全 文 :金心也门铁组培快速繁殖技术研究
柯碧英, 张华通, 林晓萍, 何旭君
(广东省林业职业技术学校, 广东 广州 510520)
摘 要:采用在组织培养过程中突变产生的突变体金心也门铁的顶芽和茎段作为外植体,对金心也门铁的快速繁殖技术
进行了研究。 结果表明, 金心也门铁快速繁殖适宜的不定芽诱导培养基为 MS+6-BA 2.0 mg/L+KT2.0 mg/L+Ad 2.0 mg/L+
NAA 0.01 mg/L,适宜的芽继代增殖培养基为 MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.01 mg/L+ Ad 2.0 mg/L,适宜的生根培养基为 1/2MS+
IBA 1.5 mg/L; 而比较有效的组培快速繁殖技术路线是: 无菌材料获取→不定芽诱导→壮芽继代增殖培养→炼苗与生根培
养→试管苗移植和栽培管理。
关键词:也门铁; 突变体; 金心也门铁; 组织培养; 培养基
中图分类号: S617 文献标识码:B 文章编号:1004-874X(2009)07-0075-03
Study of the technology in tissue culture propagation
of Dracaena arborea var
KE Bi-ying, ZHANG Hua-tong, LIN Xiao-ping, HE Xu-jun
(Guangdong Forestry School, Guangzhou 510520, China)
Abstract: The stems and top buds were cultivated as explants for investigate the tissue culture propagation of Dracaena
arborea var. The results showed that the optimal adventitious bud generation culture medium is MS+6-BA2.0 mg/L+KT2.0 mg/L+
Ad2.0 mg/L+NAA0.01 mg/L; the optimal bud proliferation culture medium is MS+6-BA1.0 mg/L+NAA0.01 mg/L+Ad2.0 mg/L;the
optimal root induction culture medium is 1/2MS+IBA1.5 mg/L. Relatively more effective tissue production technique method is
obtaining sterilized materials→adventitous bud generation→strong bud proliferation culture→seeding and rooting culture→ test-
tube seeding transplant and cultivate management.
Key words: Dracaena arborea; mutation; Dracaena arborea var; tissue culture;culture medium
收稿日期:2009-05-14
作者简介:柯碧英(1976-),女,硕士,讲师,E-mail:22919020
@qq.com
也门铁(Dracaena arborea)属龙舌兰科龙血树属
常绿小乔木,原产热带亚洲地区, 4~5 月开花。也门铁
喜肥沃、排水良好的土壤及高温高湿环境,生长适温为
23~32℃,13℃以下停止生长, 低于 5℃容易受冻害,高
于 35℃生长受阻,适宜生长的相对湿度为 75%~90%。
