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MS培养基和IBA对糯米香茶水培生根的影响



全 文 :MS培养基和 IBA对糯米香茶水培生根的影响①
张翠玲 1,2,3)②谭乐和 1,2,3)陈 鹏 1,2,3)刘向阳 1)
孙 燕 1,2,3)庄辉发 1,2,3)林兴军 1,2,3)③
(1 中国热带农业科学院香料饮料研究所 海南万宁 571533;
2 农业部香辛饮料作物遗传资源利用重点实验室 海南万宁 571533;
3 海南省热带香辛饮料作物遗传改良与品质调控重点实验室 海南万宁 571533)
摘 要 采用不同浓度MS培养基与吲哚丁酸(IBA)的组合对糯米香茶进行水培, 通过测定糯米香茶的生根能力,
探讨 MS培养基与 IBA对水培苗的影响 。 结果表明 : 低浓度的 MS培养基和 IBA组合 A1B1(1/4 MS和 0.1 mg/L
IBA)对糯米香茶水培苗生根数、 根长、 根鲜重和生根率的促进作用明显优于对照, 有利于糯米香茶的水培生根,
而高浓度的MS培养基和IBA组合则对糯米香茶的水培生根具有抑制作用。 本研究为缩短水培糯米香茶的育苗周
期、 提高糯米香茶无性系生根能力提供理论依据。
关键词 糯米香茶 ; 水培 ; MS培养基 ; 吲哚丁酸
分类号 S571.1
Effects of MS Nutrient Solution and IBA on Rooting of Hydroponic
Strobilanthes tonkinensis Lindau
ZHANG Cuiling1,2,3) TAN Lehe1,2,3) CHEN Peng1,2,3) LIU Xiangyang1)
SUN Yan1,2,3) ZHUANG Huifa1,2,3) LIN Xingjun1,2,3)
(1 Spice and Beverage Research Institute, CATAS, Waning, Hainan 571533, China
2 Ministry of Agriculture Key Laboratory of Genetic Resources Utilization of Spice and Beverage
Crops, Waning, Hainan 571533, China
3 Hainan Provincial Key Laboratory of Genetic Improvement and Quality Regulation for Tropical Spice
and Beverage Crops, Waning, Hainan 571533, China)
Abstract In order to discuss the effects of MS nutrient solution and IBA on rooting of hydroponic
Strobilanthes tonkinensis Lindau,, an experiment was conducted usingStrobilanthes tonkinensis Lin au
with combination of different doses of MS nutrient solution and different concentrations of IBA to
determine the most appropriate combination for rooting of hydroponicStro ilanthes onkine sis Lindau.
The results showed that the combination of low concentrations of MS nutrient solution and IBA (1/4 MS
and 0.1 mg/l IBA) which was beneficial to rooting ofS. tonki ensis Lindau, had better effect on the
number of roots, root lengths, fresh weights and rooting rates of hydroponic plants ofS. tonkinensis than
those of the other treatments. However, the combination which had high doses of MS nutrient solution and
high concentrations of IBA could inhibit the S. tonkinensis Lindau rooting in the hydroponics. This study
provides the scientific basis for shortening the production periods ofS. tonkinensis Li dau and increas ng
its rooting rate.
