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滇越金线兰离体快繁及植株再生



全 文 :doi:10. 16473 / j. cnki. xblykx1972. 2016. 01. 003
滇越金线兰离体快繁及植株再生
*
包晴忠1,王娟2,3,毕玮2,3,陈芳2,3
(1. 西双版纳州林业局,云南 景洪 666100;2. 云南省林业科学院,云南 昆明 650201;
3. 国家林业局云南珍稀濒特森林植物保护和繁育实验室;云南省森林植物培育与开发利用重点实验室,云南 昆明 650201)
摘要:以滇越金线兰野生植株茎段为外植体,分别对其进行诱导、增殖和生根培养基的筛选试验。结果表明,
以 3 /2 MS为基本培养基诱导效果较好;3 /2 MS + 0. 1 mg /L BA + KT 0. 5 mg /L KT + 0. 1 mg /L NAA 能有效增殖,
增殖倍数在 5 倍;在 1 /2 MS + 0. 5 mg /L IBA + 0. 5 mg /L NAA的培养基上生根率达 96. 4 %以上;在透光度 70 %
左右的林下开展了组培苗移栽试验,以腐殖土︰珍珠岩︰沙 = 2 ︰ 1 ︰ 1 配比为组培苗移栽较适宜基质,成活率
达 85. 6 %。
关键词:滇越金线兰;诱导;增殖;生根培养基;茎段;活性炭;透光度;组培苗
中图分类号:S 567. 2 文献标识码:A 文章编号:1672 - 8246 (2016)01 - 0021 - 04
Rapid Propagation and Regeneration of Anoectochilus chapaensis in vitro
BAO Qing-zhong1,WAN Juan2,3,BI Wei2,3,CHEN Fang2,3
(1. Forestry Bureau of Xishangbanna,Jinghong Yunnan 666100,P. R. China;2. Yunnan Academy of Forestry,Kunming Yunnan 650201,P. R. China;
3. Yunnan Laboratory for Conservation of Rare,Endangered & Endemic Forest Plants,Public Key Laboratory of the State Forestry Administration;
Yunnan Provincial Key Laboratory of Cultivation and Exploitation of Forest Plants,Kunming Yunnan 650201,P. R. China)
Abstract:With the stem segments of wild Anoectochilus chapaensis plants as explants,the experiments on the se-
lection of suitable medium for induction,proliferation and rooting were conducted. The results showed that the suit-
able induction medium was 3 /2MS. When the rooting medium was 3 /2 MS + 0. 1 mg /L BA +0. 5 mg /L KT + 0. 1
mg /L NAA,it could proliferate 5 times,and when the rooting medium was 1 /2 MS + 0. 5 IBA + 0. 5 NAA,the
rooting rate could reach 96. 4 % . Meanwhile,the tests of tissue cultural plantlets transplanting were developed,
and it demonstrated that the suitable ratio for mixed material transplanted in forest with 70 % transmittance was peat
︰ muck︰ vermiculite = 2 ︰ 1 ︰ 1,and the survival rate could reach to 85. 6 % .
