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福建山樱花组织培养试验



全 文 :第 41 卷 第 2 期
2 0 1 4 年 6 月
福 建 林 业 科 技
Jour of Fujian Forestry Sci and Tech
Vol. 41 No. 2
Jun.,2 0 1 4
doi:10. 13428 / j. cnki. fjlk. 2014. 02. 023
福建山樱花组织培养试验
黄树燕
( 福建省永安林业股份有限公司种苗中心,福建 永安 366000)
摘要:以半木质化枝条为外植体,探讨外植体消毒时间、植物生长调节剂对福建山樱花组培各阶段的影响,结果表明:外植
体先用 75%酒精消毒 30 s,再使用 0. 1%HgCl 溶液消毒 5 min 的消毒效果较好。较适宜的诱导培养基为:MS + 6-BA 1. 5
mg·L -1 + NAA 0. 1 mg·L -1;较适宜的继代培养基为:3 /2 MS + 6-BA 1. 0 mg·L -1 + NAA 0. 2 mg·L -1;较适宜的生根培
养基为:1 /3 MS + IBA 1. 0 mg·L -1 + NAA 0. 2 mg·L -1,生根率达 97. 4%。生根苗移栽到泥炭土∶珍珠岩∶黄心土(6∶ 3∶ 1)
的基质中成活率可达 90%以上。
关键词:福建山樱花;组织培养;外植体;培养基;植物生长调节剂
中图分类号:S723. 1 + 32. 6 文献标识码:A 文章编号:1002 - 7351(2014)02 - 0103 - 04
The Experiment on Tissue Culture of Cerasus campanulata Maxim
HUANG Shu-yan
(Yongan Forestry Co.,Ltd.,Yongan 366000,Fujian,China)
Abstract:Taking half lignification stems as explants,this article discusses about the impact of sterilization time and plant growth reg-
ulator for Cerasus campanulata Maxim in each stage. The results showed that:the best method for sterilization of explant was 75% of
ethanol for 30 s first then 0. 1% of HgCl for 5 min. The optimum medium for continue generation subculture of C. campanulata Max-
im was 3 /2 MS + 6-BA 1. 0 mg·L -1 + NAA 0. 2 mg·L -1. Medium 1 /3 MS + IBA 1. 0 mg·L -1 + NAA 0. 2 mg·L -1 was relative
suitable rooting medium for C. campanulata Maxim,with a rooting rate of 97. 4% . The survival rate of seedlings could reach above
90% in substrate of peat soil∶ perlite∶ yellow soil = 6∶3∶1.
Key words:Cerasus campanulata Maxim;tissue culture;explants;medium;plant growth regulator
福建山樱花(Cerasus campanulata Maxim)又名钟花樱,为蔷薇科樱属落叶小乔木或中乔木,主要分布
于福建、台湾、广东、广西、江西等省区及越南、日本等地。福建山樱花既喜阳又半耐荫,喜温暖又较耐高
温,抗逆性强,适应性广,是所有樱花品种中开花最早,花色最为浓艳的品种之一,观赏价值可与东京樱花、
垂枝早樱等相媲美。福建山樱花是集观赏、绿化、生态、食用等价值于一身的优良乡土树种。近年来越来
越受到园林工作者的青睐,并逐渐得以开发利用,取得良好的经济效益[1 - 2]。但福建山樱花种子结实量
少,采种期短,成熟时易为鸟食或爆裂,种子收集储藏困难且具有深度休眠特性。各种规格的苗木生产远
不能满足市场需求。因此,采用组培技术进行快速繁殖就成为重要的良种繁育途径[3]。目前,福建山樱
