全 文 :西北农业学报 2009 , 18(6):272-276
Acta A griculturae Boreali-occidentalis Sinica
亚洲百合`普利安娜试管苗的生根及移栽技术研究①
孙文艺 , 刘雅莉* ,王跃进 ,张宗勤
(农业部西北园艺种质利用重点开放实验室;陕西省农业分子生物学实验室;西北农林科技大学 园艺学院 ,陕西杨凌 712100)
摘 要:通过不同浓度激素 、大量元素与冷藏处理等方法对亚洲百合`普利安娜 试管苗生根和移栽技术进行
了研究。结果表明 , 1/ 2 MS 添加 0.2 mg · L -1 NAA 可促进百合生根与鳞茎诱导 ,生根率为 98%、鳞茎诱导
率为 85%;1/ 2 MS +0.5 mg · L-1 IBA +0.1%活性炭为生根培养最佳组合 , 生根率与鳞茎诱导率均为
100%;鳞茎直径大于 0.8 cm , 去叶留根 ,移栽前将试管苗于 4 ℃冷藏 4 周 ,试管苗移栽成活率可达 98%。
关键词:亚洲百合;试管苗;生根;移栽
中图分类号:S603.6 文献标识码:A 文章编号:1004-1389(2009)06-0272-05
Studies on Rooting and Transplanting Techniques
of Asiatic Hybrid Lily `Pollyanna
SUN Wenyi , LIU Yali* ,WANG Yuejin and ZHAGN Zongqin
(Key Lab oratory of H orticulture Plant Germplasm Ut iliz at ion in Northwest China of M inist ry of Agricu lture ,
Key Laboratory of Agriculture M olecu lar Biology of Shaan xi Province , College of H orticultu re ,
Northw est A&F Universi ty , Yangling Shaanxi 712100 , China)
Abstract:The ef fects o f the dif fe rent concentrations of hormones , macroelements , and co ld treatment
were resea rched using plant le ts of Lil ium Asiatic hybrid , `Pollyanna .The results show ed that 1/2
MS with 0.2 mg ·L-1 NAA could promote the lily roo ting and bulblet fo rmation , the rate of root ing
and bulblet fo rmation w ere 98%, 85%, respectively;the appropriate medium fo r roo ting w as 0.5 mg ·
L-1 IBA +0.1% A ct ivated Carbon , the rate of roo ting and bulblet fo rmation w ere 100%.Before
t ransplanting , the plant lets unde r 4 ℃for 4 w eeks , the diame ter of bulblets big ger than 0.8 cm , with
roo ts and w ithout leaves t reated , the rate of t ransplant reached 98%.
Key words:Asia tic hybrid lily ;Bulblet in v itro;Roo ting ;Transplanting
百合(Li l ium spp.)是单子叶植物亚纲百合
科(Liliaceae)百合属(Lil ium)的一种多年生草本
植物[ 1] 。目前 ,百合繁殖一般用种球或株芽分栽 、
茎扦插等方法 ,但此常规方法育苗周期长 、种球用
量大 、繁殖系数低 , 使得百合生产难以较快发
展[ 2] 。近年来 ,通过组织培养快速繁殖技术 ,既能
