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不同浓度3种激素对花毛茛组培增殖率的影响



全 文 :书不同浓度 3 种激素对花毛茛组培增殖率的影响
刘宾照1,高红梅2,陶 艳3
(1.曲靖市农业技术推广中心,云南曲靖 655000;2.云南省呈贡一中,云南呈贡 650500;3.云南省曲靖农校,云南曲靖 655000)
摘要 [目的]研究不同浓度激素对花毛茛( Ranunculus asiaticus L. ) 组培增殖率的影响,为花毛茛组培苗的商业开发与应用提供参考依
据。[方法]花毛茛的杂交一代( F1 )种子通过无菌催芽得到无菌苗,无菌苗在基本培养基 +糠基嘌呤( 1 mg /L) 培养基上培养驯化 2 代
后,取增殖苗进行 3因素(萘乙酸、苄氨基嘌呤、糠基嘌呤) 3水平的正交试验,探索 3种不同激素及其浓度对花毛茛组培增殖率的影响。
[结果]花毛茛组培增殖率对萘乙酸和糠基嘌呤比较敏感,对苄氨基嘌呤反映不敏感,3 激素及其浓度的最佳组合是 MS +萘乙酸 0. 03
mg /L +苄氨基嘌呤 0. 20 mg /L +糠基嘌呤 2. 50 mg /L,增殖率达到 2. 93,超过生产需要最低增殖率 2. 00水平,能够较好地满足商业生产
的需要。[结论]MS +萘乙酸 0. 03 mg /L +苄氨基嘌呤 0. 20 mg /L +糠基嘌呤 2. 50 mg /L培养基适宜花毛茛组培增殖。
关键词 花毛茛; 组织培养; 增殖率
中图分类号 S682 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611( 2013) 08 -03350 -02
Effects of Different Concentration Three Hormones on the Proliferation Rate of Flower Buttercup( Ranunculus asiaticus L. ) Tissue
Culture
LIU Bin-zhao et al ( Qujing Agricultural Technology Popularization Center,Qujing,Yunnan 655000)
Abstract [Objective]The aim was to study the effects of different concentration hormones on the proliferation rate of flower buttercup tissue
culture,and to provide a reference basis for its tissue culture seedlings’industrial development and application. [Method]Aseptic seedlings was
obtained by using flower buttercup hybrid generation ( F1 ) seed through sterile germination,aseptic seedlings cultured in the basic medium + the
furfuryl purine ( 1 mg /L) medium was trained two generations to get proliferation seedlings which were tested three factors ( NAA,benzylamin-
opurine,furfuryl purine) three-level orthogonal experiment,to explore the impacts of three different hormones and their concentration on the rate
of proliferation of tissue culture of flower buttercup. [Result]The results showed that: the flower buttercup tissue culture proliferation rate were
sensitive to NAA and furfuryl purine,not sensitive to benzylaminopurine; the best combination of the three hormones and their concentration was
MS + NAA 0. 03 + BA 0. 20 mg /L + KT 2. 50 mg /L,the proliferation rate was up to 2. 93,exceeded 2. 00 level of the lowest proliferation rate
the production demands,was better able to meet the commercial production needs. [Conclusion]MS + NAA 0. 03 mg /L + BA 0. 20 mg /L + KT
2. 50 mg /L culture medium is suitable for flower buttercup tissue culture.
