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野生珍稀植物虎舌红组培快繁技术研究



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SSR方法因读胶板带来的人为误差;三是缺失率低,对
于热碱快提法提取的 DNA,TaqMan-SNP 分析采用荧
光 PCR,灵敏性要比普通 PCR 要高,因此实际检测中
结果缺失的几率更低;四是环境友好,SSR电泳检测过
程涉及的甲醛,乙酸等试剂对人体和环境都有一定的
危害;五是节省空间,无需设置单独的电泳室。因此,
TaqMan-SNP基因分型技术更适合于杂交玉米种子中
自交系的快速鉴定。
参考文献:
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·应用技术·
收稿日期:2014 - 06 - 20
基金项目:科技部农转项目“贵州野生珍稀木本观赏植物繁育及栽培示范”(编号:2011 GB 2 F 200006);贵州省科技厅成果推广项目“贵州主要野生
木本观赏植物资源栽培技术示范及推广”(编号:黔科合成字[2011]5035);贵州省林业厅年度计划项目“贵州乡土阔叶园林绿化树种评
价、筛选及苗木培育关键技术研究”(编号:2009-3);贵州省林业厅项目“珍稀观赏植物虎舌红苗木繁育关键技术研究”(编号:黔林科合 J
字[2012]) ;贵州省科技厅中药现代化项目“花椒属、紫金牛属药用植物资源圃营建与良种”(编号:黔科合 ZY字[2012]3002 号)。
作者简介:侯 娜(1983 -),女,陕西户县人;工程师,主要从事林木生物技术研究;E-mail:houna1018@ 163. com。
通讯作者:王 港(1979 -),男,助理研究员,主要从事苗木培育研究;E-mail:wang3540307@ 163. com。
野生珍稀植物虎舌红组培快繁技术研究
侯 娜, 陈 骏, 王 港, 娄 丽, 李 茂, 邓伦秀, 文 弢
(贵州省林业科学研究院, 贵阳 550005)
Study on Rapid Propagation Technology of Tissue Culture of
Wild Rare Plant in Ardisia mamillata
HOU Na,CHEN Jun,WANG Gang,LOU Li,LI Mao,DENG Lun-xiu,WEN Tao
摘要:以虎舌红带芽茎段为外植体,研究其培养的最佳培养基
配方及培养程序,建立虎舌红快繁技术体系。结果表明:芽萌
发的最佳培养基为:MS + 6-BA 2. 0 mg /L + NAA 0. 5 mg /L +
GA31. 0 mg /L,萌发率为 73. 33%;芽苗增殖最佳培养基为 MS +
6-BA 1. 5 mg /L + NAA 0. 5 mg /L + GA3 0. 1 mg /L,增殖系数可达
7. 5,且芽苗生长良好;生根培养基以 1 /2 MS + IBA 0. 5 mg /L +
NAA 0. 5 mg /L为最好,生根率达 96. 67%。在此培养基上添加
不同浓度的活性炭,以 0. 2%AC效果更好。炼苗以碎树皮的成
活率最高,达 91%。
关键词: 虎舌红;无性繁殖;组织培养
中图分类号: S 336 文献标志码: A
文章编号: 1001 - 4705(2015)01-0119-04
虎舌红(Ardisia mamillata Hance)是紫金牛科紫金
牛属多年生常绿小灌木,具有观赏和药用等多种价
值[1]。虎舌红为世界濒危植物,自然分布区狭小[7],
野生资源极其有限。近年来,虎舌红作为高档盆栽观
赏植物受到人们的青睐,尤其是 1998 年昆明世界园艺
博览会上,虎舌红勇夺室内盆栽花卉第一的桂冠后,一
跃成为室内盆栽植物的新宠,市场价格节节高升。在
利益的驱使下,人们开始大量挖掘野生资源。虎舌红
在野生状态下繁殖能力较弱,如果继续大量挖掘,势必
