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银叶杜鹃组织培养中污染控制研究



全 文 :银叶杜鹃 (Rhododendron argyrophyllum)属杜鹃花科
(Ericaceae)杜鹃花属(Rhododendron),为常绿小乔木,自然
生长于四川西部、贵州及云南东北部海拔 1 300~2 000 m 的
森林中。银叶杜鹃分枝细密,株形紧凑,花繁叶茂,无需人工
整形即成自然圆球形,具有极高的商业开发价值,是杜鹃花
属植物中的珍品。银叶杜鹃一般通过种子、扦插、压条等方
式繁殖,但繁殖系数低,繁殖速度慢,且生根困难。组织培养
能大大提高银叶杜鹃的繁殖速度,且能提高其观赏和商业
价值 [1]。
能否有效控制污染是组织培养的关键技术之一 [2-3]。银
叶杜鹃的茎尖属于带苞片的芽,该类型外植体带有内生菌
和外生菌,污染较难控制。因此,本研究对银叶杜鹃在组织
培养过程中的污染控制问题进行了系统的研究。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料取自宜宾职业技术学院农业科技园三年生银
叶杜鹃苗。取材时间为 2014 年 3—5 月。
1.2 试验方法
外植体消毒预处理所取茎尖,采用无菌水冲洗 2 次后,
用 0.1% HgCl2浸泡,再用无菌水冲洗 5~6 次进行消毒处理;
对种子用 70%酒精浸泡 30 s 后,用 0.1% HgCl2浸泡,最后再
用无菌水冲洗 5~6次来进行消毒预处理。
1.3 数据统计方法
在不同的取材时间每月分 3 次进行试验,每个时间的
试验重复 3 次,接种培养后,在 4 周内对材料污染率、褐变
率及启动率进行观察统计,结果取平均值。计算公式如下:
污染率(%)=污染数/接种总数×100
褐变率(%)=褐变数/未污染总数×100
死亡率(%)=死亡数/未污染总数×100
2 结果与分析
2.1 外植体种类选取对成活结果的影响
外植体种类的选取应本着污染少易启动的原则,一般
仅限于茎尖,但试验中因素错综复杂,本次试验在 3 月选取
了银叶杜鹃的茎尖、种子、叶片进行对比,结果见表 1。
外植体的选取应尽量选取新生部位以及胚、种子等作
为外植体进行培养,可减少携带内生菌的几率。从表 1 可以
看出,在选用银叶杜鹃不同部位外植体进行组织培养中,
以茎尖作为外植体,其污染率最低,仅为16.7%。
银叶杜鹃组织培养中污染控制研究
李俊强 林利华
(宜宾职业技术学院生物与化工系,四川宜宾 644003)
摘要 于不同时间取不同部位的三年生银叶杜鹃,采用 HgCl2消毒方法对其外植体进行处理。结果表明:不同取材部位、时间及 HgCl2
消毒时间对银叶杜鹃污染控制的难度不同。在 3 月上旬取三年生银叶杜鹃的茎尖建立无菌体系,用 HgCl2对银叶杜鹃进行消毒处理 10 min
的污染率控制最低。
关键词 银叶杜鹃;组织培养;污染控制;消毒
中图分类号 S685.21;Q943.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)21-0159-01
作者简介 李俊强(1976-),男,四川兴文人,博士,副教授,从事植物
生物技术方向的教学与科研工作。
收稿日期 2015-09-18
部位 接种数∥个 污染数∥个 褐变数∥个 死亡数∥个 污染率∥% 褐变率∥% 死亡率∥%
茎尖 60 10 15 15 16.7 30.0 30.0
种子 60 14 18 20 23.3 39.1 43.5
叶片 60 18 13 16 30.0 31.0 38.1
表 1 不同部位外植体对银叶杜鹃成活的影响
2.2 取材时间对外植体污染控制的影响
试验选择 3 月上、中、下旬及 4 月上、中、下旬和 5 月
上、中、下旬共计 9 个时间段进行重复试验,建立银叶杜鹃
组织培养的无菌系,结果见表 2。
外植体的取材时间对污染的控制有显著的影响。从表 1
可以看出,从 3 月上旬至 5 月下旬,污染率呈上升趋势,而 3
月上旬污染率最低,为取材最佳时间。
2.3 HgCl2消毒时间对消毒结果的影响
在植物组织培养过程中,HgCl2是无菌系建立所使用的
最理想的消毒剂。但是 HgCl2剧毒,处理时间过长易导致植
取材时间 接种数∥个 污染数∥个 褐变数∥个 死亡数∥个 污染率∥% 褐变率∥% 死亡率∥%
3 月上旬 60 5 10 12 8.3 18.2 21.8
5 月下旬 60 22 25 25 36.7 65.8 65.8
3 月中旬 60 8 12 13 13.3 23.1 25.0
3 月下旬 60 15 15 15 25.0 33.3 33.3
4 月上旬 60 21 21 18 35.0 53.8 46.2
4 月中旬 60 22 22 20 36.7 57.9 52.6
4 月下旬 60 15 22 24 25.0 48.9 53.3
5 月上旬 60 20 25 24 33.3 62.5 60.0
5 月中旬 60 18 24 20 30.0 57.1 47.6
表 2 不同取材时间对银叶杜鹃外植体成活的影响
物组织坏死 ,无法分化 。因此 ,在组织培养过程中 ,调整
(下转第 165 页)
林业科学现代农业科技 2015 年第 21 期
159
(上接第 159页)
HgCl2消毒时间是一个关键环节。筛选出来的外植体先用无
菌水冲洗处理后,进一步进行 HgCl2消毒时间梯度试验,试
验结果见表 3。
本研究表明,在 3—5 月进行银叶杜鹃无菌系的建立
时,对所取茎尖材料以采用 HgCl2处理 10 min 为宜,时间过
长或过短,都会引起污染率和死亡率的增加。
3 结论与讨论
在植物组织培养过程中,污染是很常见的,同时也是一
个难以控制的难题 [4-7]。能否有效控制污染是离体培养是否
成功的关键技术,可通过观察污染情况分析污染原因。选择
合适的污染控制方法就能在一定程度上控制污染。在外植
体的初代培养中,在合适的季节选取适宜的外植体种类,根
据外植体的具体情况选择合适的消毒剂和消毒方法,并进
行适当的预处理,可大大降低污染率。从本次试验中可以看
出,在银叶杜鹃的组织培养过程中,在 3 月上旬选取茎尖作
为外植体进行离体培养,用 HgCl2消毒 10 min,可以将其污
染率控制在最低程度。
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表 3 不同 HgCl2消毒时间对银叶杜鹃外植体消毒
结果的影响
处理时间
min
接种数

