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彩叶朱蕉组织培养育苗技术研究



全 文 :彩叶朱蕉组织培养育苗技术研究
何旭君 张华通 林晓萍
(广东省林业职业技术学校 广东广州 510520)
摘要 以彩叶朱蕉优株顶芽和茎段为外植体,设计不同浓度细胞分裂素、生长素以及培养基组合,诱导
芽分化、增殖和生根。MS + 6-BA 3. 0 mg /L + NAA 0. 01 mg /L +蔗糖 30 g /L 培养基适用于诱导芽的形成,
3 /4MS + 6-BA 2. 0 mg /L + NAA 0. 01 mg /L +蔗糖 30 g /L培养基适用于芽的增殖,3 /4MS + 6-BA 0. 5 mg /L +
NAA 0. 01 mg /L +蔗糖 30 g /L培养基适用于壮芽伸长,1 /2MS + NAA 1. 0 mg /L +蔗糖 15 g /L适用于诱导芽
生根;在试管苗移栽阶段,选用泥炭土、椰糠和珍珠岩混合基质,于晚春和秋天移栽,移栽成活率达到 90%左
右,达到了工厂化苗木生产的要求。
关键词 彩叶朱蕉 组织培养 培养基
中图分类号:S722. 3 + 7 文献标识码:A 文章编号:1006 - 4427(2011)02 - 0078 - 04
Study on Tissue Culture Propagation Technology of Cordyline terminalis Rubra
He Xujun Zhang Huatong Lin Xiaoping
(Forestry Vocational Technology School of Guangdong Province,Guangzhou Guangdong,510520)
Abstract By taking the apical buds and stem as explants material from the superior single plant of Cordy-
line terminalis,different concentrations of cytokinin,auxin,various combination of culture medium during each tis-
sue culture experiment stage was analyzed by comparison. It was indicated that the optimum media for tissue culture
of C. terminalis Rubra were as follows: (1)Adventitious bun inducing medium:MS + 6-BA 3. 0 mg /L + NAA
0. 01 mg /L + 30 g /Lsucrose; (2)Bud proliferation medium:3 /4MS + 6-BA 2. 0 mg /L + NAA 0. 01 mg /L + 30 g /
Lsucrose; (3)Bud strengthened medium:3 /4MS + 6-BA 0. 5 mg /L + NAA 0. 01 mg /L + 30 g /Lsucrose; (4)
Rooting medium:1 /2MS + NAA 1. 0 mg /L + 15 g /Lsucrose. The application of compoud dmedium of peat soil,
coconut husk,and perlite powder in tub seedling transplant,in late spring and autum will make the transplant sur-
viable ratio come to about 90% that is up to the deamand of the seedlings industrial production.
