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沙漠玫瑰组织培养的研究



全 文 :《现代农业科技》!!年第 #期
作者简介 罗远华($%&’),男,作物遗传育种在读硕士。研究方向:细
胞工程与种质创新。
!通讯作者。
收稿日期 ()*!+*,’!
表 ! 几种基本培养基对沙漠玫瑰增殖的影响
培养基 苗数 培养时间!- 异常症状总发
生率!. 生长情况描述
改良/0 12 3* * 植株健壮,叶色浓绿,基部愈伤化较严重
&4(/0 1* &, &** 迅速缺绿,叶片变黄、脱落,芽苗停止生长或死亡
562/0 11 (, ,&7, 部分茎尖坏死,部分幼嫩叶片坏死并脱落,芽苗茎杆出现白色粉末状物质,基部愈伤化较严重
/0 11 (, ,!81 部分茎尖坏死,部分幼嫩叶片坏死并脱落,芽苗茎杆出现白色粉末状物质,基部愈伤化较严重
沙漠玫瑰(!#$%&’()#*&’(9:;<=)>?@A7BCD:BE7BF 0GHI@F)
又名天宝花、小夹竹桃,为多年生落叶肉质小乔木,原产非
洲的肯尼亚、坦桑尼亚。其根、茎肥厚短粗,叶小、革质,故常
将其塑造成盆景,表现千年古树、沧海桑田的意境;花个大、
量多,花色丰富、艳丽,散发出热烈、浓郁、喜庆的气氛;花期
长(2J&&月份),温室栽培几乎全年见花。另据研究,用甲醇
作提取液可从沙漠玫瑰中提取出 3)种强心苷和 K种孕烷,
强心苷可用于治疗心脏病,孕烷可用于治疗妇科病;
LBM@B?NI 9等(&$$2)对沙漠玫瑰做的生物测定表明,它含有
很高含量的细胞内毒素,可抵抗结肠癌细胞系 L:&&, 和
0O2%*。
沙漠玫瑰自花结实率低,人工辅助异花授粉能提高结
实率,但有性后代花色性状分离,不能保持花色的纯一性。
沙漠玫瑰果熟后自然开裂,种子可借助绒毛飞散,难于采
收;种子不耐贮藏,长时间贮藏(1个月)会导致生活力急剧
下降,萌发率低。扦插繁殖是目前沙漠玫瑰的主要繁殖方
式,但根部易腐烂而造成大批幼苗死亡。此外,扦插苗根茎
不能自然膨大形成良好的株形,会大大降低观赏价值。利用
植物组织培养技术建立沙漠玫瑰工厂化生产体系,可大量
生产种苗,对满足不断增加的市场需求以及药用开发具有
实际意义。
! 材料与方法
!! 材料
无病虫害的嫩芽(茎段、茎尖)。
!# 方法
取室内抽生的嫩芽自来水冲洗后置超净工作台上,用
!,.酒精(P6P)浸泡 &*<,无菌水冲洗 K次后用 &Q6R 的升汞
水溶液(加 &滴吐温)振荡消毒 #ESN;然后用无菌水冲洗 K
次,重复上步操作过程振荡消毒 3ESN,无菌水冲洗 1J%次
(每次 3ESN)后备用。切除残留叶柄,切成带 &JK个叶腋的茎
段、茎尖平放浅插接种于诱导培养基中培养。
基本培养基为改良 /0,添加 TU的浓度为 3EQ6R,V>W
的浓度为 *8EQ6R,浸泡无根小苗基部用 V>W的浓度为 *J
,**EQ6R,生根培养蔗糖浓度为 ,Q6R,其他用 5*Q6R,另加
18*J!8*Q6R卡拉胶进行固化,MX值调至 18*,培养温度 (1#
(%$,光照强度 ,**@C,光照时间 (H6-。
# 结果与分析
#! 诱导及增殖培养
()诱导培养基为 /0Y蔗糖 3*Q6RY卡拉胶 18*Q6R。接
种约 &周开始萌动,K周后可以诱导出芽。诱导过程中,即使
不加任何激素,外植体也极易愈伤化,影响芽的诱导。沙漠
玫瑰对升汞(二氯化汞)比较敏感,稍长时间的消毒会降低
芽的诱导率,甚至导致材料死亡。采用二次消毒法可以有效
解决以上问题。本方法诱导率可达 ,*.(诱导率Z出芽数6接
种数%**.)。
(()增殖培养基为改良的 /0YTU 5EQ6RY蔗糖 5*Q6RY
卡拉胶 18*Q6R。将诱导出的芽切成带 (J5个叶腋的茎段、茎
尖直插在培养基中培养,可以有效避免愈伤化对茎段增殖
的影响。继代时间为 (,J5*-,增殖率在 2以上,芽苗健壮,但
基部愈伤化较严重。
## 增殖培养中异常症状的出现及解决
研究可知,以 /0为基本培养基在增殖过程中芽苗会
出现几种异常症状(图 WJL):!茎尖坏死;茎尖不坏死,
但离茎尖较近的幼嫩叶片坏死并脱落;#整个芽苗茎杆出
现白色粉末状物质。针对以上异常症状,将/0培养基进行
改良,把沙漠玫瑰在各种培养基中生长情况统计,见表 。以
6(/0作为基本培养基时,接种 !J*-整个芽苗缺绿并迅
速变黄,表现缺素症状;562/0、/0 为基本培养基时,植株
沙漠玫瑰组织培养的研究
罗远华 莫 饶 !
