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莺歌凤梨的离体培养和快速繁殖



全 文 :莺歌凤梨的离体培养和快速繁殖
石兰蓉 彭靖茹 黎 萍
(广西壮族自治区亚热带作物研究所,南宁 530001)
摘 要:以莺歌凤梨侧芽为材料进行离体培养,试验结果表明:以次氯酸钠与升汞的交替使用
可以使外植体的污染降低至 26.7 %。在增殖过程中,以丛芽为接种方式明显高于以单芽为接种
方式。而 6-BA在莺歌凤梨的生根培养中,具有明显的促进作用。
关键词:莺歌凤梨 离体培养 快速繁殖
作者简介:石兰蓉,女,助理研究员,从事热带作物生理及生物工程研究。
收稿日期:2012-02-20
莺歌凤梨(Vriesea carinata) 为凤梨科,丽穗
凤梨属。别名岐花鹦凤梨、珊瑚凤梨。常绿多年生
植物,附生性小型凤梨[1]。株高 20 cm左右,叶丛
生,呈杯形。叶带状,长 20~30 cm,宽约 1.5 cm,
薄肉质;叶色鲜绿、平滑而富有光泽。复穗状花序,
自叶丛中抽生,花苞刁状,花小,黄色,观赏期长
达 1~3个月。莺歌凤梨原产巴西。我国近几年有引
种,各地均有栽培,为我国栽培最广泛、也最流行
的盆栽观叶植物。因其花苞色彩艳丽,为主要的观
赏部位。斑叶品种的叶片,鲜绿明亮,并布有明显
的彩色斑纹,也具有迷人的观赏价值。同时由于莺
歌凤梨植株低矮,小巧玲珑,花叶均艳丽美观,为
家庭室内养花珍稀佳品,具有很高的观赏价值。观
赏凤梨传统的繁殖方式通常是以分株繁殖,繁殖率
较低,而目前采用组织培养技术,不仅可以快速的
繁殖观赏凤梨,而且在短期内可以繁殖出大量的种
苗,以满足植物市场对观赏凤梨类花卉的需求。
1 材料与方法
1.1 供试材料
莺歌凤梨品种“彩苞凤梨”成熟植株新长出的
侧芽,取自广西亚热带作物研究所温控大棚。
1.2 试验方法
1.2.1 外植体灭菌
取生长健壮的侧芽先用流水冲洗干净,然后用
中性洗洁精水浸泡 30 min,再置于水龙头下轻剥小
芽上的叶片,保留 3~4片幼叶,流水冲洗 1~2 h,
带入接种室,在无菌操作台上采用不同的消毒剂和
不同的操作方法进行灭菌消毒[2~3]。接种前切除茎
端基部与消毒液接触部分,以未添加任何植物调节
剂的 MS为基本培养基。
1.2.2 分化培养
将在初代培养基上无污染的外植体材料接种到
增殖培养基上。增殖培养基以 MS为基本成分,添
加 30 g/L一级蔗糖以及不同浓度的 6-BA植物生长
调节物质,琼脂粉 7.5 g/L,pH=5.8。培养周期为 1
个月。
1.2.3 继代培养
将诱导出来的不定芽丛切成单芽和小芽团(2~
4个小芽) 接种于继代增殖培养基上,继代培养基
以 MS 为基本培养基添加不同浓度的 6-BA 和
NAA。60 d后统计增殖情况。
1.2.4 壮苗及生根培养
将经过多次继代培养的丛生芽中 2~3 cm长小
芽切下转移到不同激素和浓度配比的 1/2 MS+0.2 %
活性炭的培养基中诱导生根。60 d 后统计生根率,
观察生根情况。
以上各阶段的组织培养均在室内进行,培养温
2012年第 4期(总第 141期)
(General Serial No.141)No.4 July 2012
农 业 研 究 与 应 用
AGRICULTURAL RESEARCH AND APPLICATION6
农 业 研 究 与 应 用
度为 (28±2)℃,光照强度约为 1500 l x,光照时
间为 16 h/ d。
2 结果与分析
2.1 不同灭菌方式对外植体的影响
从表 1中可以看出,对于莺歌凤梨侧芽的表面
消毒,在 75 %的酒精中消毒 30 s后,简单用升汞、
甲基托布津或是次氯酸钠等任何一种药物的灭菌效
果都不理想,接种 7 d后,污染率最高的是甲基托
布津 (73.3 %),其次是次氯酸钠(66.7 %),其中
升汞的效果略好一些,污染率为 46.6 %。试验结果
表明,将莺歌凤梨侧芽先用 75 %的酒精消毒 30 s
后,用次氯酸钠浸泡 15 min,然后在无菌条件下剥
去 1~2层幼叶,再经过 0.1 %升汞消毒 8 min,可使
污染率降低至 26.7 %。
表 1 莺歌凤梨外植体不同药剂灭菌效果比较
灭菌方式
接种数
(个)
污染数
(个)
污染率
(%)