Key words Cordyline terminalis Rubra,tissue culture,medium
彩叶朱蕉(Cordyline terminalis“Rubra”) ,又名红铁,为龙舌兰科朱蕉属,常绿灌木。主要分布在中国、
印度、澳洲及热带美洲。株高 1 m左右。叶红色,老叶呈紫红色。喜温暖、湿润和阳光充足环境。土壤以肥
沃、疏松和排水良好的砂质壤土为宜,不耐盐碱和酸性土。盆栽常用泥炭土和珍珠岩培养土。
彩叶朱蕉最近几年由台湾引进,其株形美观,叶色美丽,具有较高的观赏价值和经济价值,市场需求量
大,既可以用于室内摆设,也可用于园林绿化和组合盆栽。虽然彩叶朱蕉可扦插繁殖,但由于种源缺乏,很难
满足市场需求。广东省林业职业技术学校生物中心从台湾引进优良品种彩叶朱蕉,对该植物进行组织培养
快速繁殖技术研究并获得成功。现将有关研究结果报道如下。
87 广 东 林 业 科 技 2011 年第 27 卷第 2 期
1 材料与方法
1. 1 材料来源
从台湾引进优良品种彩叶朱蕉作为实验材料。
1. 2 方法
1. 2. 1 无菌材料的获取及丛生芽诱导 塑料大棚内,优选彩叶朱蕉单株,分别采用淋水和控制水分、淋杀菌
剂两种外植体预处理方法。15 d后,采集外植体,剪取带顶芽的茎段或无顶芽的茎段,去除叶片,用自来水
冲洗约 30 min,在超净工作台上按以下程序进行表面消毒处理:75%酒精浸泡 30 s,1 g /L的 HgCl2 溶液浸 4
min,无菌水洗两次,1 g /L的 HgCl2 溶液浸 3 min,无菌水洗 5 次。将消毒好的材料切成长约 1. 5 ~ 2. 5 cm的
小段接种到 MS +蔗糖 30 g /L + 6-BA 3. 0 mg /L + NAA 0. 01 mg /L的培养基诱导促发不定芽的形成,观察记
录两种预处理方法的灭菌成活率及芽的诱导情况。
1. 2. 2 芽增殖继代培养基及壮芽培养基的筛选 切取经丛生芽诱导培养的芽作材料进行连续两次的芽增
殖继代培养基及壮芽培养基筛选试验。第一次试验,基本培养基为 3 /4MS,附加 6-BA 5 种浓度 0,0. 5,1. 0,
2. 0,3. 0 mg /L、NAA 0. 01 mg /L和蔗糖 30 g /L,共 5 个处理;第二次试验在第一次试验基础上,基本培养基为
MS、3 /4MS、1 /2MS,附加 6-BA 2. 0 mg /L、NAA 0. 01 mg /L 和蔗糖 30 g /L,共 3 个处理。两次试验每处理 10
瓶,每瓶 5 个丛芽(带 2 个小芽) ,接种材料在(25 ± 2)℃的培养室中培养,每天光照 8 h,光照强度为1 500 ~
3 000 lx。培养第 40 天调查试验结果,观察分化出芽的总数及生长情况。
1. 2. 3 不定根诱导培养基筛选 把接种于壮芽培养基中长 2. 0 cm 以上,4 片叶子以上的芽单个切下接种
于不定根诱导的生根培养基。基本培养基都为 1 /2MS、蔗糖 15 g /L,第一组加 NAA 0,0. 2,0. 5,1. 0,2. 0 mg /
L共 5 种不同浓度的处理;第二组加 IBA 0,0. 2,0. 5,1. 0,2. 0,3. 0 mg /L共 6 种不同浓度的处理。每处理 10
瓶,每瓶接 10 个芽。培养第 30 天,观察记录不定芽生根率及根的生长情况。
1. 2. 4 炼苗、试管苗移栽及栽培管理 单芽接种到生根培养基后,于第二天放在遮荫的玻璃温室中生根及
炼苗。炼苗后的生根苗用自来水冲洗干净后种植在塑料棚的育苗筛并进行栽培管理。
2 试验结果与分析
2. 1 外植体的消毒效果及不定芽的诱导
从表 1 的结果看,与传统的外植体采集前淋水方法相比,本试验采用外植体采集前控制水分、淋杀菌剂
的预处理方法,可降低材料的污染率,提高诱导的成活率。
表 1 外植体不定芽诱导效果
预处理方法 外植体接种数 污染数 污染率(%) 成活数 成活率(%)
传统方法 300 213 71 14 16. 1
本研究的方法 300 122 41 50 28. 1
