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小叶红叶石楠组培快繁试验



全 文 :118 林业科技开发 2013 年第 27 卷第 3 期
doi:10. 3969 / j. issn. 1000-8101. 2013. 03. 032
小叶红叶石楠组培快繁试验
陈叶,张晓明,邓小梅*,赵先海,袁金英
(华南农业大学,广州 510642)
摘 要:对彩色园林植物小叶红叶石楠的组培快繁技术进行了研究,结果表明:较好的诱导培养基是 MS + 6-BA
0. 5 mg /L + IBA 0. 1 mg /L,诱导率达 54% ;较好的增殖培养基是MS + 6-BA 1. 5 mg /L + KT 1. 0 mg /L + IBA 0. 1 mg /
L,增殖系数为 4. 06;较佳生根培养基是 1 /2MS + IBA 0. 2 mg /L,生根率达 82%,平均根条数为 3. 99 条 /株。
关键词:小叶红叶石楠; 组织培养; 增殖培养;生根培养
Study on tissue culture of Photinia fraseri‘Little Red Robin’∥CHEN Ye,ZHANG Xiao-ming,DENG Xiao-
mei,ZHAO Xian-hai,YUAN Jin-ying
Abstract:Tissue culture techniques for Photinia fraseri‘Little Red Robin’was studied. The results showed that suitable
induction medium was MS + 6-BA 0. 5 mg /L + IBA 0. 1 mg /L,its induction rate reached 54%,proliferation medium was
MS + 6-BA 1. 5 mg /L + KT 1. 0 mg /L + IBA 0. 1 mg /L,its multiplication coefficient was 4. 06,optimum rooting medium
was 1 /2MS + IBA 0. 2 mg /L,the rooting rate reached 82%,the number of roots was 3. 99.
Key words:Photinia fraseri‘Little Red Robin’;tissue culture;proliferation culture;rooting culture
Author’s address:South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China
收稿日期:2013-03-05 修回日期:2013-03-12
基金项目:广东高等学校人才引进科研资助项目(编号:粤教师
200886)。
作者简介:陈叶(1988 -) ,女,硕士生,专业方向为林木遗传育种。通
讯作者:邓小梅,女,教授。E-mail:dxmei2006@ scau. edu. cn。
小叶红叶石楠(Photinia fraseri‘Little Red Rob-
in’)是目前园林景观中大量应用的红叶石楠的升级
品种。与红叶石楠相比,具有株型矮小、萌芽力强、分
枝密实、冠型紧凑、红叶期更长、观赏性更好等优点。
小叶红叶石楠生长慢,修剪次数相对少;抗逆性好,能
耐 - 20℃低温;较耐盐碱、干旱、瘠薄土壤,易养护;适
合园林景观中模纹色块、绿篱、造型球、花境、丛植等
应用。作为近期从国外新引进品种,常规采用扦插进
行繁殖,但由于母本资源有限,繁殖速度慢,导致市场
苗木昂贵,严重制约了小叶红叶石楠的推广应用。
目前国内外研究人员对红叶石楠进行了组培技
术的研究[1-4],并取得了一定成效,却尚未见对小叶
红叶石楠组培技术研究的相关报道。本研究旨在通
过建立小叶红叶石楠高效组培快繁技术体系,为其推
广应用提供技术支撑。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
以小叶红叶石楠当年生半木质化嫩枝为外植体。
