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优质掌叶覆盆子快繁体系的建立



全 文 :2013 年第 8 期 967
收稿日期:2013-05-13
基金项目:台州市科技计划项目 (071KY07,102TG01) ;台州学院学生科研项目 (12XSKY03)。
作者简介:王利平 (1991 -) ,男,本科生,研究方向植物组织培养。E-mail:13750669780@ 139. com。
通信作者:陈 珍 (1979 -) ,女,讲师,研究方向植物生理和生物技术。E-mail:chenzh@ tzc. edu. cn。
文献著录格式:王利平,陈珍,江景勇,等. 优质掌叶覆盆子快繁体系的建立 [J]. 浙江农业科学,2013 (8) :967 - 970.
优质掌叶覆盆子快繁体系的建立
王利平1,陈 珍1,江景勇2,郑江仙3,徐婷婷1,宋颖婷1
(1. 台州学院 生命科学学院,浙江 台州 318000;2. 浙江省台州市农业科学研究院,浙江 临海 317000;
3. 天台县万年覆盆子专业合作社,浙江 天台 317201)
摘 要:以掌叶覆盆子当年生茎段为外植体建立快繁体系。结果表明,以 MS + 6-BA 0. 5 mg·L -1 + NAA
0. 01 mg·L -1为诱导培养基,腋芽萌发率可达 80%以上;以 MS + 6-BA 1. 0 mg·L -1 + NAA 0. 1 mg·L -1为继代
培养基,增殖系数达 15. 1,试管苗生长健壮。通过正交设计,筛选出最佳生根培养基 MS + NAA 0. 1 mg·L -1 +
IBA 0. 1 mg·L -1。
关键词:掌叶覆盆子;组织培养;快速繁殖
中图分类号:S 663. 9 文献标志码:B 文章编号:0528-9017(2013)08-0967-04
掌叶覆盆子 (Rubus chingii)为蔷微科悬钩子属
植物,因其叶形多为五裂似掌状而得名,作为常用
中药材,以未成熟果实入药,具补肝益肾,固精缩
尿等功效[1 - 2],还具有抗菌、消炎、舒精缓神和抗
氧化等免疫学作用[2]。根、叶亦可药用。成熟果实
富含氨基酸、各种维生素、矿质元素等成分,尤其
抗衰老物质 SOD及抗癌物质 (鞯化酸)含量高于现
有栽培和野生水果,且果实口感细腻,酸甜可口,
营养丰富,1993年世界粮农组织 (FAO)推荐其为
世界第 3 代卫生无公害保健营养水果[3 - 5]。掌叶覆
盆子还是重要的生态恢复先锋树种和水土保持树种。
在山区种植掌叶覆盆子投资少、周期短、潜力大、
见效快,经济寿命可达 20年。因此,开发和利用掌
叶覆盆子有着极大的潜力和广阔的前景,可为山区
农民的收入带来新的经济增长点。
掌叶覆盆子多生长于低海拔至中海拔的林缘、
疏林、山坡、路边和沟边等土壤较湿润地段。目前
仍以野生为主,资源分布较为分散,无人管理,产
量极低。加之人为整株采摘,破坏极为严重。而人
工栽培重视不足,发展缓慢,多为当地农民利用野
生种于自留地零星栽培[6]。为满足市场需求,规
范化和规模化的人工栽培势在必行。掌叶覆盆子的
人工栽培一般采用扦插、压条、分株和分蘖等无性
繁殖方法,但繁殖系数低,种苗的来源受到较大限
制[7 - 8]。建立掌叶覆盆子的组织培养体系,可实现
脱毒复壮,保持植株的优良特性和性状,从而提高
产量;同时可缩短繁殖周期,提高繁殖系数,免受
季节影响,也可节省空间等[9]。为扩大掌叶覆盆
子的种苗来源,我们从引种的 1 万多株幼苗中优选
出果大、抗寒、质优的 2 个株系,以此为材料,完
善组培快繁体系,实现生物技术规模化繁育掌叶覆
盆子的优质种苗。现将有关优质掌叶覆盆子快繁体
系建立的试验结果总结如下。
1 材料与方法
1. 1 材料
以优质掌叶覆盆子 (Rubus chingii Hu)的扦
插苗为快繁试材。
1. 2 方法
1. 2. 1 不定芽的诱导
采集掌叶覆盆子扦插苗的当年生茎段,剪去部
分叶片,流水冲洗后,用 75% 酒精浸泡 30 s,
0. 1%升汞 (加吐温 2 ~ 3 滴)消毒 8 ~ 12 min,无
菌水冲洗 5 遍,用无菌滤纸吸干表面水分。将外植
体切成 1 ~ 2 cm长的带芽茎段,接种到诱导培养基
S1 上培养。
S1 培养基为 MS (0. 8%琼脂和 3%白糖,pH
值 5. 8) + 6-BA 0. 5 mg· L -1 + NAA 0. 01 mg·
L -1。培养温度为 (25 ± 1)℃,光照强度为 80 ~
100 μmol·m -2·s1,光照时间为 12 h·d -1 (培养