(华南热带农业大学农学院,海南儋州 #$#%#)
摘要 以沙漠玫瑰的茎段、茎尖为外植体,经 (次表面消毒后接种在/0Y蔗糖 5*Q6R培养基中诱导出芽。增殖培养基为改良/0YTU
5EQ6RY蔗糖 5*Q6R,增殖率 2以上,芽苗健壮无异常。将切除基部愈伤组织的小苗在 (**EQ6R的 V>W溶液中浸泡 (J5<后接种到改良/0Y
蔗糖 ,Q6R培养基中生根效果最好,基部无愈伤组织,生根率为 !(.,且根数较多,侧根发达。将具有完整根系且基部无愈伤化的小苗炼苗
后移栽到沙床上,成活率 $,.以上。
关键词 沙漠玫瑰;改良/0;组织培养;移栽
出现不同程度的茎尖坏死、幼嫩叶片坏死、脱落,茎杆出现
白色粉末状物质的异常症状。结果表明,改良/0培养基在
增殖培养时,能有效消除以上异常症状,在 5*-的增殖培养
园艺博览
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《现代农业科技》!!年第 #期

$ % & ’
( )
$:茎尖坏死;%:幼嫩叶片坏死、脱落;&:茎段出现白色粉末状物质;
’:正常增殖苗;(:无愈伤化的生根小苗;):移栽成活的小苗
期间无异常症状出现,芽苗生长速度快、健壮,是适合沙漠
玫瑰增殖的优良培养基(图 ’)。
!# 生根培养
()生根培养时根诱导率低,且基部极易愈伤化,即便
是接种在不加任何激素的培养中,基部愈伤化也很严重。用
常规方法诱导沙漠玫瑰生根,往往诱导率低且基部愈伤化,
炼苗移栽成活率低。针对以上情况,对生根方法做了改进。
具体方法是先把具有 *+,-.高的无根小苗基部的愈伤组织
切除,将其浸泡在过滤灭菌的 /00.123的 4%$水溶液中 /+
*5后接种在不加任何激素的改良 678蔗糖 9,1238卡拉胶
!:0123培养基中诱导生根(以下简称浸泡法)。
(/)将各生根方法与添加不同浓度 4%$诱导生根情况统
计,见表 /。以 2/67、67为基本培养基并添加 0:.1234%$
诱导生根时,小苗出现严重的缺绿、变黄,幼嫩叶片坏死并
脱落等异常症状,导致小苗衰退、甚至死亡。不添加 4%$的
改良培养基基部无愈伤组织生根率为/;<;浸泡法中随浸泡
4%$浓度的增大,生根率也增大,但超过一定范围(#=00.12
3)后生根率降低;基部愈伤化程度随4%$的浓度增加而加
表 ! 不同方法与使用不同浓度 $%&诱导生根情况统计
培养基 4%$浓度!.123 生根方法 总生根率!< 基部愈伤化生根率!< 基部无愈伤化生根率!< 生根、生长情况
92=67 0:9 常规 ! ! ! 植株变黄,小苗衰退甚至死亡
67 0:9 常规 ! ! ! 幼嫩叶片坏死、脱落
改良67 0 常规 >0 ?= =; 根 9+=条,无侧根
改良67 0:9 常规 >= 9? @A 根 9+=条,少量侧根
改良67 900 浸泡 != 9@ ,; 根 9+=条,少量侧根
改良67 =00 浸泡 ;! 9, != 根 =+>条,侧根较多
改良67 ?00 浸泡 !, 9, >0 根 =+>条,侧根较多
改良67 ,00 浸泡 !> ?, @9 根膨大,愈伤化严重
强。4%$浓度适中,根结实且数目多,侧根发达,4%$浓度过
高,根膨大并愈伤化。结果表明,本研究中所用的生根方法
