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耐寒彩叶树种火焰南天竹的快繁技术研究



全 文 :收稿日期:2004-06-09初稿;2004-08-21修改稿。
 *2002年上海市科技兴农攻关项目[ 农科攻(2002)第 1-3-8-9号] 。
作者简介:杜永芹 ,女 , 1964年 9月出生 ,大学本科毕业 ,副研究员 ,研究方向:植物育种 、生物技术等。
 上海农业学报 2004 , 20(4):1~ 4
 Acta Agriculturae Shanghai
文章编号:1000-3924(2004)04-01-04
耐寒彩叶树种火焰南天竹的快繁技术研究*
杜永芹1) 倪林娟1) 王玉勤2)
(1)上海市农业科学院作物林果研究所 ,上海 201106; 2)上海植物园 ,上海 200231)
摘 要 对新引进的优良灌木火焰南天竹进行组织培养快速繁殖研究。结果表明:增殖培养基以 M 3+
6-BA1.0mg L+IBA0.1mg L 较为适宜 ,平均繁殖系数达 4倍以上;激素种类 、培养基的无机盐和蔗糖浓度等因
素对火焰南天竹根的诱导有明显影响 ,发根率最高达 64.2%, 克服了火焰南天竹扦插不易生根的问题;经对试
管苗移栽 、管理各环节进行初步探索 , 可使移栽成活率达 70%左右。
关键词 火焰南天竹;快繁技术;试管苗移栽
中图分类号:Q813.1+2;S687;S339.4 +1    文献标识码:A
火焰南天竹 Nandina domestica `Fire pow er ,由国外育成的南天竹园艺新品种 ,属小檗科南天竹属常
绿灌木 ,叶片呈长椭圆形 ,与原种披针形叶有明显区别 。秋天稍遇冷空气 ,叶色便由绿色转为鲜红色 ,可持
续到翌年初春 ,这是优于原种的重要性状。为此 ,许多发达国家纷纷引种栽植 ,冬叶鲜红 ,绚丽夺目 ,宛如
冬天里为人们驱散萧瑟寒意的一把火。在园林中 ,火焰南天竹可与山茶同时培植于树坛中 ,也适宜种植在
植物群落下层 ,丰富景观层次。同时 ,它又是一种具有良好发展前途的盆栽植物 ,并有较高的药用价值 。
火焰南天竹的园艺观赏价值高 ,经试种表明适宜在上海及邻近省市种植 ,市场需求量大 ,前景十分看好 。
但是 ,生产上通常采用扦插育苗法 ,繁殖周期长 ,繁殖率极低[ 1] 。关于火焰南天竹组织培养再生植株方面
的报道很少 ,2002年黄一青等虽通过诱导不定芽获得再生植株[ 2] ,但继代培养时间需 45d ,芽的增殖系数
仅2.5倍 ,同时也未见有关生根率的报道 ,这样在一定程度上限制了火焰南天竹试管苗的大面积推广。为
了使这种名贵灌木快速广泛地应用 ,本项目将通过技术攻关 ,建成火焰南天竹规模化快繁技术程序 ,在可
控条件下进行组培苗的工厂化生产 ,以源源不断地为林木市场提供大量的种苗 。本文报道相关研究结果 。
1 材料 与方 法
1.1 材 料
供试材料为欧洲引进新品种火焰南天竹 Nandina domest ica `Fire pow er 。
1.2 方 法
1.2.1 外植体消毒
选择生长健壮 、均匀一致的植株 ,取 0.1 ~ 1.0cm 带芽茎段或茎尖 ,用自来水冲洗干净后 ,先浸入 70%
酒精中数秒钟 ,取出后置于 0.1%氯化汞中消毒 5min ,无菌水冲洗 3次 ,并用消毒过的滤纸吸干水分 ,在无
菌条件下切取外植体 ,待新梢长度达 1cm 以上时切成若干段 ,转入增殖培养基。
1.2.2 增殖培养基的建立
本试验设置M 1 、M 2 、M3 、M4 、M5 五种培养基 ,均添加 6-BA1.0mg L 和 IBA0.1mg L(以下单位同),培
养 30d后统计外植体繁殖系数 。
1.2.3 诱根培养基的试验
(1)不同 pH值对生根的影响 ,pH 值分别设 5.8(对照)、6.2 、6.4 、6.7 、7.0 、7.0以上六个处理 。(2)不
同生根物质对生根的影响 ,ABT(3号)、NAA 、IBA浓度分别设 0 、0.1 、0.2 、0.3 、0.4 、0.5mg L 六个处理 。