选择生长健壮母株为对象,采集半木质化嫩枝为外植
体,剪去嫩枝叶片后,用 5%洗洁净溶液浸泡 5 min,
洗净,再用自来水流水冲洗干净备用[5]。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 无菌系的建立
将洗干净的外植体置于超净工作台,在每个无菌
玻璃瓶中放置 5 ~ 10 个芽段,按幼嫩程度用 0. 1%升
汞灭菌 2 ~ 6 min后,立即用无菌水冲洗 5 ~ 8 次。冲
洗后将芽置于培养皿中,剪除叶柄、茎段两端受伤部
位后,接种于诱导培养基上。
1. 2. 2 初代培养
试验选用 MS 为基本培养基,附加不同种类、浓
度的植物生长调节剂,共设计 5 个处理即 Dl ~ D5(表
1)。外植体经表面灭菌后,剪取带 1 个腋芽或顶芽
的茎段,迅速接入诱导培养基,每瓶接种一个外植体,
每处理 50 瓶。30 d后统计外植体的生长情况。
1. 2. 3 增殖培养
为筛选适宜增殖培养基,本研究以 MS 为基本培
养基,附加不同浓度不同类别激素进行 3 因素 5 水
平[L2]正交试验,共 25 个处理(表 2)。每处理 10 瓶,
每瓶 5 颗芽,重复 3 次,培养 30 d后统计增殖情况。
1. 2. 4 生根培养
增殖培养 30 d 左右,切取芽长为 1. 5 ~ 2 cm 的
茎段,接入生根培养基中诱导不定根。试验以 1 /2MS
为基本培养基,以未添加生长素的 1 /2 MS 培养基为
对照,选择生长素(NAA、IBA)各 4 个浓度梯度(表
技术开发 欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗
林业科技开发 2013 年第 27 卷第 3 期 119
3)进行单因子试验,每个处理 5 瓶,每瓶 10 根,重复
3 次。定期观察、记录,14 d后统计生根情况。
1. 2. 5 生根苗移栽
将组培生根苗移到温室大棚里进行 5 ~ 7 d 的炼
苗后,将生根苗取出,于清水中轻轻漂洗粘附的培养
基,待洗净幼苗根系,然后移栽到基质中。栽培基质
包括泥炭、珍珠岩、园土,移栽前对基质进行消毒处
理,移栽后浇 1 次透水,注意光照的调节及保温保湿。
7 d以后,可逐步进入水肥常规管护。
2 结果与分析
2. 1 不同激素及组合对腋芽诱导的影响
试验结果表明:小叶红叶石楠在接种后第 6 天,
顶芽开始萌动,第 8 天叶柄开始脱落、腋芽开始萌发,
第 14 天萌发腋芽长至 0. 5 cm左右、顶芽抽出嫩枝长
至 1. 0 cm左右,15 d 左右为出芽最盛时期。在不添
加任何激素的基本培养基 A1 上,腋芽萌发最晚,芽
生长一般;在分裂素只添加了 KT的 A4 号培养基上,
小叶红叶石楠的诱导率较低,仅有 28%,芽长势较
弱;在添加 6-BA 的 A2 ~ A3 号培养基上,腋芽诱导
率较高,当 6 -BA 为 0. 5 mg /L 时,其诱导率高达
54%,芽生长旺盛,长势好;而在同时添加了 6 -BA、
KT的 A5 号培养基中,两者配合使用并没起到促进
作用,诱导率较低,腋芽长势一般,叶柄脱落处及茎基
部有愈伤组织的产生(表 1)。可见,添加激素 6-BA
有利于小叶红叶石楠腋芽的诱导,以添加 6-BA(0. 5
mg /L)和 IBA(0. 1 mg /L)的组合腋芽诱导率最高,长
势也最好。
表 1 不同诱导培养基对小叶红叶石楠诱导的影响
处理
6-BA /
(mg·L -1)
KT /
(mg·L -1)
IBA /
(mg·L -1)
诱导率 /
% 生长状况
A1 0 0 0 20 芽小,萌发慢,长势
一般
A2 0. 2 0. 05 41 芽生长较好,但叶片
有点皱缩
A3 0. 5 0. 10 54 芽长势旺盛,叶翠绿
舒展
A4 0. 2 0. 05 28 芽小且黄,长势差
A5 0. 5 0. 5 0. 10 36 芽长势一般,叶柄脱
落处有愈伤组织
2. 2 不同激素及组合对增殖效果的影响
比较极差值 R 和 R表明,影响小叶红叶石楠增
殖系数和有效芽率的因素主次顺序为 6-BA > IBA >
KT,即 6BA在增殖过程中起主导作用(表 2)。可见,
