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白玉山蔷薇快速繁殖体系建立的研究



全 文 :2011年
第 1期
2011
№1
辽 宁 林 业 科 技
Journal of Liaoning Forestry Science& Technology
白玉山蔷薇(Rosa baiyushanensis)属于蔷薇科
多年生落叶灌木,生长于海拔 60 m以上的山坡,只
在大连旅顺白玉山有分布。6月份开花,花期 1个
月左右,花朵粉红色;果实 9月份成熟,椭圆形橙红
色,具有一定的观赏价值。但是,由于在野生条件
下白玉山蔷薇不能进行无性繁殖,种子数量也很
少,从而使野生白玉山蔷薇的数量和分布越来越
少,现已被确定为辽宁省二级珍稀濒危保护植物[1]。
为保护这种植物,人们多次进行人工繁殖,但均未
达到预期目的。为此,我们对其进行了叶腋生长点
快速繁殖体系建立的研究。虽然目前已有蔷薇组
织培养及快速繁殖研究的报道[2-5],但迄今未见白玉
山蔷薇相关研究的报道。
1 材料与方法
1.1 材料预处理及灭菌
4月下旬,待芽即将萌发时,将白玉山蔷薇粗壮
的枝条采回实验室,将下部切口插入清水中,放到
24℃恒温箱中处理 72 h后取出待用。材料灭菌参
见马依妮等小花扁担木的研究[6]。
1.2 培养条件
参见孙冰轮等木槿的研究[7]。
1.3 方 法
1.3.1 BA对叶腋生长点生长的影响
用解剖刀将无菌嫩茎上的叶腋生长点剥离出
来,接种到MS+IAA 0.1 mg/L +GA3 0.5 mg/L为基本
培养基、附加不同浓度6-BA的培养基上,在27℃恒
温箱中进行叶腋生长点的生长培养。每处理接种
100个材料,重复3次,40 d后观察统计,并对数据进
行显著性检验和分析(下同)。
1.3.2 不同激素配比对生长芽分化培养的影响
将培养的黄色生长芽,接种到以 MS+GA3
0.5 mg/L为基本培养基,附加不同激素(6-BA、IBA
和NAA)的培养基上,进行分化培养。每种处理接
种100个材料,重复3次。
1.3.3 不同生长素对不定芽生根培养的影响
将分化培养的不定芽从基部切下,接种到以
1/2MS+NAA 0.1 mg/L为基本培养基、附加不同浓
度2,4-D、IAA的生根培养基上,进行生根培养。每
种处理接种100个材料,重复4次。
1.3.4 生根继代培养与留茬培养
将生根培养的试管苗从基部第2个叶片与第3
个叶片之间剪下,使下部保留 2个生长点继续进行
培养(留茬培养)。把剪下的上部剪成长1 cm以上、
至少具有 2个生长点的茎段,接种到生根培养基上
进行继代培养。重复3次,每次连续继代5代,每个
处理接种200个材料。
1.3.5 试管苗的移栽
将继代培养的生根试管苗转移到温室,打开培
收稿日期:2010-09-13
基金项目:辽宁省高等教育教学改革研究项目(3-4);辽宁师范大学教学改革项目(LSJG:20090108)。
*通讯作者
白玉山蔷薇快速繁殖体系建立的研究
席海秀,郑 仁,赵 甜,张冬艳,姜长阳*
(辽宁师范大学生命科学学院,辽宁 大连 116029)
摘 要:以白玉山蔷薇的叶腋生长点为材料,进行了生长与分化、试管苗生根、继代、移栽和移植的
研究,建立了快速繁殖体系。结果表明:MS+IAA 0.1 mg/L+GA3 0.5 mg/L+6-BA 0.3 mg/L是叶腋生
长点生长的理想培养基;MS+GA3 0.5 mg/L+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L是生长芽分化的理想培
养基;1/2MS+NAA 0.1 mg/L+IAA 0.7 mg/L是不定芽生根培养的理想培养基;试管苗在温室的移栽
成活率为89.5%;移植到山坡的成活率为98.5%,且生长旺盛,保持了野生植株的所有生物性状。
关键词:白玉山蔷薇;组织培养;快速繁殖
中图分类号:S722.3 文献标识码:A 文章编号:1001-1714(2011)01-0025-03
— 25 —
养瓶炼苗3 d后,把试管苗从培养瓶中取出,洗净根
部的培养基,再移栽到上半层为干净河沙的营养钵
中。而后采用弥雾的方法浇透水。移栽后前 14 d