花组培快繁技术方面研究较少,本试验对福建山樱花外植体诱导、增殖培养和生根诱导培养等技术进行研
究,以期为组培工厂化育苗技术推广应用提供参考。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
2011 年 4 月采集福建山樱花(采自福建永安上坪)当年生、无病害的半木质化枝条作为外植体。
收稿日期:2013 - 07 - 04;修回日期:2013 - 10 - 21
基金项目:福建省科技计划项目、基本计划成果转化———星火计划重点项目(福建省山樱花等乡土树种快繁技术研究与
示范,2010S01010075)
作者简介:黄树燕(1984—),女,福建将乐人,福建省永安林业(集团)股份有限公司助理工程师,从事林木育种与组培技
术研究。E-mail:zmhsy@ 163. com。
福 建 林 业 科 技 第 41 卷
1. 2 试验方法
1. 2. 1 外植体最佳消毒时间选择 枝条去叶去柄后,用 0. 1%的洗洁精溶液清洗,并用小软毛刷轻轻的
清洗枝条表面,自来水冲洗 20 min。在超净工作台上,用 75%酒精消毒 30 s,分别用 0. 1%的 HgCl 溶液
(添加 3 ~ 4 滴的吐温-80)消毒 3、5、8 min,用无菌水冲洗 6 ~ 8 遍。每组合分别随机选取 50 瓶,统计污染
率和无菌活体数量。
1. 2. 2 诱导培养基的筛选 将材料接种于 MS(Murashige and Skoog)+ 6-苄氨基腺嘌呤(BA)1. 0 ~ 2. 5
mg·L -1 + a-萘乙酸(NAA)0. 1 ~ 0. 2 mg·L -1的培养基中进行芽诱导培养,每瓶(200 mL 罐头瓶,下同)
接种 1 个外植体,每组合分别随机选取 50 个无菌芽,培养 15 d 并统计生长状况。
1. 2. 3 丛芽的继代培养与优化 把形成的丛芽切割后接种于继代培养基上,以 MS 为基础培养基(1 /2
MS、MS、3 /2 MS),添加不同质量浓度 6-BA(0. 5、0. 75、1. 0 mg·L -1)、NAA(0、0. 25、0. 5 mg·L -1)、KT(0、
0. 25、0. 5 mg·L -1)进行 L9(3
4)正交试验,每组合接种 30 瓶,继代培养 25 d后,统计其丛芽增殖系数与生
长情况,筛选增殖阶段最适合的培养配方。
1. 2. 4 丛芽生根培养 继代苗增殖到一定数量后,选择芽丛中高 2 ~ 4 cm,展叶 4 ~ 5 片的单株切下,接入
以 MS、1 /2 MS、1 /3 MS为基础培养基,添加不同浓度 IBA(0. 5、1. 0 mg·L -1)、NAA(0. 1、0. 2 mg·L -1)进
行试验,每组合接种 30 瓶,每瓶 10 株苗,15 d后统计生根率。
1. 2. 5 炼苗与移栽 当生根苗根长至 3 ~ 5 cm 时,把组培瓶苗进行炼苗、移栽,基质选用泥炭土 ∶珍珠
岩∶黄心土(6∶3∶1),随机抽取生根苗 300 株,移栽 45 d后统计成活率及生长状况。
1. 3 培养条件
以 MS作为基本培养基,附加不同浓度、种类的植物生长调节剂、蔗糖(继代培养 30 g·L -1,生根培养
20 g·L -1)、有机添加物(肌醇 100 mg·L -1、甘氨酸 2 mg·L -1、盐酸硫胺素 5 mg·L -1、盐酸吡哆醇 1
mg·L -1、烟酸 1 mg·L -1)、卡拉胶(继代培养 5. 5 g·L -1,生根培养 6. 0 g·L -1),pH 值 5. 4 ~ 5. 8,温度
(25 ± 2)℃,辅助光照 10 h·d -1,光照强度 1600 ~ 2000 lx。
2 结果与分析
2. 1 福建山樱花外植体最佳消毒时间的选择
福建山樱花外植体消毒试验结果表明(表
1):外植体消毒时间的长短可影响外植体的无
菌活体的获得数量。升汞消毒 3 min对材料的
茎段无损害,死亡率为 14%,但污染率达
70%;升汞消毒 8 min,虽然污染率低,但对茎段
严重损害,死亡率高达 40%;升汞消毒 5 min,不
表 1 不同消毒时间对福建山樱花外植体的消毒效果
消毒时间 /
min
接种外植
体数 /个
污染率 /
%
死亡率 /
%
无菌活体率 /
%
3 50 70 14 16
5 50 12 10 78
8 50 18 40 42
但污染率较低,而且对茎段伤害较小,无菌活体率达 78%。
2. 2 福建山樱花诱导培养基的筛选
福建山樱花诱导培养基筛选试验结果表明(表 2):添加 6-BA 1. 0 mg·L -1时,茎段腋芽萌动率低,并
且出芽后生长缓慢;而添加 6-BA 2. 0、2. 5 mg·L -1时,茎段、新芽及叶片均已出现玻璃化现象;添加 6-BA