Key words:Anoectochilus chapaensis ;induction;rooting medium;stem segment;activated carbon;transmit-
tance;tissue cultural plantlet
滇越金线兰 (Anoectochilus chapaensis)是兰科
开唇兰属多年生珍稀中草药,植株粗壮 (茎粗 0. 25
~0. 8 cm),叶片宽大 (长 2 ~ 5 cm,宽 2. 5 ~ 3. 5
cm),叶片较厚,单株重平均 2. 5 g以上。金色叶脉
清晰,叶面红褐色,4 000 Lx 光照强度下呈紫红色,
基部鞘状抱茎[1 ~ 2];具有清热凉血、祛风利湿、固
肾平肝等功效,近年发现对调节血糖、血脂、血压
及尿酸有较好的作用,用于治疗糖尿病、肾炎、急
慢性肝病等有显著疗效。最近研究发现,从滇越金
线兰中分离鉴定了 2 个糖苷化的丁酸衍生物,用胰
岛素抵抗细胞模型进一步证实,这 2 个丁酸糖苷化
的活性化合物对胰岛素有良好的增敏作用,促进葡
第 45 卷 第 1 期
2016 年 2 月
西 部 林 业 科 学
Journal of West China Forestry Science
Vol. 45 No. 1
Feb. 2016
* 收稿日期:2015 - 04 - 12
基金项目:国家林业局公益性项目 201104060。
第一作者简介:包晴忠 (1964 -),男,高级工程师,主要从事野生植物保护研究。E-mail:356764757@ qq. com
通讯作者简介:陈芳 (1965 -),女,正高级工程师,主要从事林木组培研究。E-mail:chenfang658@ 126. com
萄糖的吸收,有望作为治疗Ⅱ型糖尿病胰岛素抵抗的
候选化合物加以研究与开发利用[3 ~ 5]。由于其较好
的药用和观赏价值,野生资源日渐稀少;种子没有
胚乳,发芽需有特定真菌,且发芽率在自然条件下
只有千分之一[6]。为保护和开发这一宝贵资源,本
研究在文山采集野生滇越金线兰进行离体组织培养,
建立其无性快繁体系,培育优质种苗,为保护、开
发和合理利用资源提供技术支撑。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
野生滇越金线兰材料于 2012 年 9 月采自云南
文山富宁县田蓬乡大坝子山,以其带节茎段为外植
体进行试验。
1. 2 试验方法
(1)材料处理 外植体剪去叶片和叶柄,中
性洗洁精稀释 10 倍,用软毛刷轻轻刷洗干净,流
水冲洗 10 min,剪成 1 ~ 2 cm长的带节茎段,在超
净工作台上,先用次氯酸钠消毒 20 s,用无菌水冲
洗 1 次,再用 0. 1 %的 HgCl2灭菌 10 - 15 min,用
无菌水冲洗 3 ~ 4 次后,用无菌滤纸吸干水分,切
去茎段基部,接入诱导培养基中。
(2)诱导基本培养基筛选 选用 3 /2 MS、
White、Knudson C进行试验 (表 1),添加 BA 0. 1
mg /L + KT 0. 5 mg /L + NAA 0. 1 mg /L,每种培养
基接种 30 个茎段,重复 3 次,30 天后统计诱导培
养结果。
表 1 不同基本培养基芽诱导结果
Tab. 1 Bud induction on different basic mediums
基本培
养基
接种外植
体数 /个
萌芽数
/个
芽萌动
时间 /d
诱导率
/%
芽生长
状况
White 90 60 25 66. 7 中等
3 /2MS 90 75 20 83. 3 粗壮
Knudson C 90 44 28 48. 9 偏小
表 2 不同激素配比对滇越金线兰增殖的影响
Tab. 2 Effects of different combinations of plant growth regulators on the proliferation of Anoectochilus chapaensis
处理 培养基及激素组合 /mg·L -1 外植体数 /个 新增殖芽数 /个 增殖系数 芽增殖及生长状态
1 3 /2 MS + 0. 1 BA + 0. 1 NAA 500 1 250 2. 5 芽萌动快,粗大
2 3 /2 MS + 0. 5 BA + 0. 5 NAA 500 1 400 2. 8 芽萌动快,芽粗细中等
3 3 /2 MS + 1. 0 BA + 1. 0 NAA 500 2 400 4. 8 芽萌动稍慢,芽多,细