注:成活数是指不污染的外植体能继续存活且诱导成功的外植体数量;成活率 =成活数 ÷外植体不污染数 × 100%。
接种于诱导培养部分在切口处膨大,继续培养,产生嫩绿色的愈伤组织而最终形成丛生的小芽。将叶腋
处抽生小芽和嫩绿色愈伤组织形成的丛生小芽转到诱导培养基 MS +蔗糖 30 g /L + 6-BA 3. 0 mg /L + NAA
0. 01 mg /L继续增殖形成丛生芽。
不定芽诱导培养基进行过 4 种不同的培养基初步对比实验,最终选择 MS +蔗糖 30 g /L + 6-BA 3. 0 mg /
L + NAA 0. 01 mg /L培养基,其特点是比较简单、广谱,有利于在工厂化育苗中应用。
2. 2 芽增殖继代培养基及壮芽培养基的筛选结果
表 2 的结果显示,培养基中添加不同浓度的 6-BA对芽的分化、增殖、伸长和生长情况的影响比较明显,
尤其对芽的增殖影响大,增殖倍数表现为随浓度升高而升高,芽长度则表现为随浓度升高而降低。随 6-BA
添加浓度达到一定值后,芽的生长开始表现不正常,部分出现玻璃化现象。从整体来看,6-BA 含量为 2. 0
mg /L的 4 号培养基芽增殖倍数较高,同时芽生长正常,因此,选择 4 号培养基作为芽增殖培养基。
97何旭君等: 彩叶朱蕉组织培养育苗技术研究
表 2 不同浓度 6-BA对诱导不定芽增殖的影响
编号
6-BA
(mg /L)
接种芽数
(个)
增殖后芽数
(个)
增殖倍数
(倍)
平均长
(cm)
芽生长情况
1 0 100 110 0. 10 3. 7 正常、芽抽长快
2 0. 5 100 207 1. 07 3. 0 正常、芽抽长比较快
3 1. 0 100 245 1. 45 2. 1 正常、芽抽长比较慢
4 2. 0 100 300 2. 00 1. 5 正常、芽抽长比较慢
5 3. 0 100 525 2. 50 1. 1 部分玻璃化、芽抽长比较慢、细弱
注:芽增殖倍数 =(增殖后芽总数 -增殖前接种芽个数)/增殖前芽个数(下同) ,平均长 =原母芽高度 +新分化芽的高度
(下同)。
表 3 培养基矿质元素不同浓度对诱导芽增殖的影响
编号 MS浓度 接种个数(个) 增殖后总数(个) 增殖倍数(倍) 平均长(cm) 芽生长情况
6 MS 100 291 1. 91 1. 7 正常
7 3 /4MS 100 310 2. 10 1. 6 正常
8 1 /2MS 100 282 1. 82 1. 3 正常
表 3 的结果显示,相同激素浓度、不同 MS 基本培养基浓度的芽增殖倍数为 1. 82 ~ 2. 10 倍,芽伸长为
1. 3 ~ 1. 7cm,表明基本培养基的含量对诱导芽增殖、生长影响不是很明显。
从生产的需要考虑,综合表 2、3 的结果最终选择 4 号培养基作为芽增殖培养基,7 号培养基做为壮芽培
养基。
2. 3 不定根诱导培养基筛选
在 1 /2MS培养基中添加不同种类、不同浓度生长素诱导单芽不定根的结果见表 4、5。
表 4 不同浓度 NAA对诱导不定芽生根的影响
编号 NAA(mg /L) 接种芽数(个) 生根率(%) 平均根数(条) 平均根长(cm) 根生长情况
9 0 100 0 0 0
10 0. 2 100 50 2. 5 3. 3 粗壮、均匀
11 0. 5 100 71 3. 0 2. 4 粗大、不均匀
12 1. 0 100 85 4. 5 1. 3 粗大
13 2. 0 100 90 5. 0 1. 0 粗短、互粘成排根
表 4 的结果显示,培养基中 NAA的浓度对接种的芽诱导不定根、根数和根长的影响比较明显,生根率及
根数随浓度升高而升高,根长随浓度升高而缩短。不加激素的 9 号培养基接种的芽不生根;添加 NAA 0. 2
mg /L 的 10 号培养基接种的芽生根率为 50%,平均根数为 2. 5 条,平均根长最长,为 3. 3 cm;而 11,12,13 号
培养基芽生根率均达 70%以上,平均根数分别为 3. 0,4. 5,5. 0 条,平均根长分别为 2. 4,1. 3,1. 0 cm。其中
11、13 号培养基接种的芽生根率和平均根数虽然较高,但根系生长不正常,11 号不均匀,13 号互相粘成排
