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棉花竹试管快繁技术研究



全 文 :江西农业大学学报 2013,35(1) :0059 - 0062 http:/ / xuebao. jxau. edu. cn
Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis E - mail:ndxb7775@ sina. com
棉花竹试管快繁技术研究
宋李玲1,李瑞珺2,刘倩倩1,林新春1*
(1.浙江农林大学 亚热带森林培育国家重点实验室培育基地,浙江 临安 311300;2.浙江省临安市林业局,浙江
临安 311300)
摘要:以棉花竹(Fargesia fungosa)成熟种胚诱导出的芽作为材料,研究其快速繁殖技术。结果表明:棉花竹的
最佳增殖培养基为 MS(Murashige and Skoog)+ 3 mg /L BA(6 -苄基腺嘌呤) ,增殖系数为 3. 77,芽丛生长旺
盛;最佳生根培养基为 1 /2MS + 3 mg /L IBA(吲哚丁酸) ,生根率达 100%,根系较长且粗壮;试管苗移栽至泥
炭、蛭石、珍珠岩配制比例为 1∶ 1∶ 1 的混合基质中,成活率高达 98%。本研究结果为棉花竹的扩繁和产业化生
产提供了技术支撑,对箭竹属其他竹种的组织培养具有重要的参考价值。
关键词:棉花竹;组织培养;丛生芽;快繁
中图分类号:S722. 3 + 7 文献标志码:A 文章编号:1000 - 2286(2013)01 - 0059 - 04
Rapid Propagation of Fargesia fungosa by Tissue Culture
SONG Li-ling1,LI Rui-jun2,LIU Qian-qian1,LIN Xin-chun1*
(1. The Nurturing Station for the State Key Laboratory of Subtropical Silviculture,Zhejiang A & F Uni-
versity,Lin’an 311300,China;2. Forestry Bureau of Zhejiang,Lin’an 311300,China)
Abstract:The buds induced from mature embryos were used as explants to study the rapid propagation
technique for Fargesia fungosa. Murashige and Skoog’s (MS)medium supplemented with 3 mg /L BA was
the optimal medium for bud multiplication. The highest proliferation coefficient was 3. 77,and the cluster buds
grown well. The suitable rooting medium was 1 /2 MS supplemented with 3 mg /L IBA. The rooting rate was up
to 100%,and the roots were long and thick. The survival rate of hardening plantlets was 98% after being
transferred to a mixture of peat,vermiculite and perlite with a ratio at 1 ∶ 1 ∶ 1. The study provides technical
support for the propagation and industrialization production of Fargesia fungosa,and also is of important refer-
ence value to the tissue culture of other species in the genus.
Key words:Fargesia fungosa;tissue culture;cluster buds;rapid propagation
棉花竹(Fargesia fungosa)属禾本科 Poaceae竹亚科 Bambusoideae箭竹属 Fargesia,分布于四川西南
部、贵州西部和云南东北部海拔 1 800 ~ 2 700 m 的地区[1]。竹笋营养丰富,可供食用;竿材篾质富韧
性,最适宜编织农具、家具,是优良的笋材两用竹种。传统的繁殖方法主要是移竹、埋鞭、竹枝扦插等,不
仅劳动强度大、消耗竹种多,且繁殖系数低,而用组织培养进行快繁具有繁殖速度快、系数高、体积小、便
于携带等优点[2 - 3]。利用组织培养技术,已经成功地进行了菲白竹(Sasa fortunei)、勃氏甜龙竹(Dendro-
calamus brandisii)、花叶花秆绿竹(Bambusa oldhamii f. variegata)[4 - 18]等多个属的竹种的快繁研究。
收稿日期:2012 - 10 - 26 修回日期:2012 - 11 - 10