(3)培养基营养成分(大量元素和微量元素)与蔗糖浓度对生根的影响 ,(a)M 3+3%蔗糖 ,(b)M 3+1.5%
蔗糖 ,(c)1 2 M 3+3%蔗糖 ,(d)1 2 M3 +1.5%蔗糖 。试验以 M3 为基本培养基 ,含蔗糖 3%,0.7%条状
琼脂 ,pH 为 5.8 ,培养温度为 20 ~ 25℃,每日用日光灯照明 9 ~ 10h ,光强 1000lx ,培养 40d统计生根率。
2 结果 与分 析
2.1 不同诱导培养基对南天竹增殖的影响
为了扩大繁殖系数 ,本试验设置了 5种不同类型的培养基 ,结果见表 1。
表 1 不同培养基对火焰南天竹再生苗增殖的影响
Table 1 Effects of different culture media on multiplication of regenerated shoots
培养基(Medium) 茎段总数(Total tips) 新梢总数(Total new shoots) 每个茎段产生新梢数(New shoots per tip)
M 1 136 218 1.60
M 1 136 547 4.02
M 3 144 593 4.12
M 4 144 133 0.92
M 5 120 314 2.62
  表 1 显示 ,南天竹茎段在不同培养基上新
梢分化差异较大 ,平均每个茎段形成新梢数为
0.92 ~ 4.12个不等 ,其中在 M3 培养基上诱芽
效果优于其它 ,每个茎段平均分化 4.12 个芽 ,
且生长健壮(图 1)。观察发现 ,尽管在 M2 培养
基上茎段增殖新梢达 4.02个 ,但幼芽成簇状 ,
分化过于旺盛 ,至使植株形态有些异常 ,在 M4
培养基上随着时间推移 ,部分外植体顶端枯死
或生长缓慢甚至停滞 。本试验表明 M3 培养基
附加适量的 6-BA 和 IBA 是火焰南天竹快繁较
为理想增殖培养基。
2.2 诱根培养基建立
图 1火焰南天竹的丛生芽
Fig.1 Clumpy buds of Nandina domestica ` Fire power
2.2.1 培养基的 pH 对火焰南天竹生根影响
试验分别将生根培养基 pH 调至 5.8(CK),6.2 ,6.4 ,6.7 ,7.0和 7.0以上 ,结果见表 2 。
从表 2看出:生根率随着 pH 值提高而提高 ,峰值出现在 pH7.0 ,比对照提高 20.4%,但当 pH 大于
7.0时 ,与前者相比 ,生根率反而下降了 25.1%,整个变化过程呈抛物线状 ,说明在木本植物火焰南天竹组
织培养中 ,培养基的 pH 值明显影响根的形成 ,以微酸偏中性较为适宜 ,而 pH7.0以上或适合大多植物生
长 pH5.8环境对其生长均不利。
表 2 不同 pH值对火焰南天竹生根的影响
Table 2 Effects of different pH on root formation of regenerated shoots
pH 培养苗数(Number of shoots) 生根苗数(Number of rooted plants) 生根率(%)(Rate of root ing)
5.8 109 28 25.7
6.2 160 61 38.1
6.4 110 48 43.6
6.7 130 58 44.6
7.0 128 59 46.1
>7.0  119 25 21.0
2.2.2 ABT 、NAA 、IBA三种生长素对火焰南天竹发根效果的影响
图 2统计结果显示 ,尽管总体而言火焰南天竹的生根率普遍较低 ,但培养基中生长素加入与否直接影
响到根的诱导。ABT 生根粉与目前常用 NAA与 IBA之间存在较大差异 ,其中ABT 的生根率相对较高 ,
2 上  海  农  业  学  报               20卷
浓度为 0.1mg L时生根率 51.1%,比对照提高
了 31.8%,且根系生长粗壮(图 3)。随浓度的
提高生根率呈下降趋势;IBA 次之 , 浓度为
0.3mg L ,生根率为 46.3%, NAA 的生长效果