Key words Flower buttercup; Tissue culture; Proliferation rate
作者简介 刘宾照( 1968 - ) ,男,云南沾益人,高级农艺师,从事农业技
术研究与推广应用工作,E-mail: badd111@ 163. com。
收稿日期 2013-03-15
花毛茛(Ranunculus asianticus L.) ,又称芹菜花、波斯毛
茛,昆明地区俗称“洋牡丹”,是毛茛科花毛茛属多年生宿根
草本花卉。原产于以土耳其为中心的亚洲西部和欧洲东南
部,性喜气候温和、空气清新湿润,生长环境疏阴,不耐严寒
冷冻,更怕酷暑烈日。经欧、美等国园艺学家多年驯化和杂
交选育,形成了丰富多样的园艺栽培品种,有盆栽种和切花
种之分。目前,法国、美国、以色列、日本等国家已广泛种植,
世界各国均有栽培。20 世纪 90 年代引入我国,目前栽培地
主要集中在昆明地区。
花毛茛株姿玲珑秀美,花大型美,品种多样,花色丰富艳
丽,有白、粉、黄、红、紫等色,重瓣或半重瓣,株高 20 ~ 40 cm,
块根纺锤形,常数个聚生于根颈部;茎单生,或少数分枝,有
毛;基生叶阔卵形,具长柄,茎生叶无柄,为羽状复叶;花单生
或数朵顶生,花径 3 ~4 cm;花期 4 ~5月。
花毛茛是一种极具增长潜力的花卉类型,近年来由于杂
交一代新品种的成功选育,进一步丰富了花色品种,提升了
其在花卉家族中的地位和影响力,花毛茛的生产消费得到了
空前发展,种苗需求量迅猛扩张。生产上,花毛茛主要是采
用块根分根繁殖,也可通过种子繁殖。分根繁殖繁殖系数
低,种子用量大、成本高,繁殖速度慢,且易带有母株上的病
原菌,极易因病害影响,导致种性退化,降低花卉质量,增大
投资风险;种子繁殖由于种子发芽率低(一般仅 20% ~
40%) ,种性不稳定、品种分离变异性大,生产技术操作难度
大,主要用于新品种培育。通常的繁殖方法高成本、低速度、
易退化、易杂化、质量不稳定等难以满足花毛茛标准化、高品
质、多数量的发展要求,严重制约了花毛茛的商业开发和应
用[1 -2]。相关研究表明,利用组培繁殖方法进行君子兰、康
乃馨、马铃薯等无性繁殖为主的植物的种苗繁殖,具有繁殖
系数高、速度快、质量高、能够较好地保持优良品种特性的优
点,目前,欧洲已经有少量的花毛茛组培苗的商业生产应
用[3 -5],但我国起步较晚,研究的不多,报道很少,生产上仍
然局限于常规的分根繁殖方法,极大地限制了花毛茛的开发
应用。
为此,笔者应用组织培养技术,以国外进口的杂交一代
种子进行无菌播种发芽,获得无菌苗,进行不同激素及其浓
度对花毛茛增殖率影响的试验研究,探索促进花毛茛组培增
殖的 3种激素及其浓度的最佳组合,为花毛茛组培苗的商业
开发与应用提供参考依据。
1 材料与方法
1. 1 供试品种 富贵(红色) ,杂交一代种。
1. 2 培养无菌苗 种子消毒:75%乙醇消毒 1 min,再用
0. 1%氯化汞消毒 3 min,然后无菌水清洗 3次,滤纸吸干。
种子发芽培养基:基本培养基 +萘乙酸(0. 1 mg /L) ,蔗
糖 20 g /L,琼脂 4. 2 g /L,pH 5. 8。
培养温度(20 ±2)℃,光照强度 1 500 lx,光周期 12 h /d。
责任编辑 姜丽 责任校对 况玲玲安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2013,41(8):3350 - 3351,3417
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2013.08.150
培养 30 d后获得无菌苗,转入增殖培养基(基本培养基
+ 糠基嘌呤 1. 0 mg /L + 蔗糖 30 g /L + 琼脂 4. 2 g /L,pH
5. 8)培养 2代后进入激素与增殖正交试验。
1. 3 激素与增殖正交试验 培养基:基本培养基 +处理激
素 +蔗糖 30 g /L +琼脂 4. 2 g /L,pH 5. 8。
培养环境:培养温度(20 ±2)℃,光照强度 1 500 lx,光周
期 12 h /d。
试验采用 3因素 3水平正交试验设计,具体见表 1。
表 1 试验所用激素及其浓度设计 mg /L
处理 萘乙酸 苄氨基嘌呤 糠基嘌呤
1 0. 01 0. 1 1. 0
2 0. 01 0. 2 2. 0
3 0. 01 0. 3 2. 5
4 0. 03 0. 1 2. 0
5 0. 03 0. 2 2. 5
6 0. 03 0. 3 1. 0