基金项目:国家自然科学基金项目(31270677)和浙江省自然科学基金重点项目(Z3100366)
作者简介:宋李玲(1987—) ,女,硕士,主要从事林木生物技术与种质创新研究,E - mail:a547523194@ 126. com;*
通讯作者:林新春,教授,博士,E - mail:lxc@ zafu. edu. cn。
江 西 农 业 大 学 学 报 第 35 卷
但目前国内外尚无有关箭竹属组织培养方面的报道。箭竹属竹种是大熊猫的主食竹种[19],研究该类竹
种的快速繁殖技术可为大熊猫提供食物保障,对其种群的发展具有重要意义。本研究试图通过对棉花
竹试管快繁技术的研究,为该竹种的扩繁和产业化生产提供技术支撑,也为箭竹属其他竹种的组织培养
提供参考。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
试验材料为采自云南的棉花竹成熟种子。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 初代培养 将棉花竹的种子剥去外壳后(图1a),于自来水下冲洗10 ~12 h,再用2. 5%的NaClO溶
液真空抽滤 30 min,无菌水冲洗 5 次,在体视显微镜下剥离种胚,接种于不添加任何激素的MS培养基上。
置于暗柜中培养 3 d后,再进行光照培养。将诱导出的长势一致的芽(图 1b)作为增殖试验的材料。
1. 2. 2 增殖培养 用于棉花竹增殖培养的基本培养基为 MS 培养基,分别添加不同质量浓度的 NAA
(0,1,3 mg /L)和 BA(0,1,3,10 mg /L) ,共 12 个处理。选取高度约 4 cm的长势一致的丛生芽为试验材
料,每 3 个芽为 1 丛,1 丛 /管,13 管 /处理。培养 4 周后,观察芽的增殖和生长情况。
1. 2. 3 生根培养 选取高度约 4 cm 的长势一致的丛生芽接种于添加了不同质量浓度 IBA(0,1,3,
10 mg /L)的 1 /2 MS培养基中,共 4 个处理,每 3 个芽为 1 丛,1 丛 /管,15 管 /处理。培养 4 周后,观察
生根数和生长情况。
1. 2. 4 试管苗移栽 经炼苗后的棉花竹试管苗用温水(30 ℃)洗净根部残余的培养基后,移栽于泥炭、
蛭石、珍珠岩配制比例为 1∶ 1∶ 1 的混合基质中。移栽时需进行套袋,1 周后开始剪袋,2 ~ 3 周后完全脱
袋。1 个月后统计移栽成活率。
1. 2. 5 培养条件 培养温度为(25 ± 2)℃,光周期为 16 h /8 h,光照强度为 2 400 lx。
2 结果与分析
2. 1 不同质量浓度的 BA与 NAA组合对棉花竹芽增殖的影响
不同植物激素组合对棉花竹芽的增殖产生不同的影响。从表 1 可看出,当 BA质量浓度不变时,随
着 NAA质量浓度的增加,芽的增殖系数大体呈下降的趋势;当 NAA 质量浓度不变时,随着 BA 质量浓
度的增加,芽的增殖系数大致呈上升的趋势。在分别添加 3 mg /L 和 10 mg /L BA 的培养基中,棉花竹
芽的增殖系数较大,与其他处理差异显著。但在 BA 浓度为 10 mg /L 时,棉花竹叶片发黄,少数褐化甚
至死亡,对芽的生长不利;在添加 3 mg /L BA 时,叶片鲜绿,新生芽生长旺盛,不易褐化,且增殖系数达
到最大值 3. 77(图 1c)。综合考虑上述各因素,棉花竹的最佳增殖培养基为 MS + 3 mg /L BA。
表 1 不同植物激素组合对棉花竹芽增殖的影响
Tab. 1 Effect of different hormone combinations on buds multiplication of Fargesia fungosa
6 -苄基腺嘌呤 /
(mg·L -1)
BA
萘乙酸 /
(mg·L -1)
NAA
增殖系数
Proliferation
coefficient
6 -苄基腺嘌呤 /
(mg·L -1)
BA
萘乙酸 /
(mg·L -1)
NAA
增殖系数
Proliferation
coefficient
0 0 1. 64 ± 0. 338a 3 0 3. 77 ± 0. 508c
0 1 1. 62 ± 0. 385a 3 1 2. 25 ± 0. 372ab
0 3 1. 62 ± 0. 417a 3 3 2. 25 ± 0. 463ab
1 0 2. 17 ± 0. 441ab 10 0 3. 23 ± 0. 441bc
1 1 2. 15 ± 0. 421ab 10 1 2. 69 ± 0. 328abc
1 3 1. 85 ± 0. 337a 10 3 2. 46 ± 0. 312ab
表中增殖系数代表平均值 ±标准误;多重比较采用 Duncan法,同一栏中有相同字母表示差异不显著(P < 0. 05)。
Values represent the mean ± standard error. Values followed by the same letter are not significantly different within the same
column according to the least significant difference at P < 0. 05 (Duncan 1955).
