全 文 :北方园艺2013(17):107~109 ·生物技术·
第一作者简介:梁发辉(1978-),女,硕士,讲师,现主要从事园林植
物与观赏园艺等研究工作。
责任作者:柴慈江(1960-),男,硕士,教授,研究方向为园艺植物组
织培养。E-mail:cijiang336@hotmail.com.
基金项目:国家科技部星火计划资助项目(2008GA610015);天津
市科委资助项目(08ZHXHNC07000)。
收稿日期:2013-04-15
降低栒子试管苗培养成本的方法研究
梁 发 辉,柴 慈 江,何 丹,史 燕 山,骆 建 霞,卢 兴 霞
(天津农学院 园艺系,天津300384)
摘 要:以栒子为试材,分别用绵白糖代替蔗糖、用自来水代替蒸馏水进行栒子茎芽增殖培
养,探讨降低栒子试管苗成本的方法。结果表明:各处理间栒子试管苗的增殖系数没有显著差
异;用绵白糖代替蔗糖进行栒子试管苗的生根培养,各处理间在根长、根数、发根率上无显著差
异。将栒子试管苗放置在不同培养环境进行生根培养发现,温室条件下栒子试管苗生根效果要
优于培养室环境。可见,在栒子试管苗增殖培养中可以用绵白糖代替蔗糖、用自来水代替蒸馏
水,生根培养中也可用绵白糖替代蔗糖;栒子试管苗的生根培养可以在一定时期转入日光温室中
进行。上述措施可以明显降低栒子试管苗培养成本。
关键词:栒子;试管苗;茎芽增殖;生根培养;成本
中图分类号:Q 813 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2013)17-0107-03
栒子(Cotoneaster hjelmqvisti Flinck and Turcz)属
蔷薇科栒子属植物,是近年来从英国爱丁堡皇家植物园
引进我国的一个新种,匍匐生长,小叶亮绿,落叶前变为
红色,枝叶密集,花粉色,果红色,是一种观花、观叶、观
枝、观果的优良地被植物,耐旱并具有较强的耐寒及耐
盐碱能力,适合天津地区推广应用[1-2]。为加快其苗木
繁殖,课题组已经开展了相关的组织培养快繁技术的研
究[3-5]。成本过高是限制栒子组培快繁技术应用于生产
的主要因素之一,该试验探讨了降低栒子试管苗成本的
几项措施,以期为促进栒子组培快繁技术的生产应用提
供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试栒子取自天津农学院地被植物试验园。5月
上旬取3a生栒子植株上萌发的新梢茎段为外植体,以
经0.1%升汞灭菌5min、无菌水冲洗4遍后接种于附加
0.75mg/L 6-BA和3%蔗糖的MS培养基上进行3次继
代培养的栒子试管苗为试材。生根培养用土为取自天津
农学院内的粘壤土,全盐含量0.405‰,pH为8.12,水解氮
含量74.27mg/kg,速效磷含量38.27mg/kg,速效钾含量
228.00mg/kg。
1.2 试验方法
1.2.1 在茎芽增殖培养中用绵白糖代替蔗糖的试验
配制分别含有30g/L绵白糖和蔗糖的MS培养基,2种
培养基均附加0.75mg/L的6-BA并用7%琼脂固化,
pH调至6.0,分装入100mL的三角瓶后在121℃
(0.11~0.12MPa)下灭菌20min,然后每瓶接种约1cm
长(具有2~3节,下同)的栒子试管苗茎段4个,放入
培养室培养。培养条件为:温度23~28℃,光照强度
2 000~3 000lx,光照时间14h/d。培养30d后,调查试
管苗形成的可用于再次继代培养的茎段数,以此计算增
殖系数。
1.2.2 在生根培养中用绵白糖代替蔗糖的试验 在
150mL三角瓶中加入50mL上述粘壤土做培养基支撑
物,再分别加入含有15g/L绵白糖和蔗糖的培养液,2
种培养液均含有 MS培养基的微量元素和有机成分并
附加0.5mg/L的IBA,但不含大量元素,也不含琼脂,
pH调至6.0,用1层封口膜和1层牛皮纸封口,在121℃
(0.11~0.12MPa)下灭菌20min,然后接种长约1cm的
栒子试管苗茎段,放入培养室培养40d后,调查栒子试
管苗根、茎的各项生长指标。
1.2.3 在茎芽增殖培养中用自来水代替蒸馏水的试验
分别用自来水和蒸馏水配制培养基,2种培养基均为
附加0.75mg/L的6-BA和30g/L绵白糖的 MS培养
基,用7%琼脂作固化剂,pH调至6.0,分装后在121℃
(0.11~0.12MPa)下灭菌20min,然后接种约1cm长的
栒子试管苗茎段,放入培养室培养,培养条件及调查指
标同1.2.1。
1.2.4 在日光温室中的生根培养试验 量取50mL上
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·生物技术· 北方园艺2013(17):107~109
述粘壤土放入150mL三角瓶作为培养基支撑物,加入
去除大量元素并附加0.5mg/L IBA和15g/L绵白糖
的MS培养液,pH调至6.0,封口、灭菌及接种方法均同