较好,约 =周后出根,经 ?,B的培养,基部无愈伤组织生根
率为 !=<,且根数较多,侧根发达(图 9()。此方法是理想的
沙漠玫瑰生根方法。
!’ 炼苗移栽
(9)将具有完整根系且基部无愈伤化的小苗在 !0<的荫
蓬内炼苗 9周,移栽 =B前打开瓶塞。移栽时将试管苗取出,
用自来水洗干净粘附在根系上的培养基;然后用 0:?<+0:,<
的多菌灵水溶液浸泡植株根部 9,+=0.CD,移栽到温室内的
沙床上,用浸泡后的多菌灵水溶液浇足定根水,适当遮荫。9
周后浇 9次 0:9<的多菌灵水溶液,以后见表面沙土完全干
时再浇透水。约 ?周后小苗成活并抽生新叶,成活率在 A,<
以上(图 9))。
(=)将基部有愈伤组织(愈伤组织连接小苗与根系)的
生根小苗用上述同样方法炼苗移栽,移栽 =$?B后基部诱发
愈伤组织处坏死,然后整个植株萎蔫,基本不成活。
(下转第 =9页)
图 ( 不同培养基中芽菌的增殖表现
园艺博览
9,
《现代农业科技》!!年第 #期
(上接第 $页)
! 结论与讨论
(%)经过对各培养阶段培养基、培养方法的筛选,可以
得出:!通过 &次消毒,外植体消毒效果良好且可达到 $’(
的腋芽萌发率;最适芽诱导培养基为)*+蔗糖 ,’-./+卡
拉胶 01’-./;#最适切段增殖培养基为改良)*+ 23 ,4-./+
蔗糖 ,’-./+卡拉胶 01’-./,&$5,’6可继代 %次,增殖率在 7
以上,且芽苗健壮;$生根时,把具有 ,5$84高的无根小苗
基部的愈伤组织切除,将其浸泡在过滤灭菌的 &’’4-./的
9:;水溶液中 <5,=后接种在不加任何激素的改良 )*+蔗
糖 %$-./+卡拉胶 !1’-./培养基中诱导生根,小苗基部无愈
伤组织生根率为 !$1>(,根数较多,且侧根发达。
(<)即使不加任何激素,沙漠玫瑰也会出现较严重的愈
伤化,这可能与其自身积累较多激素有关,在离体培养时加
入撷抗物质有望减弱其愈伤程度。
(?)本研究表明,低盐条件对沙漠玫瑰的离体培养不利,
在整个培养过程都需要一个较高的盐浓度,这与刘小梅等
认为沙漠玫瑰的生根与含盐量有很大关系的观点有一致
性。究其机制,还有待进一步研究。
(7)本研究采用的生根法能明显改善生根效果,基部无
愈伤化生根率达 !<(,且根数较多,侧根发达。本方法为其
他易愈伤化且诱导生根难的植物提供了很好的参考。此外,
基部有愈伤组织的生根苗移栽基本不成活,究其机制,还有
待进一步研究。
参考文献
@%A中国科学院植物研究所1新编拉英汉植物名称@)A#北京:航空工业出
版社,%>>01
@@?A刘小梅,陈锡沐,陈炳铨#沙漠玫瑰试管苗生根研究@BA#湖北农学院学
报,<’’?,%D>71
@7A 周志坚,翟应昌,周丽#沙漠玫瑰的组织培养@BA#植物生理学通讯,
%>>7,?’(7):1
#$% 炼苗与养护
生根苗的移栽是全光照喷雾育苗的重要环节,在苗木
生根后,一般根系长到 ?84以上,就可以搬到荫棚区炼苗。
水分管理:见干见湿,大约 %个月时间。
生根苗的上盆,基质用 C’(泥炭+<’(珍珠岩,一般泥炭
都要加石灰调节 EF值,同时补充钙元素。苗木上盆一般要
做到随起、随种、随浇水。红罗宾的管理同平常的苗木栽培管
