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大兴安岭天然蓝靛果离体培养与轻基质移栽技术



全 文 :大兴安岭天然蓝靛果离体培养与轻基质移栽技术
田新华1,翁海龙1,石德山2*
(1.黑龙江省林业科学研究所,黑龙江哈尔滨 150081;2.大兴安岭地区农林科学院,黑龙江加格达奇 165000)
摘要 以大兴安岭阿木尔地区天然蓝靛果忍冬为试材,研究不同激素对试管苗生长分化的影响,筛选出分化增殖和生根的最佳培养基
配方。结果表明,分化增殖的培养基为 MS +6-BA 2. 0 mg /L + IBA 0. 3 mg /L + GA3 0. 5 mg /L,芽苗生长速度快,茎秆粗壮,叶片浓绿;最
佳生根培养基为 1 /2MS + NAA 0. 5 mg /L,试管苗根系发达,生根数量多,生根速度快;移栽基质为松针∶草炭∶阔叶 = 1∶ 1∶ 1,空气相对湿
度在 65% ~75%,蓝靛果忍冬组培苗成活率最高,为 91. 2%,苗木生长健壮。
关键词 蓝靛果;离体培养;移栽
中图分类号 S723 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611( 2015) 23 -159 -02
Greater Khingan Range Natural Lonicera caerulea L. in Vitro Culture and Transplanting Light Matrix Technology
TIAN Xin-hua1,WENG Hai-long1,SHI De-shan2* ( 1. Heilongjiang Institute of Forestry Sciences,Harbin,Heilongjiang 150081; 2.
Greater Khingan Range Academy of Agricultural and Forestry Sciences,Jiagedaqi,Heilongjiang 165000)
Abstract With the natural Lonicera caerulea in Amuer of Greater Khingan Range area as test material,the effects of different hormones on
plantlet growth and differentiation were studied,the optimal culture medium formula of proliferation and differentiation and rooting was
screened out. The results showed that the best proliferation and differentiation medium was MS + 6-BA 2. 0 mg /L + IBA 0. 3 mg /L + GA30. 5
mg /L,fast seedlings growth,stem stout,dark green leaves. The best rooting medium was 1 /2MS + NAA 0. 5 mg /L. The tube seedling root
system developed,a large number of rooting number,rooting speed is fast; transplanting matrices pine needles ∶ peat ∶ broadleaf = 1∶ 1∶ 1,
the relative humidity in the air is 65% - 75%,the seedling of Lonicera edulis survival rate is 91. 2% .
Key words Lonicera caerulea; In vitro culture; Transplanting
基金项目 “十二五”国家科技支撑项目( 2011BAD08B01-03 ) ; 黑龙江
省林业厅项目( 201004068-6) 。