最差 ,当浓度提高到 0.5mg L 时生根率仅为
41.4%。我们在试验中发现 ,使用 ABT 生根粉
10d后就有新根出现 ,而采用 NAA与 IBA发根
相对较迟 ,在含有 NAA 培养基中 ,长出的根短
而脆 ,同时周围有部分愈伤组织产生 ,阻碍了根
的进一步生长 ,给今后移栽带来困难。
2.2.3 培养基的无机盐与蔗糖浓度对生根的
影响
不少文献报道降低培养基盐类含量或适当
降低蔗糖浓度是诱导离体培养再生植株生根常
用的方法[ 3 , 4] 。本试验结果表明(表 3),在培养
基不变的情况下 ,蔗糖浓度由 3%减至 1.5%对
火焰南天竹根的分化不仅没有促进作用 ,生根
率反而降低 ,而培养基大量元素与微量元素的
减半(1 2M 3)诱根效果显著 ,生根率达 64.4%,
比处理Ⅰ高 35.1%;1 2M 3 与 1.5%碳源配合
处理下 ,其生根频率与处理 Ⅱ无明显差异 。从
经济角度考虑 , 本试验认为处理Ⅳ诱根效果最
佳 ,即培养基无机盐含量的减半和低浓度蔗糖
联合使用对火焰南天竹生根有良好的促进
作用 。
图 2 三种生根物质对火焰南天竹发根效应
Fig.2 Rooting effects of different hormones on
Nandina domest ica `Fire power
图 3 ABT对火焰南天竹根系的影响
Fig.3 Effect of ABT on rooting of regenerative plants
表 3 培养基的无机盐与蔗糖浓度对生根的影响
Table 3 Effects of concentrations of inorganic sal t and sucrose on root formation of regenerated shoots
处理
Treatmen t
培养基
Medium
蔗糖浓度
Concentrat ion of sucrose
1.5% 3%
接种数
Number of
explants
生根苗数
Number of
rooted explants
生根率(%)
Rate of
rooting
Ⅰ M 3 - + 273 80 29.3
Ⅱ M 3 + - 269 68 25.3
Ⅲ 1 2M 3 - + 247 159 64.4
Ⅳ 1 2M 3 + - 254 163 64.2
2.2.4 试管苗移栽
试管苗移植前置于自然光照下 ,然后打开
瓶盖炼苗 ,1周后从试管中将苗取出 ,用自来水
洗去培养基 ,移栽到通透性 、保湿性好的珍珠岩
介质中 ,浇足水分 ,保持相对湿度 70%以上 ,如
无间歇喷雾装置 ,以塑料薄膜保湿 ,每周定期喷
杀菌剂 ,2周后增加尿素作叶面肥进行增殖期
营养补充 ,以促进新根生长 ,成活后移入苗圃 ,
成活率达 70%左右(图 4)。
3 讨 论
3.1 在植物组织培养中 ,培养基 pH 值对不同
图 4 火焰南天竹移栽苗
Fig.4 Transplanted plants of Nandina domestica `Fire power
34 期            杜永芹等:耐寒彩叶树种火焰南天竹的快繁技术研究
外植体生长和分化有影响[ 3] 。在本试验范围内 ,火焰南天竹生根培养基适宜的 pH 值与一般植物(pH
5.8 ~ 6.0)完全不同 ,当 pH 提高到 7.0时其生根率却相对较高 ,这可能与南天竹本身的植物生理学特性
有关 。本结果与李万方对乡土植物种南天竹培养土的 pH 值研究部分相似[ 5] 。说明火焰南天竹是一种比
较喜爱微酸偏中性土壤的灌木 ,同时也说明南天竹品种间存在一定的差异 。
3.2 试管苗生根困难和移栽成活率低是林木组织培养中比较突出的问题 ,也是组培技术应用于木本苗木
生产的一大障碍 。火焰南天竹生根率低 ,试管新梢在适宜的诱根培养基中培养 40d 以上才能获得健康的
根系 。这就决定了该品种移植过程比较困难 ,再生根能力较弱。从培养基移栽入土 ,这是一个异养到自养
的转变过程 ,必须通过驯化锻炼 ,采取相应措施克服不利因素 ,保证幼苗成活。本试验认为:(1)移栽前必