大量快速繁殖种苗 ,又能迅速去除病毒和更新品
种 ,国内外研究者开展了大量的工作 ,但试管苗的
生根和移栽是百合组织培养中的关键步骤 , 国内
主要对东方百合[ 3-5] 、野百合[ 6] 进行了研究 ,目前
对亚洲百合试管苗的生根移栽报道较少 。本研究
以亚洲百合`普利安娜 试管苗为材料 ,对百合生
根 、移栽影响因素进行了研究 ,以期为百合组织培
养技术的完善及其快速繁殖提供科学依据和技术
指导 。
①收稿日期:2009-04-20 修回日期:2009-05-25
基金项目:国家自然科学基金项目(30371013);国家高新技术研究发展计划(863计划)项目(2007AA10Z182)。
作者简介:孙文艺(1982-),女 ,硕士 ,研究方向:园林植物生物技术与遗传育种。 E-mai l:w enyee@126.com
*通讯作者:刘雅莉(1960-),女 ,副教授 ,主要从事观赏植物生物技术育种及采后生理教学与研究。 E-mai l:lyl6151@
126.com
1 材料与方法
1.1 材 料
以亚洲百合`普利安娜 (Li l ium Asiatic
`Po llyanna )试管苗为材料。
1.2 方 法
1.2.1 试管苗生根与鳞茎诱导试验 用继代培
养的百合试管苗为材料 ,在无菌条件下 ,将其分别
接种于以下培养基中 ,pH 5.8 ~ 6.2 ,每处理接种
30株 ,温度(22±2)℃,每天光照 12 h 的条件下
诱导生根 ,以下 3项均为 40 d后观察统计生根与
鳞茎诱导情况。
大量元素对生根和鳞茎诱导的影响:设计 1/
4 M S 、1/2 M S 、MS 、2 MS 共 4个大量元素浓度
处理 ,均添加 2.0 mg ·L-1 K T +0.2 mg ·L-1
NAA 。
NAA对生根的影响:以 1/2MS 为基本培养
基 ,设计 0.1 、0.2 、0.3 、0.4 、0.5 mg · L-1共 5个
NAA浓度梯度。
IBA 与活性炭(AC)用量与配比对生根的影
响:以 1/2 MS 为基本培养基 ,设计 IBA (0 、0.5 、
1.0 mg · L-1)及 AC (0 、0.1%、0.2%)9 种组
合。
1.2.2 试管苗移栽试验 以生根健壮的百合试
管苗为材料 ,炼苗一周后移栽到珍珠岩:泥炭为
1∶1的基质中 ,基质经 121℃湿热灭菌 30 min。
培养室内温度为 20 ~ 25℃, 光照 1 000 ~ 1 500
lx ,空气湿度 75%~ 95%。每个处理移栽 30株 ,
以下 3项均为移栽 30 d 后观察统计移栽成活与
植株生长结果。
冷藏处理对移栽苗生长的影响:选取鳞茎直
径在 0.6 ~ 0.8 cm 的健壮生根苗 ,4℃冷藏 4周 ,
剪去上部叶片后进行移栽 ,以未冷藏(23 ℃)的试
管苗为对照。
去叶与留叶 、去根与留根处理对移栽苗的影
响:选取鳞茎大小基本一致的经过冷藏处理的生
根试管苗移栽 ,移栽前去根或去叶。去根即剪去
老根系 ,去叶即剪去细长的叶片。
鳞茎大小对移栽的影响:选取经过冷藏处理 ,
鳞茎直径在≥0.8 cm , 0.5 ~ 0.7 cm , ≤0.3 cm
三个等级的生根试管苗进行移栽。
1.2.3 数据处理 运用 DPS 7.05 数据分析统
计软件和 Excel对数据进行处理分析 。
2 结果与分析
2.1 试管苗鳞茎诱导与生根试验
2.1.1 大量元素对试管苗生根的影响 由表 1
可以看出 ,低浓度 MS 比高浓度 MS 对百合试管
苗鳞茎形成与生根促进作用明显 ,处理间对鳞茎
直径和平均生根数的影响达到显著性差异 , 1/2
MS 处理对平均根长的影响显著高于其他处理 ,
低浓度处理的生根率几乎是高浓度的 3倍。
2.1.2 NAA 对生根的影响 由表 2可知 ,不同
浓度 NAA 对试管苗生根和诱导鳞茎有显著影
响 ,较低浓度的 NAA(0.1 、0.2 mg ·L-1)与较高
浓度的 NAA(0.3 ~ 0.5 mg ·L -1)对百合生根数
和根长的影响差异显著 。0.2 mg ·L -1 NAA 诱
导的生根率达到最大 ,是 0.5 mg · L-1 NAA 诱
导生根率的 163%;而较高浓度 NAA(0.5 mg ·
L
-1)能够促进鳞茎增大 ,并提高小鳞茎形成百分
率 ,其对鳞茎直径影响达到显著性差异 。对生根