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条件下同)。
1. 2. 2 不定芽的增殖
待嫩芽长至 1. 5 ~ 2. 0 cm长时,将其切下转入
S1 - S4 增殖培养基中。S2:MS + 6-BA 1. 0 mg·
L -1 + NAA 0. 1 mg·L -1;S3:MS + 6-BA 2. 5 mg·
L -1 + NAA 0. 2 mg·L -1;S4:MS +6-BA 3. 5 mg·
L -1 + NAA 0. 2 mg·L -1。每瓶接种 5 ~ 6 个芽,6
个重复。
1. 2. 3 不定根的诱导
切取 2 ~ 3 cm长势良好的不定芽接种到生根培
养基中。通过正交设计 9 种生根培养基 R1 - R9。
培养基中不加肌醇,蔗糖浓度为 2%,其他条
件同。
1. 2. 4 炼苗和移栽
待组培苗植株 4 ~ 5 cm高,且根势健壮时,打
开瓶盖通风炼苗适应 2 d后,洗去根部培养基,栽
于基质中,以保鲜膜覆盖保湿,待苗健壮后移入土
中栽植。
1. 2. 5 统计分析
数据采用平均数 ±标准差表示。数据分析采用
DPS软件进行方差统计和 LSD 检验,显著水平为
P < 0. 05。
2 结果与分析
2. 1 不定芽的诱导
接种的新生带芽茎段在诱导培养基中培养 1 周
后,开始萌发腋芽,萌发率达 80%以上,20 d 左
右萌芽长成 1. 5 ~ 2. 0 cm (图 1)。
图 1 掌叶覆盆子不定芽的诱导
2. 2 不定芽的增殖
通常随着细胞分裂素浓度的增加,不定芽增殖
系数增加。而在掌叶覆盆子培养中,6-BA 浓度增
加会诱导接种的茎段基部形成大量的愈伤组织而抑
制出芽速度,经由愈伤组织再分化的叶芽矮小簇
生,延长了生产周期。若降低浓度使 6-BA 0. 5 ~
1. 0 mg·L -1时,与 NAA组合能诱导掌叶覆盆子茎
段较快增殖,增殖系数达平均 10. 1 ~ 15. 1 (图 2,
表 1)。2 周左右增殖的苗叶片浓绿,宜继代转至
新鲜培养基或转入生根培养。若继代周期延长,既
不利于缩短繁殖周期,还会导致叶片生长疏松或玻
璃化。
图 2 掌叶覆盆子不定芽的增殖
表 1 不同培养基配方对掌叶覆盆子
不定芽增殖的影响
代号 增殖系数 芽生长情况
S1 10. 1 ± 0. 5 b 叶较大,致密,绿
S2 15. 1 ± 0. 3 a 叶较小,致密,浓绿
S3 6. 3 ± 0. 9 c 叶大,疏松,绿
S4 6. 6 ± 1. 6 c 叶矮小簇生,淡绿
注:同列数据后标有不同小写字母表示两者差异显著。表
2 同。
2. 3 不定根的诱导
表 2 可见,各处理培养基均能诱导生根,但
1 /4 MS培养基使苗色淡黄,植株矮小。随着培养
基营养恢复,植株生长渐壮 (图 3)。
观察根数和根长,R7 和 R5 为掌叶覆盆子的
适宜培养基,推荐外源激素浓度低且生根良好的
R7 培养基。
2. 4 组培苗的移栽
待瓶内带根健壮苗 4 ~ 5 cm 高时,揭开瓶盖,
敞口放置 2 d,再取出掌叶覆盆子植株,洗净根部
培养基,栽植于小粉土中,以保鲜膜覆盖,1 周后
揭膜正常培养。在本试验中,组培苗的移栽成活率
在 90%以上。
王利平,等:优质掌叶覆盆子快繁体系的建立 969
表 2 不同培养基配方对掌叶覆盆子不定根增殖的影响
代号 基本培养基 NAA / (mg·L -1)IBA / (mg·L -1) 根数 /条 每株最长根长 / cm 平均根长 / cm 植株长势 叶片 根
R1 1 /4MS 0. 1 1. 0 7. 1 ± 2. 3 c 4. 98 ± 1. 50 ab 3. 67 ± 1. 24 a 矮小 较绿 细
R2 1 /4MS 0. 5 0. 5 7. 1 ± 1. 5 bc 4. 05 ± 0. 95 bc 2. 69 ± 0. 53 b 矮小 较绿 细
R3 1 /4MS 1. 0 0. 1 5. 3 ± 1. 9 c 2. 09 ± 0. 60 e 1. 32 ± 0. 55 d 一般 较绿 细
R4 1 /2MS 0. 1 0. 5 5. 6 ± 2. 6 c 3. 25 ± 0. 58 cd 2. 02 ± 0. 84 c 一般 绿 较粗
R5 1 /2MS 0. 5 0. 1 14. 5 ± 1. 1 a 5. 22 ± 1. 27 a 2. 91 ± 0. 61 b 较茁壮 浓绿 粗
R6 1 /2MS 1. 0 1. 0 10. 9 ± 0. 6 a 4. 06 ± 0. 59 bc 2. 06 ± 0. 60 c 较茁壮 浓绿 粗
R7 MS 0. 1 0. 1 14. 0 ± 1. 5 a 5. 32 ± 0. 88 a 3. 29 ± 1. 01 ab 茁壮 浓绿 粗