7 0. 05 0. 1 2. 5
8 0. 05 0. 2 1. 0
9 0. 05 0. 3 2. 0
取获得的无菌苗,分切成单芽,分别接入添加不同浓度
激素的培养基。每处理接 20 瓶,每瓶接 6 苗。培养 35 d后
统计增殖率,统计方式为排除污染后,每处理随机抽取 10
瓶,统计有效芽数(芽的高度大于 0. 5 cm为有效芽)。增殖
率 =处理后有效芽数 /[10瓶 ×(6苗 /瓶) ]。
2 结果与分析
2. 1 不同浓度 3种激素对花毛莨组培增殖率的影响 表 2
为描述性统计结果。从表 3 可以看出,萘乙酸极差最大,对
增殖率影响最大,糠基嘌呤次之,苄氨基嘌呤影响较小。误
表 2 不同浓度 3种激素对花毛茛组培增殖率的影响
处理 原始苗数∥棵 培养 35 d后苗数∥棵 增殖率
1 60 111 1. 85
2 60 125 2. 08
3 60 132 2. 20
4 60 147 2. 45
5 60 176 2. 93
6 60 132 2. 20
7 60 135 2. 25
8 60 100 1. 67
9 60 99 1. 65
表 3 增殖率直观分析结果
处理 萘乙酸 苄氨基嘌呤 糠基嘌呤 误差 增殖率
1 1 1 1 1 1. 85
2 1 2 2 2 2. 08
3 1 3 3 3 2. 20
4 2 1 2 3 2. 45
5 2 2 3 1 2. 93
6 2 3 1 2 2. 20
7 3 1 3 2 2. 25
8 3 2 1 3 1. 67
9 3 3 2 1 1. 65
k1 2. 043 2. 183 1. 907 2. 143
k2 2. 527 2. 227 2. 060 2. 177
k3 1. 857 2. 017 2. 460 2. 107
R 0. 670 0. 210 0. 553 0. 070
差较小,表明试验精度可以接受。
2. 2 不同浓度 3种激素对花毛莨增殖率影响的效应曲线分
析 从图 1可以看出,萘乙酸的效应呈正态分布,当其浓度
为0. 03 mg /L时最有利于增殖,苄氨基嘌呤效应近似正态分
布,当其浓度为 0. 2 mg /L时最有利于增殖;糠基嘌呤的效应
曲线呈线性增长,当其浓度为 2. 5 mg /L时最有利于增殖。
图 1 不同浓度 3种激素对花毛莨增殖率影响的效应曲线
进行方差分析可知,萘乙酸和糠基嘌呤的 F 值分别为
102. 429、70. 000,均显著大于 F临界值 19. 00,表明这 2 个因
素对花毛茛的增殖率的影响显著,苄氨基嘌呤的影响不
显著。
3 结论与讨论
3. 1 结论 3种激素对花毛茛增殖率的影响有一定差异,萘
乙酸对增殖率的影响最大,糠基嘌呤次之,苄氨基嘌呤较小。
萘乙酸和糠基嘌呤对花毛茛增殖率的影响显著,苄氨基嘌呤
的影响不显著。3种激素及其浓度对花毛茛增殖率影响的最
佳组合是萘乙酸0. 03 mg /L +苄氨基嘌呤0. 2 mg /L +糠基嘌
呤 2. 5 mg /L,既 MS +萘乙酸 0. 03 mg /L +苄氨基嘌呤 0. 2
mg /L +糠基嘌呤 2. 5 mg /L最有利于花毛茛组培增殖。这恰
好与组合 5重合,最高增殖率为 2. 93,超过生产需要最低增
殖率 2. 00水平,能够较好地满足生产需要。
3. 2 讨论 该试验效应曲线图表明,在该试验激素使用浓
度范围内,花毛茛的增殖对萘乙酸比较敏感,其最适宜浓度
在 0. 03 mg /L附近,下一步试验可在此基础上进行优化。
(1)该试验中激素使用浓度在0. 1 ~0. 3 mg /L,花毛茛的
增殖对苄氨基嘌呤不敏感。一般认为,苄氨基嘌呤对分化增
殖的作用强度是糠基嘌呤的 5 ~ 10倍,该试验未看到与此相
符的效应,这是苄氨基嘌呤使用浓度不够高还是植物类型差
异所导致,需要另外的试验验证。从该试验结果来看,在花
毛茛的增殖培养中可以考虑不使用苄氨基嘌呤。
(2)在该试验激素使用浓度范围内,花毛茛的增殖对糠
基嘌呤比较敏感,且呈线性相关趋势,因此增加糠基嘌呤可
能还有提高增殖率的空间,因此进一步进行糠基嘌呤的浓度
试验有一定的价值。
(3)因为内源激素的积累会影响长期培养的增殖率,因
此在长期培养的情况下可能需要考虑在试验基础上适度调
整,对此需要进行后续研究以获得更多信息。
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153341 卷 8 期 刘宾照等 不同浓度 3 种激素对花毛茛组培增殖率的影响
表 2 微尾鼩各月的性比
月份
样本数∥只
♀ ♂
卡方检验
性比
(♂ /♀)
