mg/L 6-BA組合的誘導(dǎo)率為80%左右,誘導(dǎo)率相差10%左右[11]。李黛等的研究表明,誘導(dǎo)愈傷組織增殖的最適培養(yǎng)基為MS+0.5 mg/L6-BA+1 mg/L NAA+3%蔗糖[8],這與本研究在NAA和6-BA 的使用量方面有較大差異,這可能是由所用外植體不同所致。結(jié)合本試驗(yàn)結(jié)果及上述分析認(rèn)為, 不同種類百合誘導(dǎo)愈傷組織時(shí)添加的植物生長調(diào)節(jié)劑種類和濃度差異較大,在進(jìn)行百合工廠化大規(guī)模育苗時(shí),須根據(jù)所使用百合的種類,篩選出適宜的植物生長調(diào)節(jié)劑種類及濃度組合。研究結(jié)果還表明,愈傷組織在不同時(shí)期的增長量及生長情況對(duì)于后期大規(guī)模誘導(dǎo)再分化出不定芽直至生產(chǎn)組培苗具有至關(guān)重要的影響。
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