此外, 也门铁对光照适应性强,比较耐阴,但忌阳光直
接照射。
在组织培养过程中突变产生的突变体金心也门铁
(Dracaena arborea var.)株型美观、色彩艳丽,具有较高
的观赏价值。该突变体生长较快,小苗栽培 18个月左右
一般可达 0.8~1.0 m;较少发生病虫害,具有一定的抗病
性,已被广大种植户和消费者认可;加上其种苗短缺、价
格高,因此有很大的推广价值和经济价值。目前,采用组
织培养方法可在短期内繁殖出大量优质的苗木[1]。为此,
广东省林业职业技术学校在普通也门铁组织培养过程
产生的突变体中筛选出金心也门铁,并对其进行组织培
养快速繁殖技术研究,现将研究结果报道如下。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试的金心也门铁为经塑料大棚栽培后遗传性状
稳定、 株高 1.0~1.2 m 的健康优株。 供试激素包括
6-BA(6-苄氨基嘌呤 )、KT(6-糠氨基嘌呤 )、NAA(α-奈
乙酸)、Ad(腺嘌呤) 和 IBA(吲哚-6-丁酸)等 5种。
1.2 试验方法
从供试的金心也门铁优株中剪取顶芽和茎段 ,去
除叶片, 用自来水冲洗约 30 min, 在超净工作台上先
用 75%酒精溶液浸泡 30 s,再用 0.1%升氯化汞溶液浸
泡 13 min,无菌水冲洗 5~6 次,无菌吸水纸吸干后切
去与药液直接接触的伤口部分, 然后切成长 2.0~2.5
cm 的小段作为外殖体。
在已通过污染关的无菌外殖体材料中选出具活力
的茎段, 接种在不同浓度 6-BA、KT、NAA、Ad 配比的
广东农业科学 2009 年第 7 期 75
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2009.07.052
芽生长情况
叶芽膨大并产生团状芽点、黄绿
叶芽萌动并产生小丛芽、丛芽伸长
叶芽萌动并产生小丛芽、丛芽伸长
叶芽萌动并产生少量小芽、芽伸长明显,芽壮
纯绿芽
(%)
70
30
25
20
金心芽率
(%)
30
70
75
80
增殖系数
(倍)
2.5
1.8
1.5
1.2
萌发芽数
(个)
200
144
120
96
接种芽数
(个)
80
80
80
80
Ad
2.0
2.0
2.0
2.0
NAA
0
0.01
0.01
0.01
KT
2.0
0
0
0
6-BA
2.0
1.0
0.5
0.2
处理号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
激素浓度(mg/L)
表 2 不同激素配比对金心也门铁芽增殖及壮芽的影响
每个芽生根数
(条)
2~3
2~4
1~2
生根率
(%)
73
90
40
生根芽数
(个)
219
270
120
接种芽数
(个)
300
300
300
IBA 浓度
(mg/L)
3.0
1.5
0.5
表 3 不同浓度 IBA 对金心也门铁不定芽生根的影响
芽诱导率
(%)
40
100
60
萌发外植体数
(段)
12
30
18
接种外植体数
(段)
30
30
30
Ad
2.0
2.0
2.0
NAA
0.01
0.01
0.01
KT
0
2.0
0
6-BA
3.0
2.0
1.0
处理号
1
2
3
激素浓度(mg/L)
表 1 不同激素配比对金心也门铁外殖体诱导的影响培养基上进行芽诱导试验。试验设 3 个处理(表 1),每
个处理 3次重复,每个重复 10 瓶,每瓶接种 1个茎段。
接种后置于培养室内,60 d后统计芽诱导率。
将诱导出的叶芽和潜伏芽切离原外殖体, 接种在
MS+6-BA1.0 mg/L+NAA0.01 mg/LAd2.0 mg/L 培养基
增殖一段时间后,挑选保持“金心”性状且表现正常的
芽进行继代增殖培养。 试验设 4个不同浓度激素配比