1.2.2。接种后于4月初将培养瓶分别放在日光温室和
恒温培养室培养。在日光温室中的培养瓶上面覆盖双
层白纱布遮光,培养期间用周记型温度自记仪记录日光
温室的温度状况,并用照度计测定光照状况。培养40d
后调查栒子试管苗根、茎生长指标。
2 结果与分析
2.1 用绵白糖代替蔗糖对栒子试管苗茎芽增殖和生根
培养的影响
由表1、2可知,在茎芽增殖培养中,添加绵白糖处
理栒子试管苗的茎芽增殖系数与蔗糖处理的无显著差
异(图1)。在生根培养中,添加绵白糖处理的栒子试管
苗的生根率、根长、茎长与叶数等指标也与蔗糖处理无
显著差异(图2)。表明在栒子试管苗的茎芽增殖和生根
培养中,可以用绵白糖代替培养基中的蔗糖,这样可明显
降低试管苗的培养成本。如果蔗糖价格按12.5元/500g,
表1 绵白糖代替培养基中的蔗糖对
栒子试管苗茎芽增殖的影响
Table 1 Efect of the soft white sugar replacing sucrose on
the shoot multiplication culture of C.hjelmqvisti
糖的种类 接种茎段数/个 增殖茎段总数/个 茎芽增殖系数
蔗糖 238 1 052 4.4a
绵白糖 119 524 4.4a
注:不同小写字母代表0.05水平下显著差异,下同。
表2 用绵白糖代替培养基中的蔗糖对
栒子试管苗生根培养的影响
Table 2 Efect of the soft white sugar replacing sucrose on
rooting culture of C.hjelmqvisti
糖的种类
接种茎段
数/个
生根数
/个
生根率
/%
根长
/mm
茎长
/mm
叶数
/个
蔗糖 40 40 100a 19.4a 12.8a 4.4a
绵白糖 40 39 97.5a 20.4a 12.6a 4.6a
图1 栒子试管苗茎芽增殖状况
Fig.1 Shoot multiplication situation of C.hjelmqvisti
绵白糖价格按3元/500g计算,用绵白糖代替蔗糖后,1L
茎芽增殖培养基(含糖30g)成本可降低0.57元,1L生
根培养基(含糖15g)成本可降低0.285元。
图2 栒子试管苗生根状况
Fig.2 Rooting situation of the plantlets C.hjelmqvisti
2.2 用自来水代替蒸馏水对栒子试管苗茎芽增殖的
影响
从表3可以看出,在栒子试管苗茎芽增殖阶段,用
自来水代替蒸馏水配制培养基,培养1个月后,茎芽增
殖系数无显著差异。说明栒子试管苗茎芽增殖培养时可
以用自来水代替蒸馏水。以蒸馏水每桶(40L)5元计算,
合0.125元/L,自来水按3元/t计算,合0.003元/L,用自
来水替代蒸馏水进行栒子试管苗茎芽增殖,1L培养基
可节省成本0.122元。
表3 自来水代替培养基中的
蒸馏水对栒子试管苗茎芽增殖的影响
Table 3 Efect of the tap water replacing distiled
water on the shoot multiplication culture of C.hjelmqvisti
处理 接种茎段数/个 增殖茎段总数/个 茎芽增殖系数
自来水 111 463 4.2a
蒸馏水 236 1 019 4.4a
2.3 日光温室环境对栒子试管苗生根培养的影响
由表4可知,日光温室环境条件下培养的栒子试管
苗生根率可达95%,根长及根数等方面都显著高于恒温
培养室中培养的试管苗,而且温室内培养的试管苗根系
较粗壮(图3)。从茎长方面看,虽然温室内培养的试管
苗茎长显著低于培养室中的试管苗,但温室内的试管苗
是在强光下生长,茎秆发红且较粗壮,新萌发的叶片也
较厚,更有利于移栽成活。
表4 2种培养环境中栒子试管苗的生根培养效果
Table 4 Results of rooting efect of
C.hjelmqvistiin two kinds of culture environments
培养环境
接种茎段
数/个
生根茎段
数/个
生根率
/%
根长
/mm
根数
/条
茎长
/mm
日光温室 80 76 95.0a 35.6a 3.2a 19.4b
恒温培养室 80 73 91.3a 28.1b 2.1b 22.4a
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北方园艺2013(17):107~109 ·生物技术·
图3 2种培养环境中栒子试管苗的生根培养效果
Fig.3 Rooting efect of C.hjelmqvisti in
two kinds of culture environments
该试验结果表明,在以土壤作为培养基支撑物的条件
下,可以将栒子试管苗的生根培养在4月份至5月上旬
放在日光温室内培养。由于日光温室内培养可以利用
自然光照,减少了恒温培养室中日光灯的电力消耗,因