而言 ,对亚洲百合栽培品种普利安娜试管苗以
0.2 mg ·L-1 NAA为佳。
表 1 不同浓度大量元素对百合试管苗生根与鳞茎形成的影响
Table 1 Ef fects of macroelement concentrations on rooting and bulblet formation of lily plantlets
大量元素浓度
Macroelement
concent ration
鳞茎直径/ cm
Diameter
of bulb lets
平均生根数/(条/株)
No.of roots
平均根长/ cm
Length of root s
生根率/ %
Rate of
rooting
结鳞茎率/ %
Rate of bulblet
form at ion
1/ 4 MS 0.75 a 3.81 a 2.08 b 98 95
1/ 2 MS 0.69 a 2.62 a 3.35 a 98 93
MS 0.40 c 1.44 b 1.92 b 38 25
2 MS 0.58 b 1.10 b 0.37 c 35 73
注:小写字母表示不同处理在 0.05水平上显著差异 ,下表同。
Note:Smal l let ters , a , b or c indicated signif icant dif f erences at P=0.05 betw een different t reatm en ts.T he same to nex t tab le.
2.1.3 IBA 与活性炭(AC)用量配比对生根的影
响 亚洲百合普利安娜在不同浓度 IBA 和活性
炭的组合中均能生根 ,但处理间存在显著差异(表
3 ,图 1)。在 IBA 浓度一定时 ,就活性炭的影响而
言 ,0.1%与 0.2%的活性炭之间对平均生根数 、
平均根长的影响差异不显著 ,但二者与不加活性
·273·6 期 孙文艺等:亚洲百合`普利安娜 试管苗的生根及移栽技术研究
炭的处理具有显著性差异;从活性炭与 IBA 的配
比对平均生根数的影响看 ,处理 5与其他处理间
差异显著 ,处理 5 、9对平均根长的影响与其他处
理间达到显著水平;处理 5的结鳞茎率和生根率
均最高 ,达到 100%,而处理 1结鳞茎率和生根率
均最低。因此 ,处理 5 最适宜亚洲百合生根与鳞
茎诱导。
表 2 NAA对百合试管苗生根与鳞茎诱导的影响
Table 2 Ef fects of NAA on rooting and bulblet formation of lily plantlets
NAA
/(mg· L-1)
鳞茎直径/ cm
Diam eter of bu lblet s
平均根长/ cm
Len gth of root s
生根率 / %
Rate of root ing
结鳞茎/ %
Rate of bulblet formation
0.1 0.35 c 2.57 b 96 63
0.2 0.33 c 3.28 a 98 85
0.3 0.38 c 1.41 c 90 87
0.4 0.50 b 0.85 d 85 93
0.5 0.61 a 0.80 d 60 98
表 3 IBA与活性炭用量及配比对生根及结鳞茎的影响
Table 3 Effects of IBA and AC on rooting and bulblet formation of lily plantlets
处理
Treatment
AC/ % IBA/(mg· L -1)
平均生根数/(条/株)
No.of root s
平均根长/ cm
Length of root
结鳞茎率/ %
Rate of bu lblet
formation
生根率/ %
Rate of
root ing
1 0 0 1.04 d 0.41 e 4 6
2 0 0.5 5.41 b 1.29 d 85 23
3 0 1 4.23 b 1.08 c 82 20
4 0.1 0 2.21 c 1.82 c 10 13
5 0.1 0.5 6.58 a 3.33 a 100 100
6 0.1 1 5.56 b 2.83 b 98 90
7 0.2 0 2.56 c 1.62 c 12 10
8 0.2 0.5 5.83 b 2.94 b 85 86
9 0.2 1 5.12 b 3.16 a 76 60