4 3 /2 MS + 0. 1 BA + 0. 5 KT + 0. 1NAA 500 2 550 5. 1 芽萌动快,偏粗,生长旺盛
5 3 /2 MS + 0. 5 BA + 0. 5 KT + 0. 5NAA 500 3 550 7. 1 芽多,纤细
6 3 /2 MS + 1. 0 BA + 0. 5 KT + 1. 0NAA 500 4 250 8. 5 芽多,纤细
7 3 /2 MS + 0. 1 KT + 0. 1 NAA 500 1 400 2. 8 芽粗细中等
8 3 /2 MS + 0. 5 KT + 0. 5 NAA 500 1 950 3. 9 芽偏细
9 3 /2 MS + 1. 0 KT + 1. 0 NAA 500 2 150 4. 3 芽偏细
表 3 不同培养基上滇越金线兰生根效果
Tab. 3 Effects of different auxins on the rooting of Anoectochilus chapaensis
处理 培养基及激素组合 /mg·L -1 接种数 /个 生根数 /个 生根率 /% 根生长状况
1 1 /2 MS + 0. 1 NAA 500 180 36. 0 约 30 d生根,根少,细
2 1 /2 MS + 0. 5 NAA 500 260 52. 0 约 30 d生根,根细疏
3 1 /2 MS + 1. 0 NAA 500 280 56. 0 约 25 d生根,有根毛
4 1 /2 MS + 0. 5 IBA + 0. 5 NAA 500 482 96. 4 约 15 d生根,根粗壮,密被根毛
5 1 /2 MS + 1. 0 IBA + 0. 5 NAA 500 451 90. 0 约 15 d生根,根毛多
6 1 /2 MS + 1. 5 IBA + 0. 5 NAA 500 433 86. 6 约 15 d生根,根部分粗畸形
7 1 /2 MS + 0. 1 IBA 500 198 39. 6 约 30 d生根,根细
8 1 /2 MS + 0. 5 IBA 500 325 65. 0 约 25 d生根,有根毛
9 1 /2 MS + 1. 0 IBA 500 314 62. 8 约 20 d生根,密被根毛
(3)增殖培养基筛选 以 3 /2 MS 为基本培养
基,添加 BA、KT、NAA 3 种激素不同浓度及配比
进行试验,共设计了 9 组培养基 (表 2)。
(4)生根培养基筛选 当增殖苗生长到 3 ~ 4
22 西 部 林 业 科 学 2016 年
cm,2 ~ 3 节时,即可切断进行生根诱导培养,生
根培养基设计见表 3。
以上培养基加 6. 0 g /L 的琼脂,25 g /L 的蔗
糖,pH 5. 8,在增殖和生根培养基中均添加 0. 5 %
的活性碳,培养温度 22 ~ 25 ℃,光照强度 3 000
Lx,光照时间 8 h /d。增殖及生根培养基的每个处
理接种 50 瓶,每瓶接种 10 芽,50 天后统计结果
(表 2 和表 3)。
(5)移栽试验 移栽滇越金线兰根肉质,根
系不发达,无须根,每节一般仅生长 1 条根,每苗
2 ~ 3 条根,根据以上特点选择以下 3 种基质进行
试验:①腐质土︰珍珠岩︰蛭石 = 1 ︰ 1 ︰ 1;②
泥土︰珍珠岩 = 3 ︰ 1;③腐质土︰珍珠岩︰沙 =
2 ︰ 1 ︰ 1。移栽设在常绿阔叶林下,郁闭度约
70 %,林间做床,移栽基质用多菌灵 500 倍稀释
喷洒消毒,把经炼苗处理的试管生根苗揭开封口膜
放置 3 - 5 天,取出小苗用清水洗净,移栽到备好
的托盘中,每种基质移栽 500 株小苗,定根水淋透
后,视天气及基质情况,适时浇水,60 天后统计
移栽成活情况。
1. 3 结果观察及统计
诱导、增殖及生根培养均在接种 30 - 50 天后,
观察芽及出根情况,芽及根长到 0. 5 cm 以上的进
行计数,与接入总数进行百分比计算,分别计算诱
导、增殖及生根率。
2 结果与分析
2. 1 诱导培养基筛选
通过试验,发现滇越金线兰外植体在添加 BA
0. 1 mg /L + KT 0. 5 mg /L + NAA 0. 1 mg /L 的 3 /2
MS、White、Knudson C这 3 种基本培养基中培养,
均诱导产生不定芽,诱导率在 48 %以上,诱导培
养时间在 20 - 28 天之间。但不同基本培养基其诱
导结果和后续生长情况存在一定差异,其中 3 /2 MS