保持无直射光、湿度 90%以上、18℃以上的环境条
件。重复3次,每次移栽200株试管苗。
2 结果与分析
2.1 不同浓度6-BA对叶腋生长点生长的影响
在附加浓度为6-BA 0.3 mg/L培养基中,不仅叶
腋生长点的生长率为 87%,而且芽最长,长势较好
(表 1)。观察表明,培养 10 d左右可见约半数材料
的生长点开始生长,随着生长率增加,生长芽不断
伸长生长。培养到 40 d时,生长为长 2.5~4.3 cm、
粗0.12~0.16cm的黄色芽。方差分析表明,不同浓
度 6-BA对腋芽生长率的影响 F=117.73>F0.01(4,
10)=5.994,差异极显著;不同浓度6-BA对芽长的影
响F=64.78014>F0.01(4,10)=5.994,差异极显著。3次
重复试验表明:MS+IAA 0.1 mg/L+GA3 0.5 mg/L+
6-BA 0.3 mg/L是白玉山蔷薇叶腋生长点生长培养
的理想培养基。
2.2 不同激素配比对生长芽分化培养的影响
在不同浓度 6-BA和NAA配合使用的培养基
上,生长芽均可分化,但不同浓度配比,分化效果不
同,见表 2。在 6-BA 0.5 mg/L + NAA 0.1 mg/L和
6-BA 1.0 mg/L +NAA 0.1 mg/L两种培养基上培养
的生长芽不仅分化率都在90%以上,而且不定芽长
势较好。但是,从平均分化不定芽看,6-BA 1.0 mg/L
培养基上 40 d的分化数为 4.1个。因此,6-BA
1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L更有利于生长芽的分化培
养。3次重复试验表明:MS+GA3 0.5 mg/L+6-BA
1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L是白玉山蔷薇生长芽分化
培养的理想培养基。方差分析表明,不同激素配比
对生长芽分化率的影响 F= 480.92>F0.01(12,26)=
2.96;不同激素配比对不定芽分化个数的影响 F=
277.25>F0.01(12,26)=2.96。不同浓度激素配比对
生长芽分化率和平均不定芽分化数的影响均存在
极显著差异。
2.3 不同浓度生长素对不定芽生根培养的影响
在附加 IAA 0.7 mg/L培养基上,不仅生根率最
高、平均每株生根条数最多,而且试管苗长势好(表
3)。观察发现:培养到 8 d时可见根原基形成,15 d
时91%的材料可生根形成试管苗,随着根数不断增
加,试管苗迅速生长。30 d时试管苗生根率达94%,
高3.8~4.2 cm,具6~8个叶片、4.9条白色根。可见
1/2MS+NAA 0.1 mg/L+IAA 0.7 mg/L是白玉山蔷薇
不定芽生根培养的理想培养基。方差分析表明,不
同浓度生长素对不定芽生根率的影响F= 409.43>
F0.01(12,26)=2.96,差异极显著;不同浓度生长素对
不定芽生根条数的影响 F= 55.57>F0.01(12,26)=
2.96,差异极显著。
表1 不同浓度6-BA对叶腋生长点生长的影响
6-BA(mg/L)
0
0.3
0.6
0.9
1.2
生长率(%)
0
87
78
54
13
芽长(cm)
0
3.4
2.0
1.3
0.7
长 势
-
++
+
+
+
表2 不同激素配比对生长芽分化的影响
激素组合(mg/L)
6-BA
0
0.5
0.5
0.5
1.0
1.0
1.0
0.5
0.5
0.5
1.0
1.0
1.0
IBA
0
0.1
0.3
0.5
0.1
0.3
0.5
NAA
0
0.1
0.3
0.5
0.1
0.3
0.5
分化率
(%)
0
0
0
0
0
0
0
91
56
33
92
37
18
平均分化
不定芽(个)
0
0
0
0
0
0
0
3.1
1.5
1.9
4.1
2.3
2.1
长 势
-
-
-
-
-
-
-
++
+
+
++
+
+
生长素(mg/L)
2,4-D
0
0.1
0.3
0.5
0.7
0.9
1.1
IAA
0
0.1
0.3
0.5
0.7
0.9
1.1
生根率
(%)
0
0
0
4
0
9
0
11
56
77
94
19
17
平均每株
生根条数