A.0.5 mg· L -1 IBA+0.1%活性炭处理 The t reatment wi th 0.5 mg· L -1 IBA+0.1%AC;B.未加 IBA 和活性炭处理 The t reat-
m ent wi th ou t IBA and AC
图 1 IBA和活性炭对试管苗生根的影响
Fig.1 Effects of IBA and AC on rooting of lily plantlets in vitro
2.2 试管苗移栽试验
2.2.1 冷藏处理对移栽苗生长的影响 研究表
明 ,经过低温冷藏处理的百合试管苗移栽后生长
情况好于未冷藏对照。由表 4可知 ,冷藏处理的
移栽苗在抽生新叶 、鳞茎直径 、成活率 、生长势上
均优于对照 ,这可能与低温处理能够打破百合的
鳞茎休眠有关。由此可见 ,移栽苗经过 4℃冷藏
处理更有利于生长。
表 4 冷藏处理对百合移栽苗生长的影响
Table 4 Effects of cold storage on the growth of lily transplanted plantlets
处理
T reatm ents
新叶片数/个
No.of new leave
鳞茎直径/ cm Diameter of bulblet s
移栽前
Before t ransplan t
移栽后
After t ransplant
株高/ cm
Plan t height
成活率/ %
Rate of survival
冷藏 Cold t reatm en t 1.83 0.62 0.97 6.26 100
未冷藏 Not cold t reatment 1.05 0.60 0.65 5.83 96
2.2.2 去叶与留叶 、去根与留根处理对移栽苗生 长的影响 从移栽成活和幼苗生长情况来看(表
·274· 西 北 农 业 学 报 18 卷
5 ,图 2),去叶留根处理效果最好 ,其对抽生叶片
数 、株高 、成活率的影响与其他 3 个处理差异显
著;对抽生新根数的影响 ,留根处理与去根处理差
异显著。因此 ,对试管苗移栽前应采用留根 、去叶
为宜 。
A.去叶留根处理 Indicated plant let s w ithout leaves and wi th root s;B.去叶去根处理 Indicated plan tlet wi th ou t leaves and roots
图 2 根和叶片处理对百合移栽后生长的影响
Fig.2 Ef fects of the roots and leaves on the growth of lily plantlets after transplanting
表 5 根和叶片对百合移栽苗生长的影响
Table 5 Ef fects of roots and leave on the growth of lily plantlet transplanting
处理
Treatment
移栽苗数
No.of
t ransplan ted
叶片数
No.of
leaves
抽生新根数/(条/株)
No.of new roots
株高/ cm
Plant
height
成活率/ %
Rate of
su rvival
去叶留根 Plant let s w ithout leaves and w ith root s 30 4.55 a 3.42 a 7.80 a 98 a
去叶去根 Plant let s w ithout leaves and roots 30 2.63 c 2.33 b 6.32 b 85 b
留叶留根 Plant let s w ith leaves and roots 30 3.78 b 3.31 a 6.86 b 90 b
留叶去根 Plant let s w ithout roots and w ith leaves 30 3.80 b 2.49 b 6.65 b 78 b
表 6 不同大小的百合鳞茎移栽后生长的比较
Table 6 Comparison of the plantlet growth
of different size bublets
鳞茎直径/ cm
Diameter
of bu lblet s
移栽苗数
No.of
trantplanted
新叶数
No.of
new leaves
成活苗数