①75 %的酒精→0.1 %升汞10 min→无菌水冲洗 30 14 46.6
②75 %的酒精→0.5 %甲基托布津30 min→无菌水冲洗 30 22 73.3
③75 %的酒精→1 %次氯酸钠15 min→无菌水冲洗 30 20 66.7
④75 %的酒精→1 %次氯酸钠15 min→剥2层幼叶→0.1 %升汞10 min→无菌水冲洗 30 8 26.7
表 2 6-BA浓度对莺歌凤梨茎顶端外植体的诱导及苗生长的影响
6-BA(mg/L)
外植体数
(个)
萌发的外植体数
(个)
芽诱导率
(%)
芽诱导和生长情况
1.0 20 11 55 形成侧芽较少,小芽生长快
2.0 20 15 75 形成致密的丛芽团,小芽生长速度较快
3.0 20 18 90 形成致密的丛芽团,小芽生长速度较快
5.0 20 17 85 形成更致密的簇芽团,芽生长速度极慢
2.3 芽的继代培养
将诱导出来的丛芽团切割成小块芽团和单芽 2
种方式,继代于增殖培养基上,结果见表 3。试验
结果表明:在不添加任何激素的培养基中,单芽并
没有新的小芽形成,丛芽的增殖倍数为 0.1 也只是
丛芽块原来所带的短小的芽伸长形成。而添加有激
素的培养基均能使单芽或丛芽诱导出多少不等的小
芽。在相同的培养基上,丛芽诱导增殖倍数要高于
单芽的诱导,在 6-BA 为 1.0 mg/L 和 6-BA 为 2.0
mg/L 2种培养基中培养,芽丛的分化随 6-BA浓度
的增加而增加,丛芽诱导增殖的倍数分别为 3.0 和
4.5,而单芽的增殖倍数分别为 0.5和 1.5,丛芽增殖
2.2 不定芽的诱导分化
将在初次培养基中表现未受污染的茎顶端外植
体转接到含有 NAA0.5 mg/L 和添加不同浓度的
6-BA的 MS 培养基中,30 d 后莺歌凤梨茎顶端外
植体的培养结果如表 2。从表 2 中可以看出,在所
使用的 6-BA浓度范围内,莺歌凤梨茎顶端都有不
同程度的萌发。当 6-BA浓度为 1 mg/L时,外植体
的芽诱导率为 55 %,同时茎顶端多形成较粗的单
芽,在芽的基部只诱导出 1~2 个侧芽,小芽生长
快。随着 6-BA浓度的升高,外植体的萌发率也有
所上升,顶芽基部逐渐膨大形成密集的丛芽团,丛
芽生长较快;当 6-BA浓度为 5 mg/L时,芽诱导率
为 85 %,外植体的萌发率并没有进一步提高,芽的
生长也受到抑制,形成的簇芽团致密,同时小芽生
长极为缓慢。
7
培养基
接种方式
接种数
(个)
单芽总数
(个)
1个月后单芽
总数(个)
增殖倍数 生长情况6-BA
(mg/L)
NAA
(mg/L)
0 0
单芽 30 30 30 0 单芽长高,约2 cm
丛芽 30 110 125 0.1 单芽长高、原短小芽伸长,约2 cm
1.0 0.2
单芽 30 30 45 0.5 单芽伸长、较粗壮,约3 cm
丛芽 30 105 420 3.0 单芽基部形成较多小芽,约2 cm
2.0 0.2
单芽 30 30 75 1.5 单芽伸长、较粗壮,约3.5 cm
丛芽 30 147 809 4.5 单芽基部形成很多小芽,约2.5 cm
的倍数为单芽的 3~6 倍。另外,从苗的生长情况
看,6-BA不仅影响芽的增殖,同时对芽的伸长生
长也有较大影响。单芽或丛芽在含有较高浓度的
6-BA培养基中,芽的长度分别为 3.5 cm和 2.5 cm,
而在无激素培养基中芽的均长为 2 cm。虽然单芽的
长势较好,平均长度达 3 cm,但增殖率较低,部分
单芽并未能诱导出侧芽,而丛生芽在适合的培养基
中不仅小芽的平均长度好而且增殖率高。由此可以
看出,在莺歌凤梨芽的增殖过程中以丛芽为接种方
式明显高于以单芽为接种方式。
表 3 不同激素组合对莺歌凤梨芽继代的影响
表 4 不同培养基对莺歌凤梨壮苗及生根的影响
培养基
接种芽数
(个)
60 d后生根的芽数
(个)
生根率
(%)
生长情况
1/2MS+NAA1.0+IBA0.5 30 25 83.3 根少、短,大多数苗只分化出1条根
1/2MS+NAA1.0+IBA0.5+6-BA0.5 30 30 100 每株小苗分化出2~3条根,根较粗、长
3 小结
植物组织培养中,要获得无菌外植体,所使用
的消毒剂及消毒方式既要求能做到把外植体上所带
的一切微生物,包括真菌、细菌及其他微生物都杀