导致资源的枯竭甚至灭绝。解决这一问题最好的方法
就是研究虎舌红苗木的高效繁育技术,通过人工快速、
·911·
应用技术 侯 娜 等:野生珍稀植物虎舌红组培快繁技术研究
表 1 不同方案效果结果统计表
消毒方案 外植体 接种数 污染数 污染率(%) 成活率(%)
酒精 70%30 s + HgCl2 5 min
叶片 30 28 93. 33 7
茎段 30 29 96. 70 3
酒精 70%30 s + HgCl2 6 min
叶片 30 25 83. 30 17
茎段 30 25 83. 30 17
酒精 70%30 s + HgCl2 7 min
叶片 30 13 43. 30 57
茎段 30 14 46. 70 53
酒精 70%30 s + HgCl2 8 min
叶片 30 7 23. 30 77
茎段 30 8 26. 70 73
大量的繁育虎舌红苗木,在满足市场对虎舌红需求的
同时,也起到保护野生资源的作用[2 ~ 5]。
本试验在前人研究的基础上,通过对虎舌红组培
外植体选取与消毒、初代、增殖、生根等环节基本培养
基激素浓度配比,移栽基质等进行反复试验研究,提炼
出操作简便、扩繁速度快、成苗率高的虎舌红苗木组培
生产体系,以期为虎舌红苗木规模化培育提供技术
支撑。
1 材料与方法
1. 1 材料来源与处理
试验材料包括叶片和茎段,采自贵州省荔波茂兰
自然保护区,外植体经流水冲洗1 ~ 2 h备用。
1. 2 培养基及培养条件
以 MS和 WPM为基本培养基。
培养条件:培养温度(25. 0 ± 2)℃,光照强度 2 000
lx,光照时间 12 h /d。
1. 3 测定指标
培养 20 d统计各个处理的腋芽萌发率、丛芽诱导
率、增殖系数等指标。指标计算方法如下:
萌发率(%)=腋芽萌动数目 /接种数(去除污染
数) × 100%;
愈伤诱导率(%)=诱导出愈伤组织的腋芽数目 /
接种的腋芽数目(去除污染数)× 100%;
丛芽诱导率(%)=诱导出丛生芽的腋芽数目 /接
种的腋芽数目 × 100%;
增殖系数 =诱导后的丛生芽的数目 /诱导前芽的
数目。
2 结果与分析
2. 1 不同消毒方案对虎舌红外植体成活率的影响
在消毒过程中,虎舌红的叶片对酒精的敏感度较
高,酒精消毒时间过长叶片出现枯黄色斑点,掌握适当
的 0. 1%HgCl2 浸泡时间对获得叶片和茎段的无菌外
植体非常重要。结果
如表 1 所示,70%酒
精消毒时间一定时,
0. 1% HgCl2 浸泡叶
片和茎段随着时间的
增加,污染率下降;故
综合考虑采用 70%
酒精 处 理 30 s 后
0. 1% HgCl2 浸泡 6
min,叶片能够获得较
高的成活率;70% 酒
精处理 30 s后0. 1% HgCl2 浸泡 7 min,茎段能够获得
较高的成活率。
2. 2 初代培养
2. 2. 1 材料修剪
在超净工作台上将茎段剪成 0. 5 cm,接种到预先
配好的培养基中,用聚乙烯封口膜封好,每瓶接种 1 个
外植体,每个处理 3 次重复,每个处理接种 30 瓶。
2. 2. 2 不同培养基和不同激素浓度配比诱导带芽
茎段
经反复试验比较,MS 效果好于 WPM 培养基,以
MS为诱导培养基时,带芽茎段萌发的幼芽时间短、生
长健壮。所以选择 MS为基本诱导培养基。
选择生长健壮、无病虫害的带芽茎段为外植体,茎
段腋芽萌发是本试验获取无菌植株的重要途径。通过
大量预试验发现,当细胞分裂素 6-BA 浓度为 1. 0 ~
2. 0 mg /L和 NAA 0. 1 ~ 0. 5 mg /L,生长素 GA3 浓度为
0. 1 ~ 1. 0 mg /L时,茎段上的腋芽均能萌发,但萌发的
速度和萌发后芽的长势有较大差别。故在范围内分别
将 6-BA和 NAA设置成 3 个浓度梯度,做全因子试验,
结果见表 2。
由表 2 可以看出,诱导腋芽萌发最好的是 6-BA
2. 0 mg /L + NAA 0. 5 mg /L + GA31. 0 mg /L 组合,该组