作者简介 田新华( 1976 - ) ,女,黑龙江肇东人,副研究员,硕士,从事
森林培育研究。* 通讯作者,副研究员,从事森林培育
研究。
收稿日期 2015-06-18
蓝靛果忍冬(Lonicera caerulea)又称蓝靛果、黑瞎子果、
羊奶子等,属于多年落叶小灌木。蓝靛果果实中富含氨基
酸、黄酮类成分及山梨糖醇、柠檬酸等生物活性物质 [1 -3]。
其果实和叶片中富含花色甙、桃叶珊甙、花青素苷、无色花青
素苷、儿茶酸及芸香苷等物质,对心脑血管疾病具有一定疗
效,并有抗病毒、抗癌和改善肝脏的解毒作用[4 -6]。蓝靛果
果实可鲜食,也可加工饮料、果酱、果糕及酿酒等,具有色泽
鲜艳,口味清爽,酸甜相宜的特点[5]。
近年来,蓝靛果市场需求量越来越大。2014年鲜果市场
价格为 12 ~15元 /kg,速冻果价格为 8 500 元 / t,浓缩汁国际
市场价格为 8. 0万元 / t,饮品销售价为 10 ~12元 /瓶,出现供
不应求的现象。该研究拟采用植物组织培养技术栽培大兴
安岭天然蓝靛果,旨在缓解苗木供求矛盾,为大规模工厂化
育苗提供技术支撑。
1 试验材料采集与处理
2013年 3月以大兴安岭阿木尔地区天然蓝靛果优树为
试材,剪去基部较老部位和顶梢细弱部分,将枝条剪成 15 ~
20 cm的茎段,放入罐中水培催芽,培养温度约 20 ℃,7 d腋
芽开始陆续萌发。
剪取长约 2. 0 cm的带芽茎段,加少量洗衣粉洗涤,用自
来水冲洗 5次,在超净工作台上用 0. 1%氯化汞溶液表面灭
菌,灭菌时间为 2. 5 min,灭菌后用无菌水冲洗 3 次,并浸泡
于无菌水中 50 min,取出用无菌滤纸吸干材料表面多余水
分,待用。
2 试验设计与方法
2. 1 诱导侧芽萌发 剪去茎段两端多余部分后,在无菌条
件下将单芽茎段接种于MS +6-BA 1. 0 mg /L + IBA 0. 2 mg /L
培养基中,诱导侧芽萌发。
2. 2 蓝靛果忍冬试管苗增殖培养基的筛选 待茎段腋芽伸
长后,分别转接于以 MS为基础,添加 3种不同浓度激素的培
养基中进行增殖培养,筛选优化蓝靛果忍冬试管苗的增殖培
养基配方。
采用 L(34)正交实验设计芽增殖培养基,以激素 6-BA
(A)、IBA(B)、GA3(C)为 3个因素,每因素设置 3 个水平(6-
BA 1. 0、2. 0、3. 0 mg /L;IBA 0. 1、0. 2、0. 3 mg /L;GA3 0. 5、1. 0、
1. 5 mg /L) ,每个处理2次重复,每个重复接种5瓶,培养40 d
观察试验结果。培养条件:白天温度(25 ± 1)℃,夜间温度
(20 ±1)℃,光照强度 2 000 Lux,光照时间 12 h /d。
2. 3 蓝靛果忍冬试管苗生根培养基的筛选 剪取苗高 1. 5
~2. 0 cm的单芽茎段,分别转接于以下 4 种生根培养基中:
①1 /2MS + NAA 0. 5 mg /L;②1 /2MS + NAA 1. 0 mg /L;③
1 /2MS + NAA 0. 5 mg /L + IBA 0. 5 mg /L;④1 /2MS + NAA 1. 0
mg /L + IBA 1. 0 mg /L,进行试管苗生根培养,培养 45 d观察
试验结果。
每个处理 2次重复,每个重复接种 5 瓶。上述培养基均
加蔗糖 20 g /L,日产琼脂粉 6 g /L,pH调至 5. 8。
2. 4 蓝靛果忍冬试管苗的移栽
2. 4. 1 不同移栽基质对试管苗生长的影响。由于移栽基质
的成分、比重决定苗木造林的成活率与成本,因此选择适合
苗木生长、低成本、轻型、长效的有机基质,进行苗木大规模
工厂化生产具有重要意义。该试验以农林废弃物为材料,采
用植物发酵技术,维持堆体高温发酵 7 d。经仪器检测发酵
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2015,43(23) :159 - 160,179 责任编辑 高菲 责任校对 况玲玲
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2015.23.063
腐熟的有机材料理化性质,调整适宜的 C /N,调制适合植物
生长的有机轻基质,备用。
将经过生根培养的试管苗取出,用清水洗净基部培养
