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山薯组培苗瓶内与瓶外生根技术研究



全 文 :收稿日期:2010-06-08
基金项目:广西科技攻关项目(桂科能 0630006,桂科能 0815011);广西农业科学院基本科研业务专项项目[(200814(基)];广西
大学博士创新基金项目(200810593090101D020)
作者简介:严华兵(1979-),男,湖北孝感人,博士,助理研究员,主要从事植物组织培养技术研究工作。
山薯(Dioscorea fordii Prain et Burk.),又称广东
淮山,是薯蓣科(Dioscoreaceae)、薯蓣属(Dioscorea
L.)的一种药食兼用高效经济作物,具有较高的经
济价值和特色产业开发潜力 [1]。 长期以来,山薯都
是利用地上零余子或地下薯段进行无性繁殖,与其
他薯蓣属植物一样,采用自留种栽培形式,极大影
响了其产量、品质 [2],促使人们不断研究其高产栽
培技术[3,4]。 植物组织培养技术具有繁殖速度快、繁
殖种苗可脱毒、不受季节限制等优点,其发展为薯
蓣属植物离体快繁提供了有效途径[5,6]。 目前,有关
山薯的组织培养研究在国外还未见报道,在国内也
鲜有报道[6,7]。 本研究以“桂淮2号”优良山薯品种为
研究对象,开展了山薯组培苗瓶内与瓶外生根技术
研究,为山薯良种繁育奠定基础。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
在山薯组培继代苗中挑选长势良好的无菌苗,
去掉顶芽、基部节间,剪取腋芽未萌发的节间茎段
作外植体。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 瓶内生根配方筛选 以1 / 2MS为基本培养
基,添加不同浓度梯度NAA(0.1、0.5、1.0、2.0 mg / L)
或IBA(0.1、0.5、1.0、2.0 mg / L)以及0.1 mg / L 6-BA、
山薯组培苗瓶内与瓶外生根技术研究
严华兵1,方 锋2,董伟清1,卜朝阳1,闭志强1,李杨瑞3
(1 广西农业科学院生物技术研究所,南宁 530007;2 广西化工研究院,南宁 530001;3 广西农业科学院,南宁 530007)
摘要:以山薯组培苗茎段为外植体,进行组培苗瓶内与瓶外生根技术研究。结果表明,山薯组培苗茎段瓶内生根
较优培养基配方为1/2MS液体培养基附加0.5 mg/L NAA、0.1 mg/L 6-BA、30.0 g/L蔗糖和1.5 g/L活性炭;在不同月份移
栽对生根苗成活率影响较大,其中以4、10月的移栽生根苗成活率显著高于7月;采用瓶外生根方法,山薯组培苗茎段
可不经任何生长素处理,经过21 d的培养,即可获得近90%的生根率;瓶外生根苗培养6周后可在基部形成1~3个微型
薯,6个月后可形成1.5~4.0 g大小的微型薯。
关键词:山薯;茎段;瓶内生根;瓶外生根;微型薯
中图分类号:S632.103+.53 文献标识码:A 文章编号:1002-8161(2010)10-1046-03
In vitro and ex vitro rooting culture of Dioscorea fordii Prain et
Burk plantlets
YAN Hua-bing1,FANG Feng2,DONG Wei-qing1,BU Zhao-yang1,BI Zhi-qiang1,
LI Yang-rui3
(1 Bio-technology Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning 530007, China; 2 Guangxi
Research Institute of Chemical Industry, Nanning 530001, China; 3 Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning
530007, China)
Abstract: The in vitro and ex vitro rooting of D. fordii variety Guihuai No.2 has been carried out using stem of
plantlets as explants. The results showed that 1/2MS basic medium supplemented with 0.5 mg/L NAA, 0.1 mg/L 6-BA,
30.0 g/L sucrose and 1.5 g/L AC in liquid culture was the preferred medium for in vitro rooting. The survival of rooting
plantlet was affected by transplanting in different seasons, and found to be higher in April compared to July. Using ex vitro
rooting technique, the stem of plantlet were found to have 90% of rooting rate after 21 days of culture without any treatment
of auxin. After 6 weeks of culture, the ex vitro rooting plantlets developed 1-3 microtubers, weighing about 1.5-4.0 g after
6 months.