Keywords Strobilanthes tonkinensis Lindau ; hydroponics ; MS nutrient solution ; IBA
① 基金项目:海南省工程技术中心专项 “糯米香茶高效生产技术集成与示范” (No.琼科函[2010]418号)。
收稿日期: 2012-09-23; 责任编辑/凌青根; 编辑部 E-mail: rdnk@163.com。
② 张翠玲(1967~), 女, 专科, 实验师, 研究方向为热带作物栽培。
③ 通讯作者。 E-mail: linxingjun1@163.com。
Vol.32, No.12
2012年12月 热 带 农 业 科 学
CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE
第32卷第12期
Dec. 2012
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2012年12月 第32卷第12期热带农业科学
糯米香茶(Strobilanthes tonkinensis Lindau)含
40多种芳香成分和对人体有益的亚麻酸及角鲨烯
等[1-3], 是一种天然香料和药用植物, 可用作茶叶
配料, 具有养颜抗衰、 清热解毒、 补肾健胃的功
效, 是理想的天然饮料[4]。 不同的糯米香茶种质表
现出较高的遗传相似性[5-8]。 糯米香茶常用的繁殖
方法主要有空中压条和扦插繁殖 2种[1]。 在植物扦
插繁殖过程中, 不定根的发生起着重要作用。 而植
物激素对不定根的分化又起着关键性的调节作用[9]。
研究已证明, 植物生长素具有促进植物根系形成的
作用, 是诱导植物侧根和不定根形成的主要激素[10]。
一般在培养基中加入适量的生长素就可促进生根。
张翠玲等[11]研究出了糯米香茶组织培养的最适培养
基。 众多的研究结果表明, 无性系生根能力是判明
无性系适应性和抗逆性的主要标准之一[12]。 因此,
在糯米香茶的无性繁殖中必须充分重视无性系生根
能力的研究。
水培是近年发展起来的一种高效栽培技术, 可
根据植物的生长需要提供人工控制的生存环境如营
养物质、 水分和空气等, 从而加速植物的生长发
育。 目前, 水培繁殖因速度快、 清洁卫生、 病虫害
少、 成本低、 易管理、 受自然条件限制小等诸多优
点而不断用于生产。 近年来国内外对糯米香茶的组
织培养已有研究, 但对糯米香茶水培的研究至今未
见报道, 尤其水培条件下不同MS培养基浓度和IBA
对糯米香茶生根的影响研究甚少。 因此, 本研究以
MS培养基为基础, 分析不同浓度的培养基与 IBA
组合对糯米香茶水培生根的影响, 确定适宜糯米香
茶水培繁殖的 MS培养基与 IBA催根浓度, 提高糯
米香茶无性系生根能力, 为提高水培扦插成活率提
供理论依据与实践借鉴。
1 材料与方法
1. 1 材料
糯米香茶枝条采自中国热带农业科学院香料饮
料研究所糯米香茶种植示范基地。 剪取粗细基本一
致、 生长健壮、 无病虫害、 带 2个节间的枝条长
10~15cm作为插条, 共取插条 150个。 采后先清
洗枝条置于实验室备用。
MS培养基, 按照常规配方配制。 吲哚丁酸(In-
dole-3-butyric acid, IBA)为美国Sigma公司产品。
1. 2 方法
1. 2. 1 处理组合
设置 3个 MS培养基浓度, 依次为: MS(A3)、
1/2MS(A2)和 1/4MS(A1)。 将激素 IBA稀释为 6个
浓度, 依次为: 0.1(B1)、 0.2(B2)、 0.4(B3)、 0.8
(B4)、 1.6(B5)、 3.2(B6)mg/L。
以不同浓度的MS培养基与IBA组合处理插条,
共设为 9个处理 , 分别为 A1B1、 A1B2、 A1B3、
A2B4、 A2B5、 A2B6、 A3B4、 A3B5和 A3B6。 每个处
理重复3次, 9个处理和清水对照(CK)各扦插 5根
枝条, 各处理完全随机排列。
本试验分别于2011年3月和7月在中国热带农
