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黄波斯菊试管苗开花技术研究



全 文 :江西农业学报 2011,23( 3) : 24 ~ 26
Acta Agriculturae Jiangxi
黄波斯菊试管苗开花技术研究
黄志明,刘才文
收稿日期:2010 -12 -20
基金项目:福建省莆田市科技计划资助项目( 2008N11) 。
作者简介:黄志明( 1952─) ,男,福建莆田人,副教授,主要从事花卉组织培养研究。
( 莆田学院 环境与生命科学系,福建 莆田 351100)
摘 要:不同基本培养基对黄波斯菊试管苗成花试验结果表明:黄波斯菊的种子用 0. 1%升汞消毒 8 min的效果最好,成
活率为 92% ;最佳的增殖培养基配方为MS +6 - BA 0. 2 mg /L + NAA 0. 02 mg /L +蔗糖 20 g /L +琼脂 10 g /L;芽苗在 1 /2 MS +
NAA 0. 2 mg /L + PP333 0. 5 mg /L +糖 20 g /L +琼脂 10 g /L培养基中培养,植株表现为矮壮、叶片呈浓绿色、根系发达。取健壮
的植株在改良 MS + PP333 0. 5 mg /L +6 - BA 1. 0 mg /L +糖 20 g /L +琼脂 10 g /L培养基上培养 35 ~45 d后即可开花。
关键词:黄波斯菊;试管苗;开花;培养基
中图分类号: S682. 31 文献标识码: A 文章编号: 1001 -8581( 2011) 03 -0024 -03
Studies on Flowering Technology of Test - tube Plantlets of Cosmos sulfureus
HUANG Zhi - ming,LIU Cai - wen
( Department of Environment & Life Science,Putian University,Putian 351100,China)
Abstract: The flowering technology of test - tube plantlets of Cosmos sulfureus was studied in this paper. The results showed that
disinfecting the seeds of Cosmos sulfureus with 0. 1% HgCl2 for 8 minutes achieved the highest survival percentage ( 92% ) . The best
proliferation medium was MS + 6 - BA 0. 2 mg /L + NAA 0. 02 mg /L + sucrose 20 g /L + agar 10 g /L. The 1 /2 MS basic medium
supplemented with NAA 0. 2 mg /L,PP333 0. 5 mg /L,sugar 20 g /L and agar 10 g /L was found to be the best for the development of
buds,producing short and strong seedlings with dense green leaves and thick roots. These strong seedlings went into blossom after 35
~45 days’culture on modified MS + PP333 0. 5 mg /L + 6 - BA 1. 0 mg /L + sugar 20 g /L + agar 10 g /L.
Key words: Cosmos sulfureus; Test - tube plantlet; Flowering; Medium
黄波斯菊( Cosmos sulfureus) 为菊科属一年生草本植
物,具有耐贫瘠、分枝较多、单叶对生、喜光、细茎直立的
特性,是国内外常用的景观草花种类之一[1]。广泛应用
于花境、花坛、花丛的栽植,还可用于室内或会场的布置,
制作花篮及插花、花束等。
近几年来,黄波斯菊已成为哈尔滨、长春等我国北
方城市的主要景观植物之一,并逐步向长江流域扩展,需
求量也越来越大。在传统的园艺栽培中,不仅存在品种
退化和繁殖系数低的问题,而且难以满足市场巨大的需
求。因此,应用现代组织培养技术不仅可以在一定程度
上解决这些问题,还有利于进一步提高黄波斯菊的经济
价值。但是,在对黄波斯菊组织培养的研究中,未发现对
黄波斯菊试管苗开花的研究。试管开花是指用组织培养
的方法,使植物的开花过程在培养容器中完成[2]。多数