处理,每个处理共接种 40瓶,每瓶接种 2个芽丛(每丛
含 2 个芽)。接种后置于培养室内,隔 40 d 转接 1 次,
培养后 80 d统计增殖率。
将在继代增殖培养基上长 1.5~2.0 cm、 生长正常
(金心) 的芽切下, 接种在附加不同浓度 IBA (IBA
0.5、1.5、3.0 mg/L) 的培养基进行生根试验, 每个处理
3 次重复,每个重复 10 瓶,每瓶接种 10 个芽,培养后
35 d统计生根率。
在芽诱导试验、增殖试验和生根试验中,各种培养
基均以 MS为基本培养基 [2], 附加 3%蔗糖、0.6%卡拉
胶,pH 值调至 5.8。培养室温度控制在(25±2)℃,光照
强度为 2 000~3 000 lx,光照时间为 10 h/d。
2 结果与分析
2.1 不同激素配比对金心也门铁外殖体诱导的影响
据观察,将金心也门铁外植体接种在以 MS 作为
基本培养的不同激素配比培养基中 ,接种后 15 d 叶
芽开始萌动抽长, 接种后 30 d 潜伏芽膨大长出。接
种后 60 d 调查外植体的芽诱导率, 结果见表 1。从
表 1 可以看出,在 NAA 浓度(0.01 mg/L)和 Ad 浓度
(2.0 mg/L)相同的条件下,培养基中添加不同浓度
6-BA 和 KT 对金心也门外植体的芽诱导效果不同。
其中, 在附加 NAA0.01 mg/L 和 Ad 2.0 mg/L 的基
础上,6-BA 和 KT 附加浓度均为 2.0 mg/L 的培养基
(处理 2)上的芽诱导率最高,为 100%,且表现叶芽
萌动生长 、潜伏芽膨大长出 、短小 ;在只附加 6-BA
1.0 mg/L 的培养基(处理 1)上的芽诱导率为 60%,
并表现为只有叶芽萌动生长、而不萌发潜伏芽;而在
6-BA3.0 mg/L 培养基的芽诱导率最低, 只有 40%,
同时亦表现为只有叶芽萌动生长。可见,在金心铁也门
组织培养中 , 以 MS+6-BA 2.0 mg/L+KT2.0 mg/L+
Ad2.0 mg/L+NAA0.01 mg/L 作为不定芽诱导培养基比
较合适。
2.2 不同激素配比对金心也门铁芽增殖的影响
从表 2 可以看出, 添加不同浓度激素的培养基对
金心也门铁芽增殖和生长有较大的影响。 根据对表 2
综合分析结果,在进行金心也门铁组织培养中,可选择
增殖率较高、 变异率适中、 芽生长正常的 MS+6-BA1.0
mg/L+NAA0.01 mg/L+Ad2.0 mg/L 培养基进行芽增殖
继代培养。
2.3 不同浓度 IBA对金心也门铁不定芽生根的影响
将在继代增殖培养基上长至 1.5~2.0 cm、 生长正
常且为 “金心” 的不定芽切下, 接种在附加不同浓度
IBA的培养基上进行生根培养,培养后 35 d 调查生根
率,结果见表 3。从表 3可以看出,IBA浓度对接种的芽
的生根状况有明显的影响。 其中, 当培养基中附加的
IBA 浓度为 3.0 mg/L 时, 不定芽长出的根细长;当
IBA浓度为 1.5 mg/L时,不定芽长出的根较粗短;而当
IBA浓度为 0.5 mg/L时,不定芽长出的根细长。综合分
析结果, 说明金心也门铁不定芽生根培养可选用 MS+
IBA1.5 mg/L 培养基。
2.4 炼苗及试管苗移植和栽培管理
76
2.4.1 炼苗 本试验把金心也门铁单芽接种到生根培
养基上, 于接种后第 2 d放入玻璃温室内进行生根培
养。据观察,单芽接种培养 13 d 后开始生根,培养 20
d 后有 90%左右的芽已经生根,培养后 30 d 左右即可
移植。金心也门铁单芽的生根过程就是炼苗过程,培养
出来的幼苗生长健壮,移栽成活率高。
2.4.2 移栽管理 基质的正确选择是组培苗移栽成活
的关键[3],而组培苗移栽成活率的高低除了与生根苗的
强壮程度有着密切的关系外,还与移栽的基质、环境温