业科学院香料饮料研究所温室中进行。 培养温度为
(25±1)℃, 相对湿度为(80±5)%, 每天8: 00时~
18: 00时为光照时间, 10: 00时和16: 00时各喷
水1次以保持空气湿度。 每5 d更换1次营养液。
1. 2. 2 移栽
将经过生根培养后长势较一致的生根苗从培养
液中取出, 用自来水洗去根上的培养液, 置于800
倍40%的多菌灵溶液浸泡10~15min, 栽种在河沙、
腐殖土比例l∶l基质中, 15d后统计生根成活率。
1. 2. 3 测定方法
试验过程中每隔 3d统计一次生根数(生根长度
标准: ≥2mm), 处理后 45d试验结束时对所有数据
进行测定。 用游标卡尺测量根长, 用电子天平称量
根鲜重, 并统计生根数, 计算生根率。
1. 2. 4 数据分析
根长、 根鲜重和生根数分别进行单因素方差分
析, 用 LSD法(α=0.05)比较各处理的差异显著性。
上述统计工作用 SPSS 16.0(SPSS Inc., USA)统计
软件完成。
2 结果与分析
2. 1 不同处理对糯米香茶生根条数的影响
不同浓度的 MS培养基和 IBA组合对糯米香茶
生根条数、 生根率有不同程度的影响(图1)。 单因
素方差分析表明, MS培养基和 IBA对糯米香茶生
根条数的影响有明显差异(F9,90=19.75,P<0.05)。 用
于对照的糯米香茶生根条数平均为(7.00±0.47)条
24- -
张翠玲 等 MS培养基和IBA对糯米香茶水培生根的影响
/株, 而A1B1、 A1B2和A1B3组合处理的糯米香茶生
根条数显著高于对照, 特别是经A1B1和A1B2组合处
理后 , 不仅生根条数分别达到(12.93±0.77)和
(11.13± .07)条/株, 生根率也都达到100%。 不同
浓度的MS培养基和IBA组合对糯米香茶生根条数的
影响不同, 用A2B4处理的生根条数与对照没有明显
差异, 而A2B5、 A2B6、 A3B4、 A3B5和A3B6处理的糯
米香茶生根条数则明显低于对照。 见表1。
2. 2 不同处理对糯米香茶生根长度的影响
不同浓度的 MS培养基和 IBA组合不仅对糯米
香茶生根条数有显著影响, 同时也影响到了其生根
长度(图 1)。 用 SPSS软件通过单因素方差分析表
明, 不同组合对糯米香茶生根长度有明显的影响
(F9,86=30.08, P<0.05)。 与对照处理的糯米香茶生根
长度(3.61±0.14)cm相比, 除了A1B3外, 各组合
对生根长度均有显著影响。 特别是A1B1和A1B2组
合处理的糯米香茶, 生根长度分别达到(4.96±
0.18)和(4.83±0.17)cm, 明显优于用作对
照的糯米香茶生根长度。 然而并不是所有用
MS培养基和 IBA处理的糯米香茶生根长度
都优于对照。 结果显示, 高浓度的 MS培养
基和 IBA组合(A2B4、 A2B5、 A2B6、 A3B4、 A3B5和
A3B6)处理的糯米香茶的生根长度却明显低于
对照(表1)。
2. 3 不同处理对糯米香茶生根鲜重的影响
统计结果表明, 经不同浓度的 MS培养
基和IBA组合处理的糯米香茶生根鲜重有明
显不同(F9,104= 8.21, P<0.05)。 其中 A1B1组
合处理的糯米香茶生根鲜重为(0.89±0.03)g/
条 , 明显高于对照的糯米香茶生根鲜重
(0.66±0.05)g/条(表 1)。 相比于 A1B1, 其它的 8
说明: 生根数、 生根长度、 生根鲜重以各重复的均值±标准误来表示。 不
同小写字母表示差异显著(单因素方差分析, P<0.05), 下同。
处理
生根数
/(条·株 -1)*
生根率
/%
生根长度
/cm
生根鲜重
/(g·条 -1)
CK (7.00±0.47)a 75 (3.61±0.14)a (0.66±0.05)a
A1B1 (12.93±0 77)b 100 (4.96±0.18)b (0.89±0.03)b
A1B2 (11.13± 07)bc 100 (4.83±0.17)b (0.74±0.11)ac
A1B3 (9.67±0.53)c 85 (3.40±0.22)a (0.23±0.04)d