合上带芽茎段萌发较整齐,分化早,萌发平均时间短
(图 A)。
2. 3 不同激素浓度配比对无菌芽增殖的影响
将初代培养形成的无菌苗剪成带有叶柄的小段,
移入增殖培养基,研究不同激素配比对无菌苗增殖的
影响。30 d后统计其增殖情况,并观察侧芽萌发时间、
腋芽萌发数量及丛生芽生长状况。虎舌红组培无菌苗
增殖主要靠无菌苗侧芽的萌发。试验发现,小幅度的
生长素浓度变化对无菌苗侧芽萌发影响不明显,故将
生长素浓度固定为 0. 1 mg /L,细胞分裂素浓度 1. 0 和
1. 5mg / L设置2个浓度梯度,进行全因子试验,每个
·021·
第 34 卷 第 1 期 2015 年 1 月 种 子 (Seed) Vol. 34 No. 1 Jan. 2015
表 4 不同培养基对丛生芽诱导生根情况
培养基配方 试验号
培养瓶数
(个)
诱导生根
瓶数(个)
生根率
(%) 根生长情况
1 /2 MS 1 30 6 20 根短,无须根,生根时间长
1 /2 MS + IBA 0. 5 mg /L + AC 2 30 25 83 平均 3 - 4 根,根较长
1 /2 MS + NAA 0. 5 mg /L + AC 3 30 16 53 根短,无须根
1 /2 MS + + NAA 0. 5 + IBA 0. 5 mg /L + AC 4 30 29 96. 67 平均 4 ~ 5 根,须根多,根长
表 2 不同生长激素浓度配比诱导带芽茎段生长情况
试验号
激素种类和浓度(mg /mL)
6-BA NAA GA3
接种数
(个)
诱导数
(个)
诱导率
(%) 备注
1 1 0. 1 0. 1 30 9 30. 00 分化迟,基部愈伤组织较大
2 1 0. 3 0. 5 30 11 36. 67 分化迟,基部愈伤组织较大
3 1 0. 5 1 30 12 40. 00 分化迟,基部愈伤组织较大
4 1. 5 0. 1 0. 5 30 11 36. 67 分化迟,基部愈伤组织较大
5 1. 5 0. 3 1 30 15 50. 00 分化迟,基部愈伤组织较大
6 1. 5 0. 5 0. 1 30 13 43. 33 分化迟,基部愈伤组织较大
7 2 0. 1 0. 5 30 13 43. 33 分化迟,基部愈伤组织较大
8 2 0. 3 0. 1 30 17 56. 67 分化较早,基部愈伤组织较大
9 2 0. 5 1 30 22 73. 33 分化早,基部愈伤组织较大
表 3 6-BA和 NAA对虎舌红丛生芽增殖及生长状况的影响
激素组合
侧芽萌发
时间(d)
侧芽萌发
数量(个)
增殖
系数
丛芽生长情况
6-BA 1. 0 + NAA 0. 1 + GA30. 1mg /L 19 2 1. 2 芽细弱,伸长生长不明显,基部有大量愈伤
6-BA 1. 0 + NAA 0. 5 + GA30. 1mg /L 15 3 2. 8 芽细弱,伸长生长较明显,基部有较多愈伤
6-BA 1. 5 + NAA 0. 1 + GA30. 1mg /L 8 4 3. 2 芽较粗壮,伸长生长较明显,基部有愈伤
6-BA 1. 5 + NAA 0. 5 + GA30. 1mg /L 5 6 7. 5 芽粗壮,伸长生长很明显,基部愈伤少
组合 接 种 30 瓶
(见表 3)。
康美 玲[7] 等
采用 MS + 6-BA
1. 5 mg /L + NAA
0. 1 mg /L 培养基
增殖培养,芽苗粗
壮。本试验中由于
细胞分裂素浓度的
不同,无菌苗腋芽
萌发的时间、萌发
的数量以及萌发后
侧芽的长势都有明
显差异。观察比较
发 现,6-BA 1. 5
mg /L + NAA 0. 5
mg /L + GA3 0. 1
mg /L 为虎舌红无
菌苗增殖最佳激素
配比,不仅芽粗壮,
而且伸长生长明
显,基部愈伤少;无
菌苗在该组合培养基上5 d腋芽就开始萌动,每个无菌
苗萌发侧芽 5 ~ 7 个不等,平均增殖系数 7. 5,在该组
合培养基上,接种 30 d 左右,萌发的腋芽长可达 2. 5
cm(图 B)。