·06·
第 1 期 宋李玲等:棉花竹试管快繁技术研究
a:种子;b:芽的诱导;c:棉花竹在 MS + 3 mg /L BA培养基中增殖;d:棉花竹在 1 /2 MS + 3 mg /L IBA培养基中生
根;e:炼苗后的植株。Bar = 10 mm。
a:seeds;b:buds induction;c:Buds multiplication of Fargesia fungosa in MS + 3 mg /L BA medium;d:roots induction of
Fargesia fungosa in 1 /2 MS + 3 mg /L IBA medium;e:hardening plantlets. Bar = 10 mm.
图 1 棉花竹的离体快速繁殖
Fig. 1 In vitro rapid propagation of Fargesia fungosa
2. 2 不同质量浓度的 IBA对棉花竹生根诱导的影响
用 4 个不同质量浓度的 IBA对棉花竹进行生根诱导,结果(表 2)表明:棉花竹生根较容易,在不添
加 IBA的 1 /2 MS培养基中生根率已达 93%,但根较纤细。随着 IBA质量浓度的增加,根的数量逐渐增
多。但是,在添加 10 mg /L IBA的培养基中诱导出的根粗短、较膨大,为畸形根,且植株发黄,长势较差。
在添加 3 mg /L IBA的培养基中,生根率达 100%,生根系数较大,根较粗壮,植株生长较好(图 1d)。综
上所述,棉花竹最佳生根培养基为 1 /2 MS + 3 mg /L IBA。
表 2 不同质量浓度的 IBA对棉花竹生根诱导的影响
Tab. 2 Effect of different concentrations of IBA on roots induction of Fargesia fungosa
吲哚丁酸 /(mg·L -1)
IBA
生根率 /%
Rooting rate
生根数
Root number
生根特征
Root characteristics
0 93 3. 40 ± 0. 581a 纤细,较长
1 87 3. 60 ± 0. 521a 较粗壮,较长
3 100 5. 00 ± 0. 816a 较粗壮,较长
10 87 9. 20 ± 0. 827b 粗短,根部膨大
表中生根数代表平均值 ±标准误;多重比较采用 Duncan法,同一栏中有相同字母表示差异不显著(P < 0. 05)。
Values represent the mean ± standard error. Values followed by the same letter are not significantly different within the same
column according to the least significant difference at P < 0. 05 (Duncan 1955).
2. 3 试管苗移栽
将生根的棉花竹试管苗在强光下炼苗 1 周,移栽入泥炭、蛭石、珍珠岩配制比例为 1∶ 1∶ 1 的混合基
质中,1 个月后统计其成活率达 98%(图 1e)。
3 结论与讨论
竹类植物由于其开花周期长且难以预测,使得对其育种及遗传改良工作较难。通过对获得的棉花
竹种子进行组织培养,运用试管微繁殖技术,可以对性状优良的无性系进行快速繁殖,这对具有优良性
状的种苗在工厂化育苗方面起到重要作用。
通过对棉花竹试管快繁技术的研究,初步得到以下结论:棉花竹丛生芽增殖阶段的最佳培养基为
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江 西 农 业 大 学 学 报 第 35 卷
MS + 3 mg /L BA;最佳生根培养基为 1 /2 MS + 3 mg /L IBA。研究认为,一定质量浓度的 BA可促进芽
的增殖,但过高浓度可能会抑制植株生长,甚至褐化致死,这与张铁等[7,14,20]的研究结果一致。
棉花竹生根较容易,在芽诱导阶段即可自发生根,在进行生根处理的第 3 天均可生根。而其在不添
加任何激素的 1 /2 MS中诱导的根较纤细,不利于移栽成活。在培养基中添加不同质量浓度的 IBA 时,
试管苗生根系数随着其质量浓度的增加而增大。但浓度过高时,产生的根较短且膨大,为畸形根,植株
长势较差,这与张有珍等[5]的研究结果相同。
本实验的外植体为棉花竹种子,但多数竹类植物种子的获取相对较难。因而,对以其幼嫩茎尖、幼
枝节段为外植体进行快繁的实验有待于进一步研究。
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