在只添加分裂素 6 -BA 的 D1(0. 1 mg /L)、D6(0. 5
mg /L)、D11(1. 0 mg /L)、D16(1. 5 mg /L)和 D21(2. 0
mg /L)号培养基上,增殖系数随着 6-BA 浓度的增加
基本呈先上升后下降趋势,说明在一定浓度范围内,
6-BA利于不定芽增殖。在分裂素和生长素不同浓度
组合配方中,当 6-BA浓度较低(0. 1 ~ 0. 5 mg /L)时,
小叶红叶石楠的增殖系数虽低,但增殖苗生长旺盛,
茎段节间伸长明显,茎段较粗,叶大、浓绿舒展,使有
效芽率大大增加;随着 6-BA 浓度的升高,腋芽萌发
能力增强,芽基部有大量丛芽出现,增殖系数因而迅
速增大;当 6-BA浓度升至 2. 0 mg /L时,丛芽生长一
般,叶片明显增厚且有些成水渍状,叶黄绿色,略有卷
曲,茎较细弱,茎段节间明显缩短,从而使有效芽率明
显下降。
表 2 不同激素及其组合对增殖效果的影响
处理 6-BA KT IBA 增殖系数 有效芽率 /% 植株生长情况
D1 0. 1 0 0. 01 1. 83 CD 68 HI 叶小、绿色,芽较粗
D2 0. 1 0. 2 0. 05 2. 43 E 81 LM 叶绿色,芽较粗
D3 0. 1 0. 5 0. 10 1. 89 CD 83 M 叶绿色,芽较粗
D4 0. 1 1. 0 0. 20 1. 78 BC 78 KLM 叶较大、绿色,茎芽较粗
D5 0. 1 2. 0 0. 50 2. 05 D 59 EFG 叶片较大、绿色,茎较粗
D6 0. 5 0 0. 20 1. 56 AB 69 I 叶片绿色,茎较粗壮
D7 0. 5 0. 2 0. 50 1. 71 BC 71 IJ 叶片绿色,较大,茎较粗壮
D8 0. 5 0. 5 0. 01 2. 98 F 62 GH 叶片绿色,茎较粗壮
D9 0. 5 1. 0 0. 05 1. 71 BC 76 JKL 叶片黄绿色,茎较粗壮
D10 0. 5 2. 0 0. 10 1. 39 A 79 KLM 叶片黄绿色,茎较粗
D11 1. 0 0 0. 05 3. 95 KL 54 DE 叶片黄绿色
D12 1. 0 0. 2 0. 10 3. 60 IJ 60 EFG 叶片黄绿色
D13 1. 0 0. 5 0. 20 3. 13 FG 52 CD 叶片绿色,茎细弱
D14 1. 0 1. 0 0. 50 3. 52 IJ 57 DEFG 叶片黄绿色,茎较细弱
D15 1. 0 2. 0 0. 01 4. 22 M 45 AB 叶黄绿色,茎细弱
D16 1. 5 0 0. 50 3. 24 GH 73 IJK 叶片黄绿色,茎较粗壮
D17 1. 5 0. 2 0. 01 3. 95 KL 61 FG 叶片黄绿色,茎细弱
D18 1. 5 0. 5 0. 05 4. 22 M 43 A 叶片黄绿色,茎细弱
D19 1. 5 1. 0 0. 10 4. 06 LM 62 GH 叶片绿色,茎较粗壮
D20 1. 5 2. 0 0. 20 3. 75 JK 55 DEF 叶片黄绿色
D21 2. 0 0 0. 10 3. 38 HI 52 CD 叶片黄绿色,茎较细弱
D22 2. 0 0. 2 0. 20 4. 29 M 51 BCD 叶片黄绿色,茎较细弱
D23 2. 0 0. 5 0. 50 3. 67 J 54 DE 叶片黄绿色,茎较细弱
D24 2. 0 1. 0 0. 01 4. 25 M 47 ABC 叶片黄绿色,茎较细弱
D25 2. 0 2. 0 0. 05 4. 06 LM 52 CD 叶片绿色,茎细弱
R 2. 07 0. 41 0. 61
R 0. 24 0. 08 0. 14
注:大写字母为 0. 05 水平上的显著差异。
试验过程中发现,不添加 KT 时,丛芽增殖系数
小,有效芽率低,添加 KT 能明显促进丛芽增殖。KT
浓度为 0. 5 ~ 1. 0 mg /L时,不仅可以诱导大量丛芽的
产生,大大提高增殖系数,而且还可以促进芽的伸长
生长,提高有效芽数;而 KT 浓度达 1. 0 mg /L 后,丛
芽开始变黄,节间细长,长势一般。说明一定浓度的
KT与 6-BA配合使用,有利于小叶红叶石楠的增殖
和生长。不同激素及其配比对小叶红叶石楠不定芽