2. 4 生根培养
将诱导得到的丛生芽转入生根培养基 1、培养基
2、培养基 3 和培养基 4 号中进行培养。结果(见表 4)
表明,经培养基 1、培养基 2、培养基 3 和培养基 4 号培
养 30 d 后,丛生芽均能够诱导生根,但 4 号培养基能
够在 10 d 时诱导 96. 67%以上丛生芽生根,而 3 号培
养基通常在 20 d以后才诱导丛生芽生根,1 号和 2 号
培养基在 25 d后生根,并且植株长势不如培养基 3 和
培养基 4 中健壮,并且 4 号培养基中须根多,平均 5 根
以上(图 C)。
2. 5 不同基质对虎舌红组培苗移栽的影响
本试验中当试管苗长至 3 ~ 5 cm,3 ~ 4 片叶,
2 ~ 3 条根时将培养瓶置于温室中打开瓶盖炼苗 3 ~ 5
d后,在培养基表面加入少许无菌水,轻轻从培养瓶中
取出生根苗,洗净附着的培养基,分别移栽至已消毒基
质腐殖土、碎树皮、腐殖土 +珍珠岩 = 3 ∶ 1及腐殖土 +
黄心土 = 3 ∶ 1的 4 种栽培基质中,每一种基质栽植 100
株,30 d后统计移栽成活情况(表 5),结果表明:以碎
树皮为基质的移栽成活率最高,为 91%(图 D),植株
生长健壮;腐殖土的移栽成活率为 82%;腐殖土 +黄
心土 = 3 ∶ 1的移栽成活率最低为 54%;腐殖土与腐殖
土 +珍珠岩 = 3∶ 1的移栽成活率接近,分别为82%和
·121·
应用技术 侯 娜 等:野生珍稀植物虎舌红组培快繁技术研究
87%,2 种基质可交替使用。康美玲等[7]选择珍珠
岩 ∶蛙石 = 1 ∶ 1作为移栽基质也取得了较好效果。管
护中保持适度温湿度,置于阴凉通风处,进行正常水、
肥管理,有利于新根生长和防止病害发生。花盆中继
续培养,用塑料薄膜覆盖以防止水分蒸发,每天用无菌
水喷洒新苗,待新苗长势稳定后,将花盆搬至室外继续
培养。
表 5 不同基质对虎舌红移栽成活率的影响
编号 基质
栽植株数
(株)
成活株数
(株)
成活率
(%)
1 腐殖土 100 82 82
2 碎树皮 100 91 91
3 腐殖土 +珍珠岩 = 3 ∶ 1 100 87 87
4 腐殖土 +黄心土 = 3 ∶ 1 100 54 54
3 讨 论
虎舌红属于矮生灌木,生长较缓慢,以茎尖、茎段
作为外植体,取材数量有限,但组培繁殖不受季节限
制,速度快、增殖系数高及节约空间,通过组培繁殖可
缩短苗木生产时间及快速扩大苗木数量。
在虎舌红的组培快繁过程中,不同生长调节物质
对腋芽的诱导和增殖均有一定的促进作用,针对不同
的植物其选择性也是有区别的,实践中需要做大量的
实验以取得可靠的数据。就虎舌红而言,细胞分裂素
6-BA和生长素 NAA的组合及配比均可促进虎舌红的
增殖分化,且单独使用 6-BA 对芽的增殖分化也有明
显的促进作用,而单独使用 NAA 则不产生芽增殖,只
是在高生长方面起作用;两者适宜的浓度配比,即:MS
+6-BA 1. 5 mg /L + NAA 0. 5 mg /L + GA30. 1 mg /L 是
虎舌红芽分化与增值的最适培养基;1 /2 MS + IBA 0. 5
mg /L + NAA 0. 5 + 3 g /L AC对虎舌红的生根有明显的
促进作用。
虎舌红植株全身布满茸毛,外生菌大量滋生,隐藏
于茸毛内,在表面消毒时造成一定的困难,污染率极
高,以后还需在此环节上加以试验,改进消毒措施。不
同的取材时间对虎舌红初代培养有一定的影响,春季
取材成活率最高,达到 80%左右,夏季和秋季相差不
多,冬季成活率最低,为 20%左右;这可能与材料本身
有关,春季萌发新叶,细菌污染和携带病原少;随着时
间的推移,夏季和秋季的成活率降低,虎舌红本身被有
绒毛,容易储藏细菌,外界环境污染及病虫害的影响;
冬季植物处于休眠状态,病菌储存在植物体内,降低了
成活率。因此,虎舌红组培取材也很重要,尽量在植物
休眠之前取材,降低污染率。
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