1. 5 mg·L -1时,不仅出芽率较高,而且叶片舒展,抽高明显,植株生长状况较好(图 1)。所以,较适宜的诱
导培养基为 MS +6-BA 1. 5 mg·L -1 + NAA 0. 1 mg·L -1。
表 2 不同诱导培养基对福建山樱花芽诱导的情况
培养基 出芽率 /% 生长情况
MS + 6-BA 1. 0 mg·L -1 + NAA 0. 1 mg·L -1 50 出芽率低,部分出芽后生长缓慢
MS + 6-BA 1. 5 mg·L -1 + NAA 0. 1 mg·L -1 92 出芽率较高,叶片舒展,抽高明显
MS + 6-BA 2. 0 mg·L -1 + NAA 0. 2 mg·L -1 94 出芽率较高,叶片出现玻璃化现象
MS + 6-BA 2. 5 mg·L -1 + NAA 0. 2 mg·L -1 90 茎段包括新芽均已玻璃化,出现畸形苗
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第 2 期 黄树燕:福建山樱花组织培养试验
图 1 MS + 6-BA 1. 5 mg·L -1 + NAA 0. 1 mg·L -1
培养基芽诱导的情况
2. 3 福建山樱花丛芽增殖培养基的筛选
当福建山樱花腋芽或顶芽抽出并抽高长叶时基部
茎段老化变黑,叶片出现变黄脱落等现象,就需多次转
接培养基以形成丛芽,针对组培苗出现的玻璃化、顶芽
黄化等现象,对增殖培养基的配方进行优化。
继代培养基筛选正交试验结果表明(表 3):4 个因
素中 6-BA极差最大,表明 6-BA对新芽的增殖起主导作
用,而 NAA对高生长起主要作用。芽的增殖倍数随 KT
浓度增加反而降低,表明 KT 对于芽的增殖及高生长起
到抑制作用,在继代培养中可不添加 KT,因此较适宜的
继代培养基:3 /2 MS + 6-BA 1. 0 mg·L -1 + NAA 0. 2
mg·L -1(图 2)。
表 3 福建山樱花丛芽继代培养正交试验结果
处理号 大量元素
6-BA /
(mg·L -1)
NAA/
(mg·L -1)
KT /
(mg·L -1) 芽增殖倍数
芽平均生长高度 /
cm
1 1 /2 MS 0. 50 0 0 1. 56 1. 46
2 1 /2 MS 0. 75 0. 10 0. 25 2. 78 4. 24
3 1 /2 MS 1. 00 0. 20 0. 5 4. 12 5. 63
4 MS 0. 50 0. 10 0. 50 1. 96 2. 76
5 MS 0. 75 0. 20 0 3. 85 5. 58
6 MS 1. 00 0 0. 25 4. 78 4. 67
7 3 /2 MS 0. 50 0. 20 0. 25 2. 13 3. 35
8 3 /2 MS 0. 75 0 0. 50 3. 67 4. 36
9 3 /2 MS 1. 00 0. 10 0 5. 12 5. 89
T1 8. 46 /11. 06 5. 65 /7. 57 10. 01 /10. 49 10. 53 /12. 93 T = 29. 97 T = 36. 94
T2 10. 59 /13. 01 10. 3 /14. 18 9. 86 /12. 89 9. 69 /12. 26
T3 10. 92 /13. 60 14. 02 /16. 19 10. 1 /14. 56 9. 75 /12. 75
X1 2. 82 /3. 69 1. 88 /2. 52 3. 34 /3. 50 3. 51 /4. 31
X2 3. 53 /4. 34 3. 43 /4. 73 3. 29 /4. 30 3. 23 /4. 09
X3 3. 64 /4. 53 4. 67 /5. 40 3. 36 /4. 85 3. 25 /4. 25
极差 0. 82 /0. 84 2. 79 /2. 88 0. 02 /1. 35 0. 28 /0. 22
* :T1、T2、T3 分别为各水平的总值;X1、X2、X3 分别为各水平的平均值;数值形式为芽增值倍数 /芽平均生长高度。
2. 4 福建山樱花生根培养基的筛选
前期预备试验表明,1 /3 MS培养基为较适宜的基础培养基,且在 1 /3 MS 基本培养基上单独使用 IBA
或 NAA时,生根效果较差,均低于 50%。因此,试验中使用 IBA、NAA的不同组合观察其生根情况。
福建山樱花生根培养基筛选试验结果表明(表 4):添加 IBA 0. 5 mg·L -1时,生根率低于 90%,且基
部出现了白色愈伤组织,添加 IBA 1. 0 mg·L -1时,生根效果最佳;添加 NAA 0. 2 mg·L -1时,生根率较高,