Key words: Dioscorea fordii Prain et Burk; stem; in vitro rooting; ex vitro rooting; microtuber
广西农业科学 2010,41(10):
Guangxi Agricultural Sciences
1046-1048
30.0 g / L蔗糖和1.5 g / L活性炭的液体培养基进行山
薯生根配方筛选,比较不同类型及浓度生长素对山
薯组培苗生根的影响。 生根培养6周后,对生根率、
生根数、最长根长和茎长等进行统计。每处理重复3
次,每重复60个外植体,下同。
1. 2. 2 组培苗移栽 分别在4月10日、7月12日、10
月12日将生根苗在温室大棚中炼苗5~7 d后,移植
到泥炭土∶珍珠岩(7∶3)的混合基质中,淋足定根水,
在非试管快繁育苗大棚内进行日常养护管理。移栽
1个月后,对移栽成活率进行统计。
1. 2. 3 组培苗瓶外生根 在不同时期将继代壮苗
在温室大棚中炼苗5~7 d后,剪成单节或两节茎段
(根据节间长短而定 ), 先在浓度均为100 mg / L
的GGR、NAA、IBA溶液中浸泡1 min(以清水为对
照),然后扦插在以珍珠岩为基质的植物非试管快
繁苗床内。 培养21 d后,统计不同处理生根率。
1. 3 统计分析
所有数据均采用Excel、SAS等软件进行统计分
析,所有试验数据均为3次重复平均值,并以“平均
值±标准误差”表示。
2 结果与分析
2. 1 不同种类及浓度的生长素对山薯组培苗茎段
生根的影响
将单节茎段接种到添加不同生长素的生根培
养基中, 经过6周培养, 大部分处理的茎段均能生
根,其中以添加0.5 mg / L NAA处理的生根率、生根
数、最长根长、茎长、植株鲜重及干重等表现最好
(表1),其生根率达100.0%,茎段长4.0 cm,具有4~6
片大叶及3~6条根,部分茎段基部还有试管薯发生。
因此, 在1 / 2MS基本培养基中添加0.5 mg /L NAA、0.1
mg /L 6-BA、30.0 g / L蔗糖和1.5 g / L活性炭, 较有
利于组培苗茎段生根。
生长素浓度(mg/L)
Auxin
生根率(%)
Rooting rate
生根数
Rooting number
最长根长(cm)
The longest root length
茎长(cm)
Stem length
鲜重(mg)
Fresh weight
干重(mg)
Dry weight
96.2±3.3a 4.3±0.9a 2.2±0.1ab 3.3±0.5a 155.2±31.7abc 13.4±2.1bc
100.0±0a 4.6±0.6a 3.7±2.1a 4.0±1.3a 232.2±55.7a 20.1±4.1a
100.0±0a 4.3±0.3a 2.4±0.2ab 3.1±0.2a 216.5±9.2abc 17.5±2.1ab
93.6±5.5a 4.5±1.1a 2.7±1.2ab 3.5±0.4a 196.2±0.8abc 14.8±1.6bc
91.6±9.2a 3.8±0.6a 2.5±0.3ab 3.5±0.4a 181.2±21.7abc 14.3±2.3bc
92.7±7.1a 3.8±1.1a 1.9±0.8b 3.1±0.4a 153.0±37.7bc 13.2±3.5bc
93.9±5.4a 4.3±0.7a 2.7±0.8ab 3.2±0.3a 231.6±89.2ab 16.8±3.8abc
92.5±6.8a 4.4±0.8a 2.2±0.9ab 3.1±0.7a 143.7±45.0c 11.7±3.4c
NAA
0.1
0.5
1.0
2.0
IBA
0.1
0.5
1.0
2.0
表 1 不同种类及浓度生长素对山薯组培苗茎段生根的影响
Table 1 The effects of different kinds and concentrations of auxin on rooting of D. fordii plantlet stem
注:同列不同小写字母表示差异显著。下同。
Note:Small letters within the same column represent significant difference at 5% level. The same is followed in the following tables.