此可大大降低试管苗的成本。如果恒温培养室内每层
培养架上摆放140个培养瓶,每瓶培养5株试管苗,安装
2只30W的日光灯且每日光照14h,每度电价按0.5元
计算,培养40d,则每株试管苗用于光照的电费平均为
0.024元。所以,在日光温室中进行试管苗的生根培养
仅节省光照用电一项就可使每株试管苗的成本降低
0.024元,效益非常明显。
据测定,该试验进行期间(4月初至5月上旬),日光
温室的最低温度平均为10.6℃,最高温度平均为
23.8℃,显然这样的温度基本适合试管苗的生长。其它
时期的日光温室条件是否也适于试管苗的生长,尚待进
一步研究。
3 结论
该研究结果表明,以绵白糖代替培养基中的蔗糖对
栒子试管苗的茎芽增殖和生根培养均无不良影响,因
此,可以在栒子试管苗组培快繁中用廉价的绵白糖代替
价格较贵的蔗糖,可使1L茎芽增殖培养基的成本降低
0.57元,1L生根培养基的成本降低0.285元。
用自来水代替蒸馏水配制培养基,对栒子试管苗
的生长和茎芽增殖速度无显著影响。在栒子试管苗茎
芽增殖培养中,可以用自来水代替蒸馏水配制培养基,
使1L培养基的成本降低0.122元。
在以土壤作为培养基支撑物的条件下,可以将栒子
试管苗的生根培养在4月份至5月上旬放在日光温室
内培养。这样可以充分利用自然光照,减少灯光照明的
电力消耗,可使每株试管苗的成本降低0.024元,效益显
著。全年中的其它时期是否也适合在日光温室中进行
栒子试管苗的生根培养,尚有待进一步研究。
参考文献
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Study on Reducing Cost of Cotoneaster hjelmqvisti Plantlet in vitro
LIANG Fa-hui,CHAI Ci-jiang,HE Dan,SHI Yan-shan,LUO Jian-xia,LU Xing-xia
(Department of Horticulture,Tianjin Agricultural Colage,Tianjin 300384)
Abstract:Taking Cotoneaster hjelmqvisti as material,the soft white sugar and tap water were respectively used to instead
of sucrose and distiled water in micro-shoot proliferation culture to reduce the cost of Cotoneaster hjelmqvisti plantlet in
vitro.The results showed that the micro-shoots multiplication had no significant diference among the treatments;during
rooting culture with soft white sugar instead of sucrose,there was no significant diference among al treatments.
Cotoneaster plantlets were placed in diferent culture environments for rooting,and under greenhouse the rooting efect
was better than that under the training room environment.In conclusion,the soft white sugar and the tap water can be
used to replace sucrose and distiled water for the Cotoneaster hjelmqvisti plantlets proliferation culture,also the soft
white sugar can be used to replace sugar in the plantlet rooting.The plantlet rooting can be carried out under the
greenhouse conditions.These methods can significantly reduce the cost of Cotoneaster hjelmqvisti plantlet in vitro.
Key words:Cotoneaster hjelmqvisti;plantlet in vitro;shoot multiplication;rooting culture;cost
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