0
0
0
1
0
1.2
0
1.9
2.5
3.9
4.9
2.6
2.6
试管苗
长 势
-
-
-
+
-
+
-
+
+
++
++
+
+
表3 不同浓度生长素对不定芽生根的影响
辽 宁 林 业 科 技第 1期 2011年
注:++代表长势较好,+代表长势一般,下表同。
(下转第41页)
— 26 —
谢 伟等:红松播种育苗技术的研究第 1期 2011年
2.4 不同浇水时间对苗木质量的影响
在浇水的同时进行水温和地温的观测,不同浇
水时间对苗木生长有影响(表5)。每天15:00浇水
对苗木的生长最有利,此时的各项指标均为最好。
时间过早易使地温更加降低,影响苗木的生长,但
12:00浇水,由于地温和水温的差异过大,对苗木的
生长同样有影响,同时易使苗木受到伤害。
3 结 论
3.1 红松育苗播种时间以地温来衡量,当地表5cm
深处温度高于10℃时为最佳播种期。在草河口地
区一般在4月20日以后为最佳播种期。
3.2 红松播种量按照培育的苗木年限来确定合理
的播种量,培育 2年生播种苗时播种量 0.5 kg/m2的
苗木生长量最好。培育 3年生留床苗时播种量为
0.34 kg/m2时苗木生长最好。
3.3 红松种粒大小对出苗时间及对苗木的生长有
明显的影响,千粒重越大,苗木的生长越好、出苗
早。种粒均匀的出苗整齐。
3.4 红松播种需要浇水,但浇水时间对苗木的生长
影响较大,其中以每天 15:00浇水对苗木的生长最
有利。
参 考 文 献:
[1] 陈运大.红松种子质量与苗木质量的关系 [J].东北林学院
学报,1981,(4):79-84.
[2] 刘立俊,刘桂琴,王斌.红松苗木二次生长的控制与利用
[J].林业科技,1996,21(5):17-18.
[3] 卢学义.北方林木育苗技术手册[M].沈阳:辽宁科学技术
出版社,1989,(2):381-417.
(责任编辑:韩素梅)
表5 不同浇水时间对苗木生长影响
浇水时间
6:00
9:00
12:00
15:00
18:00
水温(℃)
8.7
11.2
14.9
13.4
13.1
地温(℃)
15.0
17.7
22.1
21.6
17.2
苗高(cm)
4.83
4.93
4.89
5.24
4.80
地径(cm)
0.17
0.17
0.16
0.19
0.17
主根长(cm)
10.5
12.0
11.0
11.3
10.5
侧根长(cm)
3.86
4.82
3.92
4.84
4.65
侧根数(条)
6
7
7
9
9
— 41 —
(上接第26页)
2.4 生根继代培养与留茬培养
经过29 d生根继代培养的试管苗,与生根培养
的试管苗长势完全相同,平均繁殖系数为 2.8。留
茬培养的试管苗经过 28 d又可以培养成为外观上
比生根培养的试管苗更旺盛的 1代。说明 1/2MS+
NAA 0.1 mg/L + IAA 0.7 mg/L也是白玉山蔷薇试管
苗生根继代培养的理想培养基。
2.5 试管苗的移栽与移植
移栽 11 d后可见其成活并生长。移栽 30 d后
的平均成活率为89.5%。
5月上旬将在温室移栽成活的试管苗移植到旅
顺白玉山山坡上,移植成活率为 98.5%。移植成活
的试管苗与野生的白玉山蔷薇相比,前30 d生长较
慢、植株较小,而后生长加速,长势非常旺盛,并保
持了野生白玉山蔷薇的所有生物性状,但移植的第
1年,开花时间较野生植株晚15 d左右。
3 讨 论
本研究通过生长芽分化培养、生根继代培养和
生根留茬培养 3条途径达到了快速繁殖目的,并且
培养的试管苗保持了野生白玉山蔷薇的生物性
状。这项快速繁殖技术的建立,不仅为这种野生濒
危植物的保护提供了可能,也为其人工观赏栽培奠
定了技术基础。
试管苗留茬培养,不仅培养周期缩短2 d,而且
培养的试管苗长势更旺盛。产生这种现象的原因:
①把试管苗的上部剪下后,破坏了顶端优势,促进
了留茬苗的生长;②留茬试管苗具有较发达的根
系,能够吸收更多的营养;③没有用茎段或不定芽
进行生根培养时材料对培养环境的适应过程。
移植到山坡上的试管苗第1年开花时间比野生
植株晚15 d左右。出现这种现象的原因:①由于试
管苗生长非常旺盛,产生了营养生(下转第59页)
4 栽培技术
4.1 生产基地的选择