须洗净培养基 ,由于试管苗自身的能量有限 ,植株生长较慢 ,故最好放在水槽内慢浸漂洗 2 ~ 3次为好 ,避
免大水冲刷折断新根而影响成活。(2)注意苗木筛选 ,保持其适当的根系 、株高及健壮性 ,剔除劣质苗 ,对
根少叶片多的小苗须去除部分叶片 ,以保水分供需平衡 。(3)建议在移植时边移植边喷水以保证环境湿度
和根部不失水 ,保持良好的根毛直展状态 ,提高成活率 。
参 考 文 献
[ 1] 王玉勤 ,杜永芹 ,倪林娟.火焰南天竹的扦插繁殖法[ J] .上海农业科技 , 2004 ,(4):102.
[ 2] 黄一青 ,王青华.火焰南天竹的组织培养[ J] .农业科技通讯 , 2002 ,(11):17.
[ 3] 林伯年 ,崛内照作(日),沈德绪.园艺植物繁育学[ M] .上海:上海科学技术出版社 , 1994 , 270~ 278.
[ 4] 奚元龄 ,颜昌敬编译.植物细胞培养手册[ M] .北京:农业出版社 , 1992 , 650~ 652.
[ 5] 李万方.如何养好衰败的南天竹盆景[ J] .花木盆景, 2000 ,(10):25.
STUDYON RAPID PROPAGATION TECHNOLOGYOF
COLD-RESISTANT AND RED LEAF PLANT
Nandina domestica `FIRE POWER
Du Yongqin
1) Ni Linjuan1) Wang Yuqin2)
(1)Forestry and Pomology Research Insti tute ,
Shanghai Academy of Agricultural Sciences , Shanghai 201106;
2)
Shanghai Botanical Garden , Shanghai 200231)
Abstract The rapid propagation of a fine bush Nandina domestica `Fire pow er new ly introduced from
abroad w as studied by tissue culture.The results show ed that the optimal multiplicat ion medium was M3 sup-
plemented w ith 1.0mg L 6-BA and 0.1mg L IBA , and the average coef ficient of multiplication reached more
than four times;the kinds of ho rmone , concentrat ion of inorganic salt and sucrose in medium , etc., had an
obvious effect on inducing the root ing of regenerative plant of Nandina domest ica `Fire power , the highest
rooting rate w as 64.2%, and the difficulty in rooting of the plants by cut tage w as overcome;and then proce-
dure of transplanting and management of plantlets w ere explored preliminarily , t ransplant ing survival rate w as
about 70%.
Key words  Nandina domest ica `Fire pow er ;Rapid propagation technology ;Transplanting of regen-
erat ive plants
4 上  海  农  业  学  报               20卷