基。试管苗基部速蘸 0. 5%高锰酸钾溶液消毒,移栽到已灭
菌的有机基质中,加盖塑料布、遮阴网。每种基质移栽 20
株,每处理重复 3次,培养 14 d统计成活率,筛选适宜蓝靛果
忍冬生长的基质。以下为供试有机轻基质:A.树皮∶阔叶 = 1
∶ 1;B.松针∶草炭∶阔叶 =1∶ 1∶ 1;C.锯末∶阔叶∶稻壳 = 1∶ 1∶ 1;
D.阔叶∶草腐菌菌糠 =1∶ 1。
2. 4. 2 不同空气相对湿度对试管苗移栽成活率的影响。6
月初进行蓝靛果忍冬试管苗移栽试验,培养温度控制在白天
23 ~25 ℃,夜间 18 ~20 ℃,分别采取雾化设备保持Ⅰ.相对湿
度 75% ~85%;Ⅱ .相对温度 65% ~ 75%;Ⅲ.相对温度 55%
~65%;Ⅳ.相对湿度 45% ~55%共 4种处理,筛选出适于试
管苗移栽的培养条件,为蓝靛果忍冬工厂化育苗提供参考。
2. 5 数据统计分析方法 采用数据统计软件 DPS7. 05对增
殖芽苗数、增殖倍数、生根数和根长等指标进行方差分析和
差异显著性测验(SSR法)[7]。
3 结果与分析
3. 1 诱导蓝靛果忍冬侧芽生长 观察试验结果表明,腋芽
在初代培养基上培养 3 d开始萌动,经 7 d培养节间伸长,小
叶片展开。
3. 2 不同处理对蓝靛果忍冬试管苗木分化增殖的影响 将
伸长的茎梢切成 1. 5 cm的单节茎段,分别转入不同增殖培
养基,增殖培养 40 d 后,调察试验结果,进行极差分析(表
1)。从各因素对苗木性状影响的极差结果反映:对于试管苗
苗高性状而言,6-BA各水平间极差 0. 69,IBA极差 0. 30,GA3
极差 0. 06;对于分化增殖数而言,6-BA 因素极差 0. 98,IBA
极差 0. 54;GA3 极差 0. 53,即无论从苗高,还是分化增殖情况
来讲,6-BA都是决定苗木生长的重要因素。方差分析表明,
按 F值大小分析,影响苗高、分化增殖的主要因素仍是 6-
BA。按照植株上部生长情况的多重比较结果显示,以 MS +
6-BA 2. 0 mg /L + IBA 0. 3 mg /L + GA3 0. 5 mg /L为培养基培
养的试管苗苗高生长最快,分化增殖苗数最多,并且与其他
处理差异显著。
表 1 不同激素对试管苗上部性状的影响
浓度
水平
苗高∥cm
6-BA IBA GA3
分化增殖数∥株
6-BA IBA GA3
1 3. 81 3. 86 3. 98 6. 72 6. 51 6. 70
2 4. 46 4. 01 4. 02 7. 12 6. 47 6. 38
3 3. 77 4. 16 4. 04 6. 14 7. 01 6. 91
极差 R 0. 69 0. 30 0. 06 0. 98 0. 54 0. 53
3. 3 不同处理对蓝靛果忍冬试管苗生根的影响 切取苗高
约 1. 5 cm的单芽分别转接于不同生根培养基中进行生根培
养。观察发现,培养 18 d左右开始长出浅绿色的根。对培养
45 d的试管苗进行方差分析表明,无论从生根数量,还是根
长方面看各处理间差异极显著(P < 0. 01)。经 SSR 法多重
比较结果表明,从苗木生根数量方面看各处理间差异显著,
并且以处理①(1 /2MS + NAA 0. 5 mg /L)为最多;从根长方面
处理①(1 /2MS + NAA 0. 5 mg /L)最好,但与处理③(1 /2MS
+ NAA 0. 5 mg /L + IBA 0. 5 mg /L )差异不显著,说明控制蓝
靛果忍冬试管苗生根的主要因素是 NAA,而且 NAA 浓度为
0. 5 mg /L植株生根状况最好。因此,选择培养基 1 /2MS +
NAA0. 5 mg /L为蓝靛果忍冬的生根培养基,显著优于其他处
理,生根数较多,生根速度快,有利于提高移栽成活率。
3. 4 蓝靛果忍冬生根试管苗的移栽试验
3. 4. 1 不同有机轻基质对试管苗生长的影响。由表 2 可
知,以松针∶草炭∶阔叶 =1∶ 1∶ 1为基质的移栽效果最好,成活
率86. 7%,苗木生长健壮,有效叶片数、新增根数较多,并且
在第 3节以下木质化程度高。
表 2 不同有机轻基质对试管苗生长的影响
有机轻基
质类型
平均苗高
cm
平均茎粗
mm
有效叶片数

新增根数

成活率