差数(♀ -
♂)∥只
2005-03 16 17 χ2 = 0. 030,P =0. 862 1. 06 -1
2005-04 68 60 χ2 = 0. 500,P =0. 480 0. 88 8
2005-05 64 68 χ2 = 0. 121,P =0. 728 1. 06 -4
2005-06 66 66 χ2 = 0,P =1. 000 1. 00 0
2005-07 52 43 χ2 = 0. 853,P =0. 356 0. 83 9
2005-08 35 25 χ2 = 0. 667,P =0. 197 0. 71 10
2005-09 66 45 χ2 = 3. 973,P =0. 046* 0. 68 21
2005-10 78 71 χ2 = 0. 329,P =0. 566 0. 91 7
2005-11 35 23 χ2 = 2. 483,P =0. 115 0. 66 12
2005-12 11 7 χ2 = 0. 889,P =0. 346 0. 64 4
2006-01 0 4 -4
2006-02 3 6 χ2 = 1. 000,P =0. 317 2. 00 -3
月)以亚成体(I)占绝对优势,成体极少,无老体组(IV)个体。
该种年龄结构与蒋凡等的报道“11月至次年2月田间无老体
鼩出现,表明老体鼩难以越冬,说明该鼩的寿命最长不超过 1
年”基本一致[5];与杨士剑等对臭鼩的研究结论“冬季和初春
种群年龄结构中多数为上年产的个体”类似[7],冬季的低温
环境中鼩鼱类的体形和质量减小明显,鼩鼱冬季质量比夏季
减少 10% ~30%[8]。微尾鼩洞穴较浅,冬季常可发现冻死的
个体,越冬个体以胴体重标准划分多为亚成体组(Ⅰ) ,但部分
个体从毛色上分辨属于成体一组(Ⅱ) ,应为受冬季恶劣环境
影响体形和质量明显减小的成体一组个体。头一年 9、10 月
出生的微尾鼩幼体生长缓慢,长达 3 ~ 4 个月的时间内绝大
多数一直处于成体一组以前状态。同时,微尾鼩亚成体组
(Ⅰ)、成体一组(Ⅱ)对低温环境的耐受性、适应性强于成年以
后个体。
从年龄结构季节动态结果大致看出,南充市郊区微尾鼩
的生态寿命长短差异较大,寿命较长的为越冬的个体,它们
出生于头一年最后一个繁殖季节,大概为 9、10 月,到下一年
完成繁殖活动后种群更新而逐步死亡,最迟在 8 ~ 10 月种群
中老体组数量下降时先于当年老体组死亡,为 11 ~ 12 个月,
最长不会超过当年 12月初即种群中老年组(IV)个体完全消
失,最大存活期不会超过 15 个月。较短的一组为当年夏季
繁殖(6 ~ 8 月)出生的个体,在当年 12 月以前绝大部分死
亡,最长存活 6 个月。与其他小型兽的精确研究比较,如蒋
光藻指出大足鼠的生命期一般为 10 ~ 12 个月[9],微尾鼩的
生态寿命在准确测定后可能会更短些。
动物种群的性比是种群特征之一,性比与婚配制度及其
适合度的关系十分密切。有研究报道,四川省彭山县四川短
尾鼩(微尾鼩)雌雄性比差异极显著,在 1 438 只四川短尾鼩
中雌、雄比为 1. 00∶ 1. 44;不同年龄阶段的雌、雄比有所不同,
幼体为 1. 00∶ 2. 42,成体为 1. 00∶ 1. 22,老体差异较大,为 1. 00
∶ 0. 05。该种随种群年龄的增长雄性明显减少的现象可能与
雄性个体对环境变化的适应能力较差有关[5]。廖文波等研
究南充城区微尾鼩时指出,各年龄组间性比差异显著,其种
群性比大小随年龄增加而增加,成体Ⅱ组(Ⅲ)雌性微尾鼩显
著多于雄性;成体 I组(Ⅱ)和未成体 I组(I)雌性和雄性微尾
鼩无显著差异[10]。上述研究都表明,随种群年龄的增长雄
性微尾鼩明显少于雌性。但他们的年龄组划分采用体重指
标,并未考虑雌雄性之间体重的差异,由于微尾鼩雌性大于
雄性(P <0. 01) ,导致越往后的大年龄组越少。该次捕获雌
性率略多于雄性(9月♀显著多于♂ ) ,原因可能是微尾鼩繁
殖期长,在繁殖期雌性怀孕、分娩和哺乳等消耗能量多,其夜
间觅食活动多于雄性,所以更易于被捕获。同时,微尾鼩雌
性比雄性大[6],在频繁的自残打斗中雄性处于劣势[11],可能
导致雄性个体死亡率增加而生存资源减少,适合度略低于
雌性。
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449 -452.
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714341 卷 8 期 申跃武等 微尾鼩年龄分布与性比研究