的增殖和生长有较大影响,综合考虑增殖系数、有效
芽率及芽的质量,D19 处理的效果较好,其激素组合
为6-BA 1. 5 mg /L、KT 1. 0 mg /L、IBA 0. 1 mg /L,增殖
欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗 技术开发
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系数达到 4. 06。
2. 3 不同种类及浓度生长素对生根效果的影响
不同种类和浓度生长素对小叶红叶石楠生根试
验结果表明:不同生根处理均能诱导不定根的形成,
但生根率和平均根条数存在一定差异(表 3)。
表 3 不同种类及浓度的生长素对小叶红叶石楠生根的影响
处理 生长素
生根率 /
%
根系数量 /
(条·株 - 1)
根系生长情况
K1 1 /2MS 53 A 2. 63 A 根细长,植株生长一般
K2 1 /2MS + NAA0. 2 78 EF 4. 04 C 根粗短,较整齐
K3 1 /2MS + NAA0. 5 69 CD 3. 37 B 根粗短,基部有愈伤
K4 1 /2MS + NAA0. 8 64 BC 2. 57 A 根短、粗壮,基部有愈伤
K5 1 /2MS + NAA1. 0 62 B 3. 11 B 根短,基部有愈伤
K6 1 /2MS + IBA0. 2 82 F 3. 99 C 根粗,较整齐
K7 1 /2MS + IBA0. 5 75 DE 4. 14 C 根粗,基部有愈伤
K8 1 /2MS + IBA0. 8 72 DE 4. 38 C 根粗,基部有愈伤
K9 1 /2MS + IBA1. 0 74 DE 4. 10 C 根粗,基部有愈伤
注:大写字母表示 1%水平上的显著差异。
未添加任何生长素的 K1 号培养基中,生根率最
低,根细长且量少,植株生长一般;在只添加生长素
NAA的 K2 ~ K5 号培养基中,随着 NAA浓度的增加,
生根率呈下降趋势,平均根条数减少,根变粗变短,茎
基部出现愈伤;只添加生长素 IBA时,情况与 NAA类
似,随着 IBA浓度增加,生根率降低,根系膨大,愈伤
形成。整体情况看,添加 IBA比 NAA生根效果更好,
最佳生根培养基配方为 1 /2 MS + IBA 0. 2 mg /L,生
根率达 82%,平均根条数为 3. 99 条 /株。
2. 4 生根苗的移栽
生根试管苗的移栽是组织培养育苗的重要环节。
生根培养 30 d后,在自然光条件下炼苗 1 ~ 2 d 即可
移栽,移栽时用镊子轻轻取出试管苗,将根部培养基
洗净,然后移栽到灭菌基质(V泥炭土 ∶ V珍珠岩 = 3∶ 1)上。
移栽后浇够定根水,用塑料薄膜覆盖保湿,用 70%遮
阴网遮阴。结果表明:3 月份移栽时,第 15 天即可萌
发新根,第 25 天长出新芽新叶,侧根开始形成,1 个
月后苗生长良好,新叶嫩绿光亮,移栽成活率达 90%
以上(图 1)。
图 1 小叶红叶石楠的组培流程
3 讨 论
在组织培养过程中,植物生长调节剂虽然用量
少,但作用很大,KT 与 6-BA 作为细胞分裂素,可以
促进细胞分裂。试验过程中发现,在小叶红叶石楠腋
芽诱导时,添加 KT 促进腋芽的诱导效果不明显,6-
BA诱导效果更好,这与邓小梅等[6]对红叶石楠的研
究结果有差异。而在增殖过程中发现适当浓度的 KT
与 6-BA配合使用时,不仅能诱导大量丛芽生成,而
且促进芽的伸长生长,这与吴震等[7]对山葵研究结
果类似。
研究表明,在不定芽的增殖过程中,6 -BA 作用
极显著,且细胞分裂素与生长素配合使用比单一使用
效果更好,这与刘进生等[8]和褚剑锋[9]对红叶石楠
的研究结果相一致。
本试验只对不同激素及其不同水平对增殖和生
根效果的影响进行了研究,而其他因素如光照强度、
培养基硬度、糖源以及培养条件等的影响还有待进一
步进行研究。
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( 责任编辑 史 洁)
技术开发 欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