污染数

褐变数

死亡数

死亡率
%
7 60 12 11 0 0
8 60 10 15 1 2.0
9 60 8 18 3 5.8
10 60 2 15 5 8.6
11 60 5 12 7 12.7
12 60 7 15 10 18.9
污染率
%
褐变率
%
20.0 22.9
16.7 30.0
13.3 34.6
3.3 25.9
8.3 21.8
11.7 28.3
(上接第 160页)
2.3.2 竹蔸生理机能渐逝对肥力吸收的影响。一般地,竹株
砍伐后竹蔸随时间的推移生理机能渐逝,然后木质纤维脱
水干化,最后在细菌的作用下腐烂。竹蔸施肥后,在肥料浓
度对竹蔸吸收肥力的影响与生理机能渐逝过程叠合,形成
合力加速了丧失肥力吸收过程。
2.3.3 竹蔸的构造对肥力吸收的影响。竹蔸由秆柄、秆基和
茎节组成。秆柄很小,一般直径为 1 cm,是植株与鞭根系统
养分、水分和生理机能连结的枢纽;秆基膨大,由茎节压缩,
外壁布满根眼,每个根眼长出 1 根略粗竹根,内腔由竹隔紧
密重叠形成一体,是固定和支撑竹株的基础 [1-3]。竹蔸施肥中
有一个用钢钎打通竹隔的环节,从竹蔸结构可知,一般打通
的竹隔仅是竹蔸上部的竹隔,下部的竹隔坚实,打通相当困
难。因此,在施肥之后,根据上述原理又得到一个结论,竹蔸
施肥实质上就是竹蔸存肥。施肥之后,吸收功能迅速丧失,
而竹蔸则成了名符其实的容器,施入的肥料除了一小部分
外,即使要扩散到土壤之中通过根系吸收的可能性较小,因
为竹蔸腐烂需要 3~4 年时间,此时肥力早已失效。
2.3.4 施肥方法对吸收肥力的影响。合理的竹蔸施肥方法
是降低施肥浓度并与适当的溶剂混合后施用 [4-6]。但是作为
竹蔸,其容量有限,在低浓度条件下能提供的肥力也就相应
有限,在施用矿物质肥的前提下,仍不能有效解决竹林对矿
物质肥大量需求的矛盾。因此,竹蔸施矿物质肥是不适宜的,
而微量元素肥一般采用竹腔针注,而不采用竹蔸施用方法。
3 结论
试验结果表明,竹蔸施肥作用有限,有效率仅 5%~10%,
因此是不可行的,作为已经在我国南方广泛推行的竹蔸施肥
存在盲目性并违背科学性,错误地把竹蔸理解成为一个肥
力吸收器和输送器,并已造成巨大人力物力财力损失。希望
本试验结果能为竹业事业提供一些帮助。
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140.
需要将容器袋沿着其底部纵向隔开、剔除,随后轻轻将幼苗
放进栽植坑中;再次是培土,要用湿度适宜的土进行填充,
并注意一边填土一边将苗木根周围的土按实,但不要按苗
木根部,培土至与容器袋上沿齐平即可,然后在穴面上铺盖
1层细沙用以保持水分;最后是浇水,如果上山造林后,雨水
充足将可不必人工浇水,倘若造林后天气干旱无雨,则考虑
人工浇水至充足,需注意浇水后覆盖 1层细沙以保持水分。
研究实践结果显示,如果在防沙治沙所扎草方格内定
植苗木,其成活率可达 96.2%,保存率高达 90.3%以上。
3 结语
从柠条的育苗到造林系统阐述了该柠条容器育苗及雨
季造林的技术方法与特点,试验结果表明,该项技术具备育
苗周期短、造林时间长、节约土地、成本低、成活率高等优
势,通过容器袋育苗可实现储蓄水分、根系健壮完整的目的,
在北沙窝林场治沙区造林成活率达到 91.6%,保存率高达
86.4%以上,实现了就地育苗和就地造林的效果,为防沙治
沙、人进沙退提供了重要途径。
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李国才等:柠条容器育苗及其雨季造林技术
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