R8 MS 0. 5 1. 0 13. 5 ± 1. 8 a 3. 47 ± 1. 00 cd 2. 00 ± 0. 57 c 茁壮 浓绿 粗
R9 MS 1. 0 0. 5 10. 9 ± 2. 3 ab 2. 96 ± 0. 53 de 1. 63 ± 0. 41 cd 较茁壮 浓绿 粗
图 3 掌叶覆盆子组培苗的生根
3 小结与讨论
结果表明,掌叶覆盆子带节茎段可诱导腋芽,
适中浓度的 6-BA 有利于其迅速增殖,2 周内增殖
系数达 15. 1;及时继代扩大繁殖,健壮的苗经生
根后炼苗移栽,可提供大量优质的种苗来源。
关于培养基配方,刘计权[10]首次报道了应用
组织培养对覆盆子进行快速繁殖的研究,认为
MS + IBA 0. 1 mg·L -1 + 6-BA 1. 0 mg·L -1 + GA3
0. 05 mg·L -1为最佳的继代培养基,平均增殖系数
为 8. 12。接着,潘彬荣等[9]研究结果表明,掌叶
覆盆子茎段的最佳诱导培养基为 MS + 1. 5 mg·L -1
BA +0. 2 mg·L -1 NAA,诱导率可达 93. 3%,最佳
分化培养基为MS + 2. 0 mg·L -1 KT + 0. 4 mg·L -1
NAA,增殖达到 3. 6倍。本试验结果表明,掌叶覆盆
子茎段在 MS + 6-BA 0. 5 mg·L -1 + NAA 0. 01 mg·
L -1培养基上平均增殖系数可达 10. 1,而适当提高
6-BA浓度,当培养基配比为 MS + 6-BA 1. 0 mg·
L -1 + NAA 0. 1 mg·L -1时,平均增殖系数增加到
15. 1。可见,6-BA和 NAA的组合既可以简化生产
操作,又能达到更佳的增殖效果。且生长周期短,
苗生长健壮,节约生产成本,提高产量。当浓度继
续增加,大于 6-BA 1. 0 mg·L -1,茎段基部易形
成大量愈伤组织,由此分化产生新的不定芽,使得
增殖时间延长,且增殖系数降低。郭玉霞等[11]在
红树梅组培快繁时也提出在树莓用于工厂化组培生
产时 6-BA浓度不宜过高。
培养基中大量元素的含量、蔗糖浓度、活性炭
等含量均对木本植物组培苗的生根有显著甚至极显
著的影响[12]。因此,试管苗生根时常通过降低培
养基的营养元素和糖浓度来提高生根率。但在本试
验中却观察到,低盐培养基影响了掌叶覆盆子幼苗
的健壮生长,因而选择 MS 基本培养基添加 NAA
0. 1 mg·L -1和 IBA 0. 1 mg·L -1为最佳的生根培养
基配方。这与吴茱萸等[13 - 14]木本植物组培苗生根
时宜选择 1 /4MS 基本培养基时并不相同。此外,
由于肌醇对生根影响不大,某些条件下甚至起抑制
作用,故而去除。通过培养基的再筛选,优化了掌
叶覆盆子的组培过程,形成了一套良好的快繁体
系,为生物技术规模化培育优质种苗奠定了基础。
970 2013 年第 8 期
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(责任编辑:张瑞麟
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)
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表 2 不同修剪次数对食凉茶枝叶产量的影响
修剪次数 单株产量 / g
1 348
2 602
不修剪 (CK) 296
103%。说明食凉茶比较耐修剪,修剪可以明显提
高其枝叶产量,每年修剪 2 次,枝叶产量最高。
3 小结与讨论
食凉茶属于耐修剪的植物,修剪可以明显提高
其枝叶产量。最佳修剪留茬高度为 40 cm,每年 6
月和 11 月修剪 2 次的食凉茶,单株产量最高,达
602 g,比不修剪的提高 103%。因此在食凉茶人工
种植中,科学修剪十分重要。
食凉茶修剪时间,根据食凉茶中挥发油含量以
及食凉茶生长周期来确定。据丽水市中医院孙晓勇
等人试验,每年的 6 月和 11 月食凉茶中挥发油含
量最高,这 2 个时间也是食凉茶枝叶采摘的最佳时
间,在食凉茶枝叶采摘后及时修剪,可以有效促进
食凉茶新枝生长,为第 2 次枝叶采摘提供保障。因
此认为,将食凉茶的修剪时间确定在 6 月和 11 月
为宜。
经过修剪的食凉茶,因为养分丢失过多,枝条
的抽生和叶片的生长均受影响,在修剪后要及时追
施有机肥,以满足食凉茶抽生新枝和新叶生长所需
养分。
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(责任编辑:张才德)