且根系更发达。因此,有利于福建山樱花组培生根的培养基为:1 /3 MS + IBA 1. 0 mg·L -1 + NAA 0. 2
mg·L -1(图 3)。不仅根系良好健康,生根率可达到 97. 4%。
2. 5 炼苗与移栽
当生根苗根长至 3 ~ 5 cm时把瓶苗从培养室移到自然环境下进行炼苗 7 ~ 15 d,移栽前 1 ~ 2 d 将培
养瓶盖旋松,移栽前 1 d用 2. 5‰的高锰酸钾溶液进行消毒。从瓶中取出生根苗,洗净根系上的培养基,植
入泥炭土∶珍珠岩∶黄心土(6∶3∶1)的基质中,搭盖塑料薄膜拱棚,并保持空气湿度在 70%以上,7 d 后再适
当的降低空气湿度和喷水次数,增加通风时间。经统计,移栽 45 d后福建山樱花成活率可达 90%以上。
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福 建 林 业 科 技 第 41 卷
表 4 福建山樱花丛芽在不同培养基中的生长状况
基本培养基
IBA /
(mg·L -1)
NAA/
(mg·L -1)
生根率 /
% 根系生长状况
1 /3 MS 0. 5 0. 1 76. 3 1 ~ 2 条根,基部无愈伤组织
1. 0 0. 1 87. 1 3 ~ 4 条根,基部无愈伤组织
0. 5 0. 2 82. 8 1 ~ 2 条根,基部有白色愈伤组织产生
1. 0 0. 2 97. 4 4 ~ 5 条根,根系良好健康且基部无愈伤组织
图 2 3 /2 MS + 6-BA 1. 0 mg·L -1 + NAA 0. 2 mg·L -1
培养基继代培养情况
图 3 1/3 MS + IBA 1. 0 mg·L -1 +NAA 0. 2 mg·L -1
培养基生根情况
3 结论与讨论
试验结果表明:福建山樱花外植体使用 0. 1%HgCl溶液消毒 5 min 消毒效果较好。以 MS + 6-BA 1. 5
mg·L -1 + NAA 0. 1 mg·L -1培养基进行诱导,经过多次转接可诱导出丛芽。福建山樱花丛芽增殖较适宜
培养基为:3 /2 MS + 6-BA 1. 0 mg·L -1 + NAA 0. 2 mg·L -1;生根适宜的培养基为:1 /3 MS + IBA 1. 0 mg·
L -1 + NAA 0. 2 mg·L -1,生根率可达 97. 4%;福建山樱花组培苗在泥炭土∶珍珠岩∶黄心土(6∶3∶ 1)的基质
上移栽成活率较高(90%以上)。
近年来,有关樱花组培的报道中,相关于增殖阶段降低 NAA 的使用浓度以减少基部有团块的愈伤组
织出现[4]和提高腋芽分化率并加入 GA3 可促进不定芽的伸长
[5]。提出降低大量元素(MS基本培养基)的
使用浓度,减少其黄化和促进丛芽萌发的作用 [6]。而福建山樱花在组培过程中出现了顶芽黄化的现象,
本试验提高大量元素(MS基本培养基)的使用浓度,从而有了良好的改善作用。随着继代次数的增多,丛
芽增值率会下降、长势变差,可转接 1 次不添加 BA 的培养基中壮苗加以改善,因此表明培养基中的植物
生长调节剂配比仍需调整,有待深入研究。福建山樱花在生根培养过程中可对其进行暗培养 5 ~ 7 d 或者
添加活性炭有利于生根率的提高[7 - 8]。
参考文献:
[1]黄宇翔,刘金燕,卓小丽,等 . 福建山樱花组培快繁技术[J]. 中国农学通报,2006,22(8):162 - 164.
[2]魏云华,林魁,林清 . 福建山樱花研究现状及园林应用[J]. 安徽农学通报,2011,17(19):136 - 137.
[3]王慧娟,孟月娥,赵秀山,等 . 樱花组培苗的移栽技术研究[J],河南农业科学,2006(11):99 - 101.
[4]姚连芳,张建伟,冷天波,等 . 樱花组培快繁生产技术[J]. 林业实用技术,2004(3):27 - 28.
[5]朱育端 . 东京樱花组培快繁技术研究[J]. 林业勘察设计,2012(1):158 - 160.
[6]王光萍,黄敏仁 . 福建山樱花的组织培养及植株再生[J]. 南京林业大学学报:自然科学版,2002,26(2):73 - 75.
[7]吕月良,陈璋,施季森,等 . 福建山樱花不定芽诱导和植株再生规模化繁育试验[J]. 南京林业大学学报:自然科学版,
2006,3(3):105 - 108.
[8]邹娜,徐楠,曹光球,等 . 福建山樱花试管苗生根条件的优化[J]. 江西农业学报,2008,20(4):26 - 29.
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