培养基诱导时间最短 (20 天),诱导率 (83. 3 %)
最高,诱导出的侧芽生长健壮,叶色紫褐,金色叶
脉明显;White培养基的诱导结果次之;Knudson C
培养基的诱导结果较差,虽然 Knudson C 对其他兰
科植物诱导效果较好[7],但对滇越金线兰不太适
宜。结果表明,茎段作为外植体诱导建立无菌快繁
体系以 3 /2 MS培养基为宜。
2. 2 增殖培养
植物激素是启动组培芽增殖最灵敏的 “钥
匙”,添加不同激素和浓度的筛选试验,继代 3
次,其增殖和生长情况见表 2。由表 2 可知,仅添
加 BA 或 KT 和 NAA 配比的培养基的增殖系数较
低,但苗健壮,随其浓度的增加,芽增殖系数逐渐
提高,可达 6 ~ 10 倍,但苗纤细;而 BA 和生长素
NAA组合的培养基,比用 KT 与 NAA 的培养基的
增殖及苗长势较好些,处理 4,即 0. 1 mg /L BA +
0. 5 mg /L KT + 0. 1 mg /L NAA 培养基配比效果最
优,芽增殖达 5 倍,芽 20 天萌动,形成毛状须根,
叶片呈红褐色,金黄色叶脉明显;滇越金线兰继代
周期约为 70 天左右,应及时转接,培养时间过长,
芽太长,生长空间不够,营养耗尽,影响长势,继
代后需较长时间恢复,影响整个繁育体系的扩增。
2. 3 生根培养
生长素 IBA及 NAA能有效促进植物组织生根,
以 1 /2 MS 为基本培养基添加不同浓度和配比的
IBA及 NAA进行生根筛选试验。
9 种培养基均能诱导滇越金线兰生根 (表 3),
根萌发时间在 15 - 30 天,单一生长素对根的诱导
培养效果不理想,生根率在 36 % ~65 %;NAA与
IBA的配比效果较好,其最佳浓度及配比为处理
4,即 1 /2 MS + 0. 5 mg /L NAA + 0. 5 mg /L IBA 诱
导时间最短 (15 天),生根率达 96. 4 %,基部 3
~ 4 节均生根,植株健壮,根每节 1 条根,偶见 2
条根,密被根毛,具有典型的兰科植物气生肉质根
系特征。
表 4 不同移栽基质下滇越金线兰生长效果
Tab. 4 Effects of different culture substrates on the growth of Anoectochilus chapaensis
移栽基质 移栽数 /株 成活数 /株 成活率 /% 生长状况
1 腐质土︰ 1 珍珠岩︰ 1 蛭石 500 366 73. 2 中等
3 泥土︰ 1 珍珠岩 500 256 51. 2 植株生长缓慢,部分根出现腐烂
2 腐质土︰ 1 珍珠岩︰ 1 沙 500 428 85. 6 植株增重 1 倍以上,健壮
2. 4 炼苗移栽
本试验采用了 3 种移栽基质进行滇越金线兰组
培苗的移栽试验 (表 4),结果表明,在腐殖土︰珍
珠岩︰沙 = 2 ︰ 1 ︰ 1 配比的基质,移栽成活率达
32第 1 期 包晴忠等:滇越金线兰离体快繁及植株再生
85. 6 %,植株生长健壮,叶片宽大,增重明显;而
在其他 2种基质中移栽成活率在 51. 2 % ~ 73. 2 %,
植株增重不明显,叶片偏小,特别是泥土和珍珠岩
配比的基质,由于通透性较差,根容易腐烂。
3 讨论
滇越金线兰喜在阴凉、湿润地方生长,茎干粗
壮,叶片宽大,单株生物量平均 2. 5 g 以上。适宜
的人工栽培条件下密植有利于提高其单位面积产
量,但野生植株体在野外阴湿地区生长,携带大量
细菌、真菌等微生物,以致在组培初代培养时,污
染率偏高。本试验采用次氯酸钠和 HgCl22 次灭菌
处理外植体,能有效地降低污染率,提高诱导率,
无菌体系一旦建立,即可转入增殖培养基中继代培
养,可快速建立无菌繁育体系。
本试验发现,滇越金线兰对细胞分裂素比较敏
感,添加的 0. 5 mg /L BA,即可诱导丛生不定芽,
细胞分裂素添加过多,会刺激金线兰基部茎萌蘖大
量芽,通过调节激素,诱导腋芽萌发侧芽,切割侧
芽,诱导萌发下一级侧芽,从而快速有效地建立起
快繁体系,但激素添加过多,丛芽太细,种植后单
株产量太低,植株抗逆性差,易得病,应适当控制
激素的添加比例,保持适当合理的增殖率。
滇越金线兰很容易生根,添加吲哚丁酸或萘乙
酸即可生根,但两者适当比例配比,生根率会得到
极大提高;移栽时选疏松、透气、富含有机质的腐
质土,能有效地提高其成活率及单位面积生长量。
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