研究表明,植物离体成花规律与整体成花规律基本相似,
而组织培养试管成花具有成花率高、重复性好、技术稳定
等优点而被大量用于成花研究[2]。但此研究首先应建
立稳定的组织培养试管成花试验系统,然后在此基础上
开展进一步的研究,对黄波斯菊组织培养试管开花的研
究不仅对成花研究起重要作用,同时也为目前市场上试
管开花的商品化研究提供了更广阔的前景[3,4]。本文通
过对黄波斯菊离体培养技术的研究,探讨了不同基本培
养基对黄波斯菊试管苗成花的影响。
1 材料与方法
1. 1 试验材料 黄波斯菊种子由福建厦门农友种苗有
限公司提供,用于培育无菌苗,取其芽段进行培养。
1. 2 试验方法 种子用 75%酒精浸泡 10 s,再用 0. 1%
升汞消毒不同的时间,无菌水冲洗 3 次。在超净工作台
上接种到MS + BA 1. 0 mg /L + NAA 0. 1 mg /L培养基上,
15 d后统计污染率和种子发芽率。当无菌苗长到 2 cm
以上时,取其中 1 cm芽段接种到采用正交设计方案配制
的 MS附加不同浓度的 6 - BA和 NAA的培养基上,培养
30 d后统计其增殖系数和平均芽高。在继代增殖 2 ~ 3
次后,再用 1 /2 MS培养基附加不同浓度的 PP333和 NAA
进行壮苗生根。取茎粗 0. 5 cm以上的无菌苗,切去根部
并分别接种到 MS、1 /2 MS、改良 MS( 提高 P、K 含量,减
少 N含量) 3 种不同的基本培养基上,并添加 PP333 0. 5
mg /L、6 - BA 1. 0 mg /L的诱导花芽分化培养基进行开花
试验。
培养基中每升添加 20 g蔗糖和 10 g琼脂,培养室条
件为:温度 24 ~26 ℃、光照 12 h /d、光照强度为 1500 lx。
2 结果与分析
2. 1 不同灭菌时间对黄波斯菊种子萌发的影响 设计
5种不同的灭菌时间,对黄波斯菊种子进行灭菌试验( 表
1) 。结果表明:灭菌时间越短,污染率越高,种子死亡率
越低;灭菌时间越长,污染率越低,种子死亡率越高。本
试验的最佳消毒时间为 8 min,萌发率达到 92%。
表 1 灭菌时间对黄波斯菊种子萌发的影响
灭菌时间
( min)
种子数
( 粒)
不萌发种子
( 粒)
染菌数
( 株)
萌发数
( 株)
染菌率
( % )
萌发率
( % )
6 25 0 15 10 60 40
7 25 0 8 17 32 68
8 25 1 1 23 4 92
9 25 11 0 14 0 56
10 25 21 0 4 0 16
2. 2 不同 6 -BA和 NAA浓度对黄波斯菊增殖的影响
将黄波斯菊无菌苗切成含顶芽 1. 0 cm的茎段,在添加
不同浓度的 NAA和 6 - BA的 MS 培养基中培养。接种
30 d后统计芽增殖倍数( 表 2) 。结果表明: BA浓度是影
响黄波斯菊增殖主要因子,其次是 NAA 浓度,而这两者
之间的交互作用几乎为零;而芽增殖的最佳培养基配方
为: MS +6 - BA 0. 2 mg /L + NAA 0. 02 mg /L。
2. 3 不同NAA浓度对黄波斯菊壮苗生根的影响 对试
管苗而言,苗长势的好坏与壮弱,会直接影响其观赏性以
及后期开花。为此,在1 /2 MS培养基中添加不同浓度的
NAA,并研究它们对黄波斯菊试管苗壮苗生根的影响,结
果见表 3。
表 2 6 -BA和 NAA浓度对黄波斯菊增殖的影响
试验号
6 - BA
( mg /L)
NAA
( mg /L) 6 - BA × NAA
芽增殖
( 倍)
1 0. 15 0. 01 1 1. 5
2 0. 15 0. 02 2 1. 8
3 0. 15 0. 03 3 1. 6
4 0. 20 0. 01 2 2. 1
5 0. 20 0. 02 3 2. 7
6 0. 20 0. 03 1 2. 4
7 0. 25 0. 01 3 1. 9
8 0. 25 0. 02 1 2. 2
9 0. 25 0. 03 2 1. 8
K1 1. 6 1. 8 2. 0
K2 2. 4 2. 2 1. 9
K3 2. 0 1. 9 2. 1
极差 R 0. 767 0. 400 0. 167
因素主→次 6 - BA→NAA→6 - BA × NAA
最优方案 6 - BA 0. 2 mg /L + NAA 0. 02 mg /L
注:培养基为 MS +琼脂 10 g /L。
表 3 NAA浓度对黄波斯菊壮苗生根培养的影响
NAA浓度
( mg /L)
接种数
( 株)
生根株数
( 株)
生根率
( % )
总生根数
( 条)
平均叶片数
( 片 /株)
平均株高
( cm) 苗生长状况
0 20 4 20 21 3. 2 0. 7 植株矮、茎纤细、叶小黄绿色、生长慢、根系少而短
0. 05 20 9 45 63 5. 7 2. 1 植株较矮、茎纤细、叶小淡绿色、生长速度较慢、根系较少较短
