貫葉連翹為藤黃科金絲桃屬植物,多年生草本,又名貫葉金絲桃。貫葉連翹在藥用和觀賞方面的應(yīng)用已引起了人們的廣泛關(guān)注,但其野生資源種群數(shù)量少,種子數(shù)量有限,近年來作為藥源,人為采挖較為嚴(yán)重,為有效保護(hù)野生資源,大力開展貫葉連翹的繁育工作勢(shì)在必行,利用組織培養(yǎng)進(jìn)行快速繁殖,是促進(jìn)貫葉連翹良種繁育的有效途徑。但貫葉連翹初代誘導(dǎo)過程中玻璃化問題較為嚴(yán)重,為解決這一問題,項(xiàng)目組在改善其它培養(yǎng)條件的基礎(chǔ)上著重研究了不同濃度的赤霉素(GA3)對(duì)貫葉連翹試管苗分化和發(fā)育的影響,以期獲得玻璃化現(xiàn)象的逆轉(zhuǎn)。
4月中下旬在甘肅省小隴山林區(qū)選擇無病蟲害、生長(zhǎng)正常的貫葉連翹頂部嫩梢先端2~3厘米的莖段作為繁殖材料。
1.赤霉素 (GA3)母液的配制 稱取赤霉素GA3 0.1克,溶于1摩爾每升熱的氫氧化鈉溶液中,待完全溶解后轉(zhuǎn)移至容量瓶中,加水定容至100毫升,即得濃度為1毫克每毫升的母液。按實(shí)驗(yàn)要求每次吸?。?.1,0.2,0.4,0.5,0.8,1.0)毫升母液于 1 升 MS 培養(yǎng)基中,即可配成含(0.1,0.2,0.4,0.5,0.8,1.0)毫克每升赤霉素GA3的MS固體培養(yǎng)基。
2.接種 試驗(yàn)材料在自來水下將其表面灰塵沖洗干凈,在無菌條件下,用75%酒精浸泡30秒,無菌水沖洗3次。在含有0.1%的吐溫-80的0.1%HgCl2溶液中滅菌5分鐘,滅菌過程中要不時(shí)搖動(dòng),最后用無菌水沖洗4~5次,吸干水分。用剪刀剪出1.5厘米長(zhǎng)莖段(含1~2節(jié)間)接種到誘導(dǎo)培養(yǎng)基中進(jìn)行初代培養(yǎng)。
3.試驗(yàn)設(shè)計(jì) 初代培養(yǎng)基中加入2,4-D(2.0毫克每升),待愈傷組織形成后,小心切去帶有生長(zhǎng)點(diǎn)的愈傷組織,以MS為基本培養(yǎng)基,進(jìn)行繼代增殖,誘導(dǎo)芽萌發(fā)和促進(jìn)芽的生長(zhǎng)。設(shè)計(jì)6個(gè)處理(即在同樣生長(zhǎng)條件下,在培養(yǎng)基 MS+6-BA3.0+2,4-D2.0+GA3(單位均為毫克每升),對(duì)6種不同濃度GA3溶液(0.1,0.2,0.4,0.5,0.8,1.0)毫克每升處理的貫葉連翹,3次重復(fù);誘導(dǎo)叢生芽的形成和生長(zhǎng),每個(gè)培養(yǎng)瓶植入6個(gè)單芽,每重復(fù)10瓶。30天后統(tǒng)計(jì)結(jié)果,統(tǒng)計(jì)每處理叢生芽玻璃化情況,每處理每重復(fù)隨機(jī)抽取3個(gè)培養(yǎng)瓶,清洗掉培養(yǎng)基,將誘導(dǎo)形成的芽置于超凈工作臺(tái)上,采用電子游標(biāo)卡尺測(cè)量不定芽自然長(zhǎng)度,精度0.1厘米。
4.培養(yǎng)條件 上述培養(yǎng)基均添加3%蔗糖和0.7%瓊脂,pH值為5.6~5.8之間,培養(yǎng)溫度為(20±2)℃,光照強(qiáng)度為1000~1500LX,每日光照12小時(shí)。
5.培養(yǎng)及觀察 接種完畢后將三角燒瓶置于26~28℃的恒溫培養(yǎng)箱中,光照條件下培養(yǎng),每天觀察記錄發(fā)芽情況,待幼苗長(zhǎng)出2片子葉時(shí),在超凈臺(tái)上將幼苗移植到添加有不同濃度GA3的MS固體培養(yǎng)基中,26~28℃繼續(xù)在恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。從移植的第二天開始進(jìn)行芽苗的高度的測(cè)量以及玻璃化的觀察。每種濃度處理取幼苗進(jìn)行測(cè)量及觀察,3次重復(fù),取其平均值。
四周后統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,GA3具有促進(jìn)貫葉連翹芽苗生長(zhǎng)的作用,且不同濃度的GA3溶液對(duì)貫葉連翹芽苗的生長(zhǎng)影響不同,平均芽苗高度4.53厘米,總體表現(xiàn)為低濃度促進(jìn)生長(zhǎng),高濃度抑制生長(zhǎng),具體情況見圖(1、2)。
圖2 不同濃度的GA3對(duì)貫葉連翹芽苗玻璃化程度的影響
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,本實(shí)驗(yàn)中對(duì)貫葉連翹芽苗玻璃化抑轉(zhuǎn)最有效的GA3濃度為0.5毫克每升,低于此濃度,效果不顯著,但濃度大于0.5毫克每升時(shí),苗莖細(xì)弱,基部切口變黑,葉片皺縮,且隨著濃度升高,芽苗高生長(zhǎng)呈明顯下降趨勢(shì),而降低GA3濃度可恢復(fù)正常。
增殖培養(yǎng)結(jié)果表明,在GA3的濃度分別為(0.1,0.2,0.4,0.5,0.8,1.0)毫克每升的 6 個(gè)配比進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)中,不同濃度的GA3溶液的作用下,玻璃化程度差別較大,隨著GA3的濃度不斷增大,貫葉連翹則芽苗的玻璃化呈現(xiàn)中間小兩頭大的趨勢(shì)。總體結(jié)果顯示:在0.5毫克每升的GA3溶液處理下,玻璃化程度較低,芽苗分化較好。
玻璃化苗是植物內(nèi)部生理失調(diào)的外在表現(xiàn),它是在試管內(nèi)控制條件下培養(yǎng)植物的產(chǎn)物,玻璃化多為組培過程中措施不當(dāng)造成的非遺傳的生理性失調(diào)癥狀,是人工提供的培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件不完全符合培養(yǎng)物固有需要的結(jié)果。
在貫葉連翹組培快繁實(shí)施過程中,玻璃化問題嚴(yán)重阻礙了試驗(yàn)的進(jìn)程和芽苗的質(zhì)量,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),輕度玻璃化苗轉(zhuǎn)入無添加激素的MS培養(yǎng)基中連續(xù)培養(yǎng)1~2代,可恢復(fù)正常,而主莖已完全玻璃化時(shí)則不能逆轉(zhuǎn)。采用MS為基本培養(yǎng)基,添加不同濃度的GA3,對(duì)貫葉連翹幼苗的生長(zhǎng)均有不同程度的促進(jìn)作用,其中0.5毫克每升的GA3極顯著地提高了幼苗的高度,降低了玻璃苗的比率。