No.of
su rvival
成活率/ %
Rate
of survival
≥0.8 30 4.5 29 98
0.5~ 0.7 30 3.7 27 90
≤0.3 30 2.3 21 70
2.2.3 不同大小鳞茎的移栽对比试验 表 6表
明 ,试管鳞茎直径大小对移栽后生长状况影响明
显(图 3)。随着试管鳞茎的增大 ,其移栽成活率
升高 ,鳞茎直径大于 0.8 cm 的试管苗 ,移栽成活
率最高 ,抽生新叶最多;而直径小于 0.3 cm 的试
管鳞茎 ,移栽成活率最低 ,抽生新叶最少 ,说明试
管苗鳞茎的大小对移栽和后期的生长至关重要。
1.鳞茎直径≥0.8 cm Indicated bu lblet diameter ≥0.8 cm;2~ 4.鳞茎直径 0.5~ 0.7 cm Indicated bu lblet diameter 0.5~ 0.7 cm ;
5.鳞茎直径≤0.3 cm In dicated b ulblet diameter ≤0.3 cm
图 3 不同直径鳞茎苗移栽后的生长状况
Fig.3 Effects of the bulblets at dif ferent diameters on the growth of lily plantlets after transplanting
3 讨论
影响植物离体培养生根和移栽的因素很多 ,
有离体材料自身的生理生化状态 ,也有外部的因
素 ,如激素种类及其浓度 、蔗糖浓度 、大量元素浓
度 、光照 、温度等。对于试管苗离体生根培养过程
·275·6 期 孙文艺等:亚洲百合`普利安娜 试管苗的生根及移栽技术研究
而言 ,主要影响因子在于外源激素和矿质元素 ,本
研究结果表明 ,低浓度的 NAA 对百合试管苗的
生根有促进作用 ,以 0.2 mg ·L-1为宜 ,这与王凤
兰等[ 7] 的研究一致;大量元素也影响百合生根与
鳞茎诱导 ,低浓度的大量元素利于生根[ 8-9] ,本试
验结果表明 ,以 1/2 M S 的大量元素有利于百合
生根 ,且鳞茎诱导率高。
生根培养基中附加活性炭有利于生根与鳞茎
形成 ,这是因为活性炭能吸附培养基中的有害物
质[ 10] ,并为试管苗生根提供暗环境。万勇等[ 11]指
出 ,不同浓度的培养基中 IBA 主要影响万载百合
根数的多少与质量 ,添加活性碳有利于根的生长 ,
诱导出的根白而粗壮 ,根毛发达。本研究表明 ,低
浓度的活性炭有利于生根 ,其适宜浓度为 0.1%,
附加激素 IBA 浓度为 0.5 mg ·L-1的效果更佳 ,
这与丁兰等[ 12] 的研究结果不尽相同 ,可能与百合
品种的差异有关 。
试管苗移栽是植物离体快繁技术中不可轻视
的环节 ,影响试管苗移栽成活率和苗生长的因素
有苗本身的根质量 、冷藏与否 、鳞茎大小 、水肥措
施等 。试管苗根系弱是导致移栽成活率低的最重
要原因之一[ 13] ,本研究结果表明 ,移栽前进行根
叶处理是提高成活率的重要措施 ,选取鳞茎大小
基本一致的经过冷藏处理的生根苗 ,移栽前采用
去叶留根处理 ,栽后生长势最强 , 成活率可达
98%,原因可能是留根处理的苗子原有根系及其
根尖在移栽中易折断而造成顶端优势不明显 ,促
进了次生根产生 ,故次生根数目较多 ,能较早和较
多地吸收营养物质 ,而去叶处理可降低叶面蒸腾 ,
减少养分损耗 ,利于抽出新芽和新叶生长。Sti-
mart 等[ 14] , Higgins 等[ 15] , Weon 等[ 16] , Yae
等[ 17]研究表明 ,百合试管鳞茎经过 1 ~ 10℃的低
温处理可以解除其休眠;Scaramuzzi 等[ 18] 研究表
明 ,4 ℃是解除百合试管鳞茎休眠的最适宜温度 ,
本试验表明 ,经过 4℃低温冷藏一个月的百合试
管苗移栽后 ,在株高 、成活率 、鳞茎直径等指标上
均优于未冷藏的试管苗。经过冷藏的结鳞茎试管
苗 ,其直径越大 ,移栽成活率越高 ,直径在 0.8 cm
以上的试管苗 ,只要管理得当 ,移栽相对较容易 ,
一般成活率都较高 。对移栽苗生长影响而言 ,移
栽前经过 4 ℃低温处理 、鳞茎直径大于 0.8 cm 、
采取去叶留根方法 ,移栽苗的成活率高 、生长势
强。
参考文献:
[ 1] 中国科学院《中国植物志》编委会.中国植物志[ M] .北京:
科学出版社 , 1980:116-166.