根。因此,选择生根率比较高、有一定根数且根表现出生长正常的 12 号培养基做为芽诱导不定根的生根培
养基较好。
在根诱导培养试验过程中发现,芽接种于生根培养基后,部分芽于 13 d 就开始生根,20 d 大部分生根,
到 25 d已基本生根完毕。
08 广 东 林 业 科 技 2011 年第 27 卷第 2 期
表 5 不同浓度 IBA对诱导不定芽生根的影响
编号 IBA(mg /L) 接种芽数(个) 生根率(%) 平均根数(条) 平均根长(cm) 根生长情况
14 0 100 0 0 0
15 0. 2 100 42 1. 9 3. 3 粗细均匀
16 0. 5 100 45 2. 3 3. 1 粗细均匀
17 1. 0 100 51 2. 6 2. 7 粗细均匀
18 2. 0 100 65 2. 9 2. 5 粗细均匀
19 3. 0 100 43 2. 4 2. 1 粗细均匀
表 5 的结果显示,培养基中添加 IBA对诱导芽的不定根的效果比 NAA差,在 0. 2 ~ 3. 0 mg /L的含量,对
诱导不定根、根数和根长有一定的差异,但不明显。
综合表 4、表 5 分析,结合工厂化生产育苗的需要,选择生根率较高、有一定根数且根出生长正常的 12
号培养基作为芽诱导不定根的生根培养基。
2. 4 炼苗、试管苗移栽
2. 4. 1 生根培养与炼苗 把单芽接种到生根培养基后,第二天就放在玻璃温室中生根,温度控制在 20 ~
30℃易于生根,经过 20 d后芽开始生根,40 d即可移植。移栽成活率达到 90%左右。
2. 4. 2 试管苗移栽及管理 移栽基质选用泥炭土、珍珠岩和椰糠混合,将苗种植在已消毒的基质育苗筛上
并盖上塑料膜保湿,3 d后逐渐打开塑料盖,7 d后把塑料盖完全打开。
种植后第 1 ~ 2 天喷急救回生丹一次,以后每周喷急救回生丹和“翠均 B2”一次,每天根据天气及基质
干湿情况进行喷水,注意基质不能过湿,特别是冬季和早春,否则容易引起烂根而死亡,影响移栽成活率,60
d后可出圃销售或移栽到花盆种植。
3 结论与讨论
3. 1 经过多年组织培养的经验,结合彩叶朱蕉的特点,总结了彩叶朱蕉组织培养繁殖育苗的成熟技术,应用
该技术方法已能进行工厂化生产育苗,速度快、生产量大,年产量可达 50 万株。其主要技术指标芽继代增殖
达到每月增加 2 倍,芽诱导生根率为 85% ~90%,试管苗移栽成活率达到 90%左右。
3. 2 彩叶朱蕉芽诱导、继代增殖培养过程中诱导的不定芽出现过褐化和“玻璃化现象”[1],通过减少切割伤
口和缩短转移时间可降低和防止材料的“褐变”[2],而降低激素的浓度可使不定芽玻璃化恢复正常。
3. 3 在继代增殖培养和生根培养过程中不但激素的种类及浓度对芽苗生根率有影响,生根培养环境的温度
对其也有很大的影响。其中芽苗对 NAA的反应比较敏感,较低的浓度梯度就能引起生根率的大幅度改变和
根的不正常,而对 IBA则反应小些,生根率不高,生根数和根长变化不大;幼芽对生根培养环境的温度较敏
感,如低于 15℃和高于 32℃就很难生根,一般要求在 20 ~ 25℃左右比较合适,而芽的增殖培养,如温度高于
34℃就会引起材料枯黄而死亡。
3. 4 在试管苗移栽及管理过程中,强壮的生根苗是移栽成活率前提,而温度和水分的控制是提高移栽的成
活率的主要措施,因此,培育壮苗选择在晚春和秋季进行移栽,适当提高移栽环境的湿度(90%以上) ,控制
基质的水分,可提高试管苗移栽的成活率,使移栽成活率达到 90%左右[3]。
参考文献
[1] 蔡祖国,符树根,黄宝祥,等. 植物组织培养中玻璃化现象的研究进展[J]. 江西林业科技,2005(2) :35-37.
[2] 陈惠娟. 植物组织培养中褐变的产生机理及克服措施[J]. 植物保护,2005,31(2) :79-81.
[3] 何旭君,刘善辉,冯远来,等. 海南龙血树组织培养快速繁殖技术研究[J]. 广东林业科技,2006,22(1) :22-25.
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