0. 10 20 13 65 81 7. 5 2. 8 植株茎较细、叶较大绿色、生长速度较快、根系较密、较长
0. 15 20 17 85 121 10. 2 3. 9 植株粗壮、叶大浓密绿色、生长速度快、根系发达
0. 20 20 14 70 87 6. 6 3. 0 植株较矮、茎较粗、叶较大绿色、生长速度较快、根系较密、较长
注:培养基为 1 /2 MS + PP333 0. 5 mg /L +蔗糖 20 g /L +琼脂 10 g /L。
由表 3 可以得出,在 NAA 的 5 种浓度中,以 0. 15
mg /L NAA的效果最好,对诱导苗的生根、株高、枝叶的
效果是最好的,其植株粗壮、枝叶浓密绿色,生长速度快,
根系发达( 图 1) 。这种植株适合于试管苗花芽分化和
开花。
图 1 黄波斯菊芽苗的壮苗生根
2. 4 不同基本培养基对黄波斯菊开花率的影响 将经
过壮苗后的植株转接到含有 PP333 0. 5 mg /L、6 - BA 1. 0
mg /L的 4 种不同基本培养基中( 表 4) ,培养 25 ~ 30 d
后,部分植株顶芽开始形成花蕾,10 ~ 15 d 开花( 图 2) 。
在培养室的条件下,花期在 70 ~80 d之间。试验结果表
明:磷、钾含量提高或氮含量减少都可使开花率有所提
高,即改良 MS培养基的开花率为 53. 3%,均比 MS和 1 /
2 MS培养基的开花率高。因此,最佳的开花培养基配方
为改良 MS + PP3330. 5 mg /L +糖 20 g /L +琼脂 10 g /L。
表 4 不同培养基对黄波斯菊试管苗开花的影响
培养基类型 接种数( 株) 开花数( 株) 开花率( % )
MS 30 0 0
1 /2 MS 30 7 23. 3
改良 MS 30 16 53. 3
3 小结与讨论
黄波斯菊作为重要的花卉品种之一,市场的需求量
很大。不仅花朵漂亮能作为观赏花,还具有重要的药用
523 期 黄志明等:黄波斯菊试管苗开花技术研究
价值。本文对试管苗繁殖和开花技术进行了研究,但仍
有很多机理尚未明了[5]。相信组织培养未来在我国会
有更大的发展,在农业、制药业、加工业等方面将会发挥
更大的作用,创造出更大的经济效益。
图 2 黄波斯菊试管苗的开花
组织培养应用于试管花卉生产,可制成清洁、美观、无
须管理的玻璃瓶花卉,成为美化居室的一种商品,同时产
生较高的经济效益[4]。目前,世界各国对花卉生物技术展
开了广泛的研究,给花卉产业注入了巨大的活力,试管花
卉必将受到消费者的青睐,因而具有广阔的发展前景。
通过对黄波斯菊的组织培养的研究,笔者认为,要
做好黄波斯菊的试管苗培育,必须注意以下几个方面的
工作: ( 1) 种子的选取和消毒的彻底性是试验成功的关
键。无菌技术包括植物材料( 外植体) 的消毒灭菌和培
养基消毒灭菌。对试验材料进行表面灭菌时,一方面要
考虑植物材料的耐受能力,另一方面还要考虑药剂的消
毒效果,不同材料、不同药剂,甚至不同器官应区别对待。
本试验选用饱满健康的种子为试验材料得出最佳的消毒
方案: 0. 1%升汞灭菌 8 min。( 2) NAA能促进细胞分裂、
诱导愈伤组织的形成,6 - BA 可促进细胞分裂和生根
等[6 ~8],培养基中的生长素和细胞分裂素的比率合适与
否是决定生芽和壮苗生根的关键。提高细胞分裂素的质
量浓度,有利于芽的形成;提高生长素质量浓度,有利于
根的形成。以 MS为基本培养基添加不同的细胞分裂素
和生长素组合来看,最佳的增殖培养基为 MS + 6 - BA
0. 2 mg /L + NAA 0. 02 mg /L +蔗糖 20 g /L +琼脂 10 g /
L。从不同浓度的 NAA 对黄波斯菊的壮苗生根情况来
看,最佳的壮苗生根培养基为 1 /2 MS + NAA 0. 15 mg /L
+ PP333 0. 5 mg /L +糖 20 g /L +琼脂 10 g /L。( 3) 最佳的
开花培养基配方为改良 MS + PP333 0. 5 mg /L + 6 - BA
1. 0 mg /L +糖 20 g /L +琼脂 10 g /L。
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3384 ~3385.
(上接第 23页)
3. 4 红叶石楠的节水灌溉水平 由蒸散规律可得,灌溉
水平 3、灌溉水平 4的总蒸散量、最高总蒸散量与灌溉水
平 1差异达到显著水平;由植物长势分析可得,第一阶段
灌溉水平 2 ~灌溉水平 4可以满足红叶石楠的观赏要求
而减少养护次数,第二阶段灌溉水平 3、灌溉水平 4 可以
满足要求。因此综合可得,红叶石楠的节水灌溉水平为
灌溉水平 3、灌溉水平 4。
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