选择“四位一体”日光温室大棚为刺五加栽培
基地。要求土壤通气性和保水性好、土粒粗细适
中、持水保肥力强。一般选用园田土加沼渣。平整
后做成宽1 m,长20 m的畦,畦埂高10 cm。
4.2 种苗准备
种苗采用播种繁育的 3年生苗,冬季结冻前选
择地径 1 cm以上,无病虫、无损伤、健壮的一级苗,
沙藏于阴凉背风处,气温控制在5℃左右,覆盖草帘
以保湿。
4.3 定 植
在土壤封冻前1周栽植。栽植时取出沙藏的苗
木进行修根,截干,干高5 cm左右,剪除过长及损伤
的根系,保留根长 15 cm左右。按 15 cm×20 cm株
行距栽植,栽植深度以微埋保留树干为宜,上覆1~
2 cm阔叶森林腐殖土与沼渣 1∶1混合料,栽植后浇
透水,保持土壤湿润。
4.4 苗期管理
刺五加要进行强制休眠。当气温下降到 0 ℃
以下时,白天将草帘放开,晚间将草帘收起,增加温
室表土层冻结时间和厚度,要求冻土层厚度达到
10 cm,持续时间15 d以上,方可升温。在封冻前浇
1次50%的沼液,沼液要从发酵后4个月以上的沼气
池中间层提取,沼液原液用量4 kg/m2。
4.5 田间管理
①温度控制。在宽甸地区11月中旬(小雪节气
前),日光温室扣塑料膜,日出后揭起草帘,日落前
放开,并在温室内生火炉升温,待土壤解冻后,停止
升温。嫩茎速生阶段,温室内温度白天保持在21~
27℃,超过28℃应及时通风降温,夜间温度不低于
10℃;此阶段棚内相对湿度要控制在 85%左右,低
于此湿度应在温室内喷水或灌水。温度控制十分
关键,温度过低、过高都不利于刺五加正常的生长
发育。
②肥水管理。刺五加展叶后灌 1次 50%的沼
液,每隔 10 d追沼肥 1次,生长期共追沼肥 3次,每
次施沼液原液4 kg/m2,禁止施用化肥。
③中耕除草。本着除早、除小、除了的原则,及
时中耕除草,防止发生草荒,影响刺五加的产量和
质量。经常松土,提高地温促进生根。拔草和松土
时要防止损伤刺五加根系。
5 采 收
刺五加嫩茎生长期达30 d,高度达到15~20 cm
叶片平卷时适时采收。采收嫩茎时,在茎基部保留
2~3片叶,以利于增加植株的光合面积,每隔7 d采
收 1次,3~4周采收完毕。采后除去杂草,装保温
箱待售。
采收后对圃地要及时除草,施肥,方法同苗期
管理。一个棚季通常可产 3茬嫩茎,平均产刺五加
嫩茎 2.60 kg/ m2,春节期间市场批发价 40元/kg,经
济效益十分可观。
参 考 文 献:
[1] 李书心.辽宁植物志(下册)[M].沈阳:辽宁科学技术出
版社,1991.
[2] 郭强,柴晓利,程海静,等.沼液的综合利用[J].再生资源
研究,2005,(6):37-41.
[3] 李正华.厌氧发酵液的抗病虫机理及应用技术研究[D].
郑州:河南农业大学,2002.
[4] 雷庆锋,张保刚.短梗五加反季棚菜栽培技术[J].辽宁林
业科技,2009,(1):61-62.
(责任编辑:苑 辉)
长抑制生殖生长的现象;②移栽的试管苗在较短时
间内进行快速繁殖,其花芽没有得到充分的发育。
参 考 文 献:
[1] 李书心.辽宁植物志(下册)] [M].沈阳:辽宁科学技术出
版社,1991:1176.
[2] 张继东.黄蔷薇的组织培养[J].甘肃林业职业技术学院学
报,2006,(4):53-55.
[3] 余晓丽,王世茹,褚学东.野生蔷薇立体培养再生体系的
建立[J].江苏农业科学,2007,(3):117-118.
[4] 丁雪珍.大马士革蔷薇的组织培养与快速繁殖[J].山东林
业科技,2008,(3):51-52.
[5] 余晓丽,康法,李玉英,等.狗蔷薇茎尖再生体系的优化
[J].西北植物学报,2005,25(8):1536-1539.
[6] 马依妮,刘玮,任杨,等.小花扁担木的组织培养及无性
系建立研究[J].辽宁林业科技,2008,(2):25-27.
[7] 孙冰轮,黄美珠,吴晓莹,等.木槿组织培养及无性系建
立的研究[J].辽宁林业科技,2010,(2):30-32,60.
(责任编辑:张素清)
(上接第41页)
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高殿义:刺五加“四位一体”温室无公害反季栽培技术第 1期 2011年