[ 2] 裘文达.园艺植物组织培养[ M] .上海:上海科学技术出版
社 , 1986:136-137.
[ 3] 刘雅莉 ,张剑侠 ,潘学军.东方百合索邦的花器官培养与
快速繁殖[ J] .西北植物学报 , 2004 , 24(12):2350-2354.
[ 4] 张立娟 ,于亚军 ,周其兴 ,等.新铁炮百合试管苗的生根与移
栽技术研究[ J] .北方园艺 , 2004(4):72-73.
[ 5] 王和飞 ,林应耀.百合组织培养生根的初探[ J] .琼州大学
学报 , 2005 , 12(2):24-26.
[ 6] 蔡宣梅 ,方少忠 ,林 真.药用百合组织培养与试管苗假植
技术研究[ J] .西北农业学报 , 2004 , 13(4):152-155.
[ 7] 王凤兰 ,周厚高 ,黄子锋 ,等.亚洲百合组培快繁技术研究
[ J] .安徽农业科学 , 2005 , 33(5):820-821.
[ 8] 景艳莉 ,周蕴薇 ,张金玉 ,等.精粹百合的组织培养与快速繁
殖技术[ J] .东北林业大学学报 , 2006 , 34(6):46-47.
[ 9] 陈燕霞.亚洲百合组织培养快繁研究[ D] .广西大学 , 2007 .
[ 10] Yam T Y , E rn st R , A rdi tt i J , et al.Charcoal in orchid
seed germination and t is sue cu lture media:a review [ J] .
Lindleyana , 1990(5):256-265.
[ 11] 万 勇 ,毛凌华 , 黄永萍 ,等.万载百合组织培养快速繁殖
的研究[ J] .江西农业学报 , 2000 , 12(4):26-29.
[ 12] 丁 兰 ,刘国安 , 田卫东 ,等.新铁炮百合组织培养和快速
繁殖研究[ J] .西北师范大学学报:自然科学版 , 2001 , 1
(37):80-82.
[ 13] 王 鹏 ,王建民 , 王占华 ,等.提高组培苗移栽成活率的技
术方法[ J] .中国林副特产 , 2004 , 71(4):21-22.
[ 14] S timart D P , Ascher P D , Wilkins H F.Overcoming dor-
mancy in Li lium longif lorum bulb let s produced in ti ssue
cu lture[ J] .Am.Soc.H ort.S ci., 1982 , 107:1004-1007.
[ 15] Higgins W S , St imart D P.Inf luence of in vit ro gen eration
tem perature and post-in vit ro cold storage du rat ion on
grow th resp on se of Li l ium l ongi fl orum bulblet s[ J] .Am .
Soc.H ort.Sci., 1990 , 115:930-933.
[ 16] Weon K K , Sung K J , Young K E , et a l.E ffect s of cul-
ture condi tion on dormant status of in vit ro regenerated
Li l ium Orien tal hyb rid bulb lets[ J] .Kor.Soc.Hort.Sci.
1998 , 39:641-646.
[ 17] Yae B W , Han B H , Goo D H.Dormancy b reaking and in
vit ro g row th of in vi tro bulb let s in Li lium Oriental hyb rid
Casablanca[ J] .Ko r.Soc.H ort.Sci., 2001 , 42:99-102.
[ 18] S caram uzzi F , Carlucci E N , Apollonio G.Research on the
behaviou r of bulb scale f ragm en ts an d on vegetative mu lti-
plicat ion in vit ro of Li l ium speciosum Thunb.cv.Uchida
by means of culture and repeated su bcul tu re[ J] .Comptes
Rendu s des Séances de la S ocié té de Biologie et de ses Fili-
ales , 1988 , 182(2):186-195.
·276· 西 北 农 业 学 报 18 卷