度及移栽后的栽培管理有关。 本试验的移栽基质采用
泥炭土、珍珠岩混合。移栽前,先用 35%甲醛 50 倍水
溶液淋透基质,15 d 后再使用。移栽时,将已生根且经
炼苗的合格试管苗取出, 用自来水冲洗干净基部的培
养基, 然后种植在装好基质的育苗筛上并盖上塑料盖
保湿,3 d 后逐渐掀开塑料盖,7 d 后将塑料盖完全掀
开。试管苗在移植后 1~2 d内喷施急救回生丹 1次,以
后每隔 7 d喷施多菌灵或甲基托布津或急救回生丹和
1/2MS 无机成分溶液 1 次,直至出圃为止。试管苗移栽
后,每天根据天气及基质情况进行喷水,但注意不能喷
至过湿,特别是冬季和早春季节,否则容易引起烂根、
甚至死苗。据调查,金心也门铁试管苗在移植后 60 d
即可出圃销售或用花盆栽植。
3 结论与讨论
3.1 采用在组织培养过程中突变产生的突变体金心
也门铁的顶芽和茎段作为外植体, 对金心也门铁的快
速繁殖技术的研究结果显示, 在金心也门铁组培工厂
化育苗各环节中,最适宜的不定芽诱导培养基为:MS+
6-BA 2.0 mg/L +KT2.0 mg/L +Ad2.0 mg/L +NAA0.01
mg/L, 最适宜的芽继代增殖培养基为:MS+6-BA1.0
mg/L+NAA0.01 mg/L+Ad2.0 mg/L,最适宜的生根培养
基为:1/2MS+IBA1.5 mg/L。 比较有效的组培快速繁殖
技术路线为: 无菌材料获取→不定芽诱导→壮芽继代
增殖培养→炼苗与生根培养→试管苗移植和栽培管
理。
3.2 为保持组培苗的优良遗传性状,目前大多采用外
植体直接诱导腋生丛生芽,然后切取足够长度、健壮的
小芽转移到生根培养基中,形成植株的途径 [4]。我们在
多年组织培养经验积累的基础上, 结合金心也门铁组
织培养技术本身特点, 为最大程度地保持金心也门铁
的优良遗传性状, 设置了 2条金心也门铁组培快速繁
殖技术路线:(1)无菌材料获取→不定芽诱导→壮芽继
代增殖培养→炼苗与生根培养→试管苗移植和栽培管
理;(2)无菌材料获取→不定芽诱导→继代增殖培养→
壮芽培养→生根培养→炼苗→试管苗移植和栽培管
理。对比评估验证结果显示,金心也门铁组培快速繁殖
采用 “无菌材料获取→不定芽诱导→壮芽继代增殖培
养→炼苗与生根培养→试管苗移植和栽培管理” 技术
路线,能够取得培养时间短(年产 15 万株纯金心也门
铁苗, 从外植体接种至开始出苗仅需 23 个月)、 出苗
快、变异少、苗木质量好、生产效率高的效果。
3.3 在植物工厂化育苗中,不定芽培养过程的芽增殖
率是主要经济指标之一[5]。但本研究在对金心也门铁不
定芽继代增殖过程中, 发现芽的增殖方式与芽的变异
率有很大的关系, 采用以芽繁芽的继代增殖方式时苗
的变异率低, 而采用诱导愈伤组织再分化芽的继代增
殖方式则苗的变异率高;此外,培养基中的 6-BA 浓度
也会影响芽的变异率,添加的 6-BA 浓度越高,芽的变
异率越高。
3.4 试管苗移栽环境的温度在 1 年中随季节的变化
而变化, 环境温度高低直接影响到试管苗的移栽成活
率。在对金心也门铁组培苗的大量移栽试验中,我们发
现不同季节的移栽成活率不同、且差异十分显著,其中
早春和冬季移栽的金心也门铁组培苗成活率较低,晚
春和秋季的金心也门铁组培苗移栽成活率最高、达
95%以上, 而夏季的金心也门铁组培苗移栽成活率在
85%~95%之间。
3.5 在试管苗移栽及栽培管理过程中,培育强壮的生
根苗是提高移栽成活率的物质基础[6],而温度和水分的
控制是提高移栽的成活率的主要措施。因此,在金心也
门铁组培快繁中,除要求培育壮苗外,选择晚春和秋季
进行移栽,并适当提高移栽环境的湿度(90%以上)和
控制移栽基质的水分,可使移栽成活率大幅度提高。
参考文献:
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