死的同时又不能损伤组织材料[4]。另外,消毒剂还
应容易被无菌水冲洗掉,没有残毒存留或能自行分
解、挥发,不影响消毒后外植体的生长和分化。观
赏凤梨根部均不发达,基部叶片紧密排列呈莲状叶
筒,其中经常灌以清水或施少量肥料。因此,以凤
梨茎尖作为外植体时,其带菌量多,较难进行彻底
的消毒。在我们的实验过程中发现,单一的消毒剂
很难对外植体进行彻底的消毒,不仅污染率极高,
而且由于所采的侧芽较幼嫩,很容易将外植体杀
死。而采用多个消毒剂进行交叉消毒,可以将外
植体的污染率降到最低。莺歌凤梨侧芽先用 75 %
的酒精消毒 30 s,再用 1 %次氯酸钠浸泡 15 min,
最后用 0.1 %升汞浸泡 10 min可以将污染率从 73.3 %
降到 26.7 %。
植物不定芽的分化能力与培养基中激素种类和
浓度配比有着密切的关系。在我们的实验过程中发
现,6-BA对莺歌凤梨不定芽的分化有着重要的作
2.4 壮苗及生根培养
将长度达 3 cm以上的单芽分别接种于 1/2MS+
NAA1.0+IBA0.5和 1/2MS+NAA1.0+6-BA0.5 2种培养基
中进行培养,2个月后观察其生根情况,试验结果
见表 4。从表 4看出,在添加 NAA与 IBA 2种激素
的培养基中,莺歌凤梨的生根率有 83.3 %,大多数
单芽均只长出一条根且根较细、短。而在添加
NAA、IBA与 6-BA 3 种激素的培养基中,莺歌凤
梨的生根率达 100 %,每株单芽均能分化出 2~3条
较粗长的根。由此可以看出,低浓度的 6-BA在诱
导莺歌凤梨根的分化与生长的过程中具有促进作用。
农 业 研 究 与 应 用8
用。同时在莺歌凤梨快速繁殖过程中不同的接种方
式对芽的增殖也有不同的影响。以丛芽为接种方式
芽的增殖倍数明显高于以单芽为接种方式。可能是
因为丛芽诱导时顶端优势弱,产生的 IAA较少,从
而使细胞分裂素和生长素的浓度及浓度比例处于有
利于芽分化的最佳组合。另外,6-BA 在莺歌凤梨
生根培养过程中具有一定的促进作用,其作用机理
还有待进一步研究。
参考文献
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培养和快繁技术研究[J]. 安徽农学通报,
2005,11(6):100-104.
[2]张金锋,徐美玲,葛胜娟,等. 大榕树组织培养不
同灭菌方法的初步研究[J]. 浙江农业科学,2010
(3):501-502.
[3]魏晓兰. 浅析三倍体毛白杨组织培养中外植体
的灭菌[J]. 甘肃林业科技,2003,28(2):54-55.
[4]谭文澄,戴策刚,等.观赏植物组织培养技术[M].
北京:中国林业出版社,2001.
农 业 研 究 与 应 用
Rapid Propagation of Vriesea carinata in Vitro
Shi Lan-rong,Peng Jing-ru,Li Ping
(Subtropical Crops Research Institute of Guangxi Zhuang Autonomous Region,Nanning 530001,China)
Abstract: Lateral buds of Vriesea carinata were used as material to make the culture in vitro. The
results showed that the contamination rate was reduced to 26.7% when the NaClO and HgCl 2 were
used alternately. The clustered buds were better than the single bud in the proliferation process. 6-BA
has obvious promotion effect on the root culture of Vriesea carinata.
Key words: Vriesea carinata;culture in vitro;rapid propagation
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