理一样,但要特别注意小苗的管理。红罗宾是抗性比较强的
品种,但在小苗阶段也容易出现问题,小苗抗性比较弱,容易
感染病害。引起病害发生的原因主要有:冻害、高温、栽培基
质长期过湿。在冬季和初春都容易发生冻害,红罗宾在冬季
只要温度适合,仍会不停地生长。所以冬季小苗最好在大棚
里过冬,或者冬季减少水分的供应,不施肥。夏季高温时最好
在荫棚过夏。水分管理要注意见干见湿,但不能让基质过干,
过干后就很难再浇透。扦插苗在移栽前要停水炼苗,促进根
系的生长和提高苗木对外界环境的适应能力。移栽营养钵缓
苗后 %$6浇 %次格里克通用营养液,促进苗的生长。
& 小拱棚扦插
&$# 苗床准备
床土是扦插苗生存的基质,因此宜选沙壤土作插床,并
在扦插前 %周翻耕除杂物,一般采用高畦作床,畦宽 %1<4,
畦沟深大于 <’84,畦面要求土细、上实下虚和平整。扦插前
于畦面覆盖一层 <5?84厚的细沙,并用 %(5<(多菌灵和福
美双可湿性溶液喷洒床面,湿透土壤 ?84以上,杀菌水可边
扦插边喷洒。
&$& 基质、生根液的准备与扦插
基质、生根液的准备、插穗的剪取和保存,以及扦插操
作与全光照喷雾扦插相同。
&$! 病害防治、保湿、遮阳
扦插完成在叶面喷施炭疽福美(红罗宾易得炭疽病)阻
止病害,并搭建小拱棚(棚高大于 #’84),用透光率薄膜覆
盖压严(保证不漏水汽)。随后的 %$6内每天检查 %5<次(保
证湿度 C$(5>’(),发现薄膜破裂可用胶纸修补,随时调整
好遮阳网的高度,防止遮阳网下垂到棚膜上。
! 常见问题
!$# 只形成愈伤组织不生根的现象
在红罗宾扦插过程中,这个问题是经常出现的。出现这
个问题的原因有几个可能:一是穗条自身的营养水平不高。
由于在采穗条时植株向上生长,枝条中大部分的营养已为
顶部的生长所消耗。所以采穗的时机最好选在植株向上生
长停滞、新芽开始生长之前;二是生根剂浓度不够或生根剂
处理不够;三是昼夜温差太小,营养积累太少。在夏季,昼夜
温度差太小不利于枝条的营养积累,影响枝条的生根。
对于这部分只有愈伤组织未长根的穗条,只有进行重
插。具体方法:将原先的愈伤组织剪掉,重新在生根粉溶液
中浸泡。经过重插的枝条一般 %周后就会开始生根,生根率
在 >$(以上。
!$& 嫩枝扦枝条发黑的现象
(%)基质排水不畅,积水会造成枝条的水渍状腐烂。全
光照喷雾求基质要有比较好的排水性,也要求喷头的雾化效
果要比较好,一次喷雾时间不能太长,让叶片布满水珠即可。
(<)红罗宾的生根剂多用酒精溶液配制而成,娇嫩的枝
条处理后容易产生酒精过敏现象,过敏的症状就是枝条基
部发黑。所以配制生根剂溶液的酒精浓度最好小于 #$(。
!$! 生根的枝条烂根、烂叶的现象
发生烂根的现象很有可能是基质长期过湿,这就要求
在枝条生根后要及时停水炼苗,并及时补充水肥;烂叶现象
很可能就是腐烂病,是环境湿度太大引起的,这时要及时采
取喷药防治,并加强通风。
参考文献
@%A森下义朗,大山浪雄1植物扦插理论与技术@)A1李云森,译1北京:中国
林业出版社,%>CC1
@CC1
@?A王慧娟,赵秀山,孟月娥,等1彩叶植物及其在园林中的应用@BA1河南
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