A2B4 (5.25±1.59)ad 50 (2.45±0.30)c (0.14±0.03)de
A2B5 (2.00±0.58)de 46 (2.41±0.18)c (0.06±0.01)e
A2B6 (3.60±0.83)de 42 (1.83±0.22)cd (0.07±0.01)e
A3B4 (2.55±0.52)e 35 (1.82±0.35)cd (0.10±0.05)e
A3B5 (4.27±0.93)de 30 (1.78±0.25)cd (0.12±0.0 )e
A3B6 (1.75±0.25)e 25 (1.14±0.28)d (0.08±0.02)e
表 1 不同组合处理的糯米香茶生根情况
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2012年12月 第32卷第12期热带农业科学
表 2 移栽成活率的影响
栽培
基质
移栽
总数/株
成活
苗数/株
成活率
/%
成活苗长势
河沙∶
腐殖土
50 49 98
叶片以绿色为主, 茎
绿色, 植株较健壮
个组合处理的糯米香茶生根鲜重较小, 不仅低于
A1B1组合处理的糯米香茶生根鲜重, 而且除 A1B2
组合外, 均明显低于对照的生根鲜重(表1), 表明
MS培养基和 IBA的浓度对糯米香茶的生根鲜重影
响明显。
2. 4 移栽生根
将生根苗移栽到温室大棚的苗床, 每天浇水。
保持土壤湿度为 70%~80%, 15d左右就有新根长
出来, 移植苗床成活率达 98%(表 2, 图 2), 移植
90d后大田植株生长良好(图3)。
3 讨论与结论
近年来我国香料产业发展迅速。 糯米香茶作为
一种新的天然香料资源, 以其独特的香味和丰富的
营养价值, 逐渐为人们接受, 市场需求量逐年增
加。 足量优质种苗的培养, 是保证糯米香茶产量和
市场供应量的关键。 应用水培技术, 将是快速繁殖
糯米香茶的一条新途径, 可以在短期内繁殖出大量
种苗。 MS培养基和 IBA是水培技术的两种重要物
质, 二者的配比和浓度直接影响水培种苗的生长速
度和质量。 本文研究结果表明, 不同浓度的IBA和
MS培养基组合对糯米香茶水培生根条数和生根率
和生根鲜重有显著影响。
采用IBA处理促发愈伤组织和增根的研究已有
很多[13-14]。 IBA能有效地促进植物的插条生根, 显
著增加平均每根插条的生根数和总根长度[15]。 本试
验研究结果表明, 不同植物扦插生根的IBA最佳处
理浓度不同。 在相同浓度 MS培养基条件下, 随着
IBA浓度增加, 糯米香茶水培生根条数、 生根率,
生根鲜重逐渐降低, 1/4MS+0.1mg/LIBA组合最
优。 激素处理插条后, 可使细胞中酶系统活化, 呼
吸作用增强, 可调节插条体内营养分配, 使营养集
中于插条基部, 有利于不定根的形成[16]。 由于IBA
的活性较弱, 但较稳定, 不容易被体内有关酶系降
解[17], 从而不会很快丧失活性, 因此在水培营养液
中保持一定的时间, 但高浓度的生长素会诱导乙烯
的产生, 而乙烯又对生根有抑制作用。 因此随着
IBA浓度增加, 糯米香茶水培生根能力下降。
在相同IBA浓度下, 随着MS培养基浓度增加,
糯米香茶水培生根条数、 生根率, 生根长度, 生根
鲜重逐渐降低, 表明高浓度的 IBA和 MS培养基对
糯米香茶水培生根具有抑制作用。 降低了生根条
数、 生根长度和生根率, 从而降低了生根鲜重。
综上所述, 在低浓度 MS培养基和 IBA浓度条
件下, 可以促进水培糯米香茶生根能力。 添加IBA
和 MS培养基有益于糯米香茶水培苗生长, 但添加
IBA和MS培养基的量需要控制在一定范围内, 高浓
度的 IBA和 MS培养基组合不仅浪费资源、 增加成
本, 而且抑制了水培苗的生长。 本研究可为规模化
生产糯米香茶种苗、 缩短水培糯米香茶的育苗周期、
提高水培扦插成活率提供理论依据和实践借鉴。
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