2. 2 不同移栽时间对山薯生根苗移栽成活的影响
从表2可看出,移栽时间对生根苗移栽成活率
影响较大,在4月和10月移栽的生根苗成活率显著
高于7月;移栽1个月后,成活率一般在90.00%左右,
而7月移植的生根苗成活率未达40.00%。
表 2 不同移栽时间对山薯组培苗移栽成活率的影响
Table 2 The effects of different transplanting times on survival
rate of D. fordii plantlet
移栽时间 (月/日)
Transplanting time (M/D)
移栽成活率(%)
Transplanting survival rate
4/10 88.89±5.36a
7/12 34.44±8.55b
10/12 92.22±5.85a
2. 3 不同生长素处理对山薯组培苗茎段瓶外生根
的影响
表3结果表明, 以珍珠岩为基质进行山薯组培
苗瓶外生根培养时,不同生长素短时浸泡处理均对
组培苗茎段生根有一定影响。 在4月,100mg/L的GGR、
NAA以及对照处理的茎段生根率显著高于 IBA处
理;在10月,各处理间的茎段生根率无显著差异,且
与对照差异不明显。 因此,山薯组培苗可不经任何
生长素处理,经过21 d的瓶外培养 ,即可获得近
90.00%的生根率,瓶外生根苗见图1-a。瓶外生根苗
培养6周后,生根茎段基部长出约0.5~1.0 cm直径大
小的微型薯(图1-b),生根苗移栽6周后基部形成
1~3个微型薯(图1-c),6个月后则可长成1.5~4.0 g
大小的微型薯(图1-d)。
表 3 不同生长素处理对山薯组培苗茎段瓶外生根的影响
Table 3 The effects of different auxins on ex vitro rooting of
D. fordii plantlet stem
处理
Treatment
生根率(%)Rooting rate
4/11 11,Apr. 10/15 15,Oct.
100 mg/L GGR 83.89±2.55a 80.55±4.81a
100 mg/L NAA 90.56±3.47a 88.33±7.26a
100 mg/L IBA 71.11±4.19b 85.56±1.93a
对照 (CK) 88.33±7.27a 87.78±5.09a
严华兵等:山薯组培苗瓶内与瓶外生根技术研究 1047· ·
3 结论与讨论
本研究采用不同激素种类、浓度于不同时期对
山薯继代组培苗茎段进行生根诱导及移栽,结果表
明, 在1 / 2MS基本培养基中添加0.5 mg / L NAA、0.1
mg / L 6-BA、30.0 g / L蔗糖和1.5 g / L活性炭,较有利
于组培苗茎段生根;生根苗在4月或10月移栽为好,
成活率可达90.00%左右。 在泥炭土∶珍珠岩(7∶3)的
混合无土栽培基质中培养,山薯组培苗茎段可不经
任何生长素处理,经过21 d后即可获得近90.00%的
生根率; 瓶外生根苗培养6周后可在基部形成1~3
个微型薯,6个月后可形成1.5~4.0 g大小的微型薯,
这些微型薯在山薯良种繁育过程中,可作为原原种
再生产原种,为生产用种薯生产提供基础种。
在本研究中,从山薯组培苗茎段生根及移栽情
况来看,山薯与其他薯蓣属植物一样,离体培养易
生根;但从不同季节组培苗假植情况来看,南方地
区季节性天气对组培苗移植成活率影响较大,其中
在 3月底至 5月底 、9月底至 10月移栽能获得近
90 .00%的成活率,而在7月移栽成活率不到40.00%,
主要是因高温高湿天气导致绝大部分组培苗萎蔫
而死亡。因此,山薯组培苗有效假植时间在4、10月,
为了实现周年假植组培苗,在7月可通过降温通风
等方式保证组培苗移栽成活。
组培苗瓶外生根技术作为组培苗瓶内生根技
术的有效补充,将组培苗生根阶段和驯化炼苗阶段
有机结合起来,即试管苗经过一定的生根预处理后
直接在室外进行生根 ,具有调节室内组培生产、
节约室内组培空间、缩短育苗周期、提高组培苗生
根效率和移栽成活率等优点,越来越受到人们的重
视[8]。 罗汉果组培苗瓶外生根研究结果表明,瓶外
生根可消除茎段基部愈伤组织的发生,且可诱导健
康根系形成[9,10]。 试管苗瓶外生根技术应用于块根
块茎类作物,在茎段基部可诱导微型薯的产生[11,12],为
健康种薯生产提供基础种。Poornima等[13]对薯蓣属植
物D. oppositifolia和D. pentaphylla进行试管苗瓶外生
根技术研究,发现瓶外生根根系不仅更健康,而且
在茎段基部诱导形成微型薯。
参考文献:
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(责任编辑 韦莉萍)

a
a
b c d
a 山薯组培苗瓶外生根;b 山薯组培苗瓶外生根形成微型薯;c 组培苗移栽 6周后基部形成 1~3个微型薯;d 组培苗移栽 6个月
后形成的微型薯
a:Ex vitro rooting of D. fordii plantlet stem;b:Mini-tubers produced via ex vitro rooting of D. fordii plantlet stem;c:1-3 of mini-
tubers of transplantlet after cultured for 6 weeks;d:Developed mini-tuber after 6 months
图 1 山薯组培苗瓶外生根不同阶段
Fig.1 Different culture stage of ex vitro rooting of D. fordii plantlet stem
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