%
A 11. 6 0. 92 14. 2 3. 8 75. 8
B 11. 3 0. 98 14. 8 4. 2 86. 7
C 9. 9 0. 89 11. 5 2. 1 31. 2
D 10. 8 0. 95 12. 7 3. 4 61. 7
3. 4. 2 不同空气相对湿度对试管苗移栽成活率的影响。将
苗木移栽到基质 B中,7 d后统计苗木存活状况。从表 3 可
知,采用雾化设备保持空气相对湿度在 65% ~ 75%,蓝靛果
忍冬试管苗成活率最高,为 91. 2%,湿度过高易产生霉变而
死亡;湿度过低蒸发量大,植株缺水而枯萎。可见,试管苗移
栽后,采用雾化设备,同时在苗床上方搭建小拱棚并覆盖一
层透明塑料布有助于保持空气湿度,结合适时通风,有利于
提高试管苗的成活率。
表 3 空气相对湿度对试管苗移栽成活率的影响
空气相
对湿度
成活率
%
生长状况
Ⅰ 86. 7 苗木部分叶片、茎秆腐烂,基质有霉变气味
Ⅱ 91. 2 植株挺立,叶片直立,叶色浓绿
Ⅲ 78. 8 叶片出现不同程度下垂,色泽暗淡,茎秆顶端部
分下垂
Ⅳ 33. 4 叶子萎蔫,部分脱落,叶片无光下垂,茎秆顶端
部分枯萎
4 结论与讨论
(1)该试验表明,蓝靛果忍冬的最适增殖培养基为 MS +
6-BA 2. 0 mg /L + IBA 0. 3 mg /L + GA3 0. 5 mg /L,分化苗数较
多,叶色深绿,植株生长健壮。1 /2MS + NAA 0. 5 mg /L为蓝
靛果忍冬的最适生根培养基,生根率较高,生根速度快,有利
于提高移栽成活率。
(2)注意枝条采集的时间,如冬季采集的休眠枝条经水
培易产生花芽,处理材料时尽量避免接种带花芽的嫩枝。
(3)试管苗一般在高湿、弱光、恒温条件中进行培养,出
瓶后极易失水死亡。瓶外生根采取覆膜或喷雾等方法保证
空气相对湿度,并及时增加光照,以保证苗基部的正常呼吸,
并防止叶片失水萎蔫。瓶外生根后期采取加强通风逐渐降
低湿度和温度,以增强幼苗的自养能力,促进叶片保护功能
( 下转第 179页)
061 安徽农业科学 2015 年
表 2 胶东半岛异常降水灰色模型检验结果
项目 C 模型等级
青岛异常偏多 0. 288 361 优秀
烟台异常偏多 0. 305 893 优秀
威海异常偏多 0. 211 817 优秀
青岛异常偏少 0. 169 518 优秀
烟台异常偏少 0. 309 915 优秀
威海异常偏少 0. 255 674 优秀
表 3 2011 ~ 2030年胶东半岛地区降水异常年份预测结果
站点 异常偏多年份 异常偏少年份
青岛 2016、2027 2014、2019、2024、2029
烟台 2016、2025 2015、2017、2025
威海 2013、2021 2014、2020、2027
3 结论
(1)通过建立胶东半岛异常降水的灰色预测 GM(1,1)
模型,对模型进行了验证,并对 2011 ~ 2030 年的异常降水进
行了预测和比对论证。结果表明,2014 年在青岛和威海、
2015和 2017年在烟台,出现降水异常,表现为偏少;2013 年
在威海、2016年在青岛和烟台,降水异常,表现为偏多。而这
与 2014年胶东半岛地区的干旱和 2013年的降水偏多有着比
较好的吻合,可信度较高。
(2)灰色GM(1,1)模型具有要求数据较少、原理简单、计
算量适中、预测精度较高等诸多优点,但 GM(1,1)适合于短
序列的预测,不能用于序列中较长时间的预测,否则会产生
较大的误差。另外,原始序列本身规律的好坏也将影响预测
模型的预测能力。根据灰色理论建立降水异常的预测模型
过程是建立在严格的数学基础上的,结果可为农业抗旱工作
提供参考。
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2008.
( 上接第 160 页)
快速完善,气孔变小,增强抗性和适应外界环境条件的能力,
生根率提高。温度、光照、基质水分和空气湿度的平衡是获
得较高生根率的保证[8]。
(4)该研究采用经发酵的混合有机基质诱导生根,结果
表明不同基质对试管苗的生根效果差异较大,其中以处理 B
移栽效果最好,空气相对湿度控制在 65% ~75%的环境条件
下苗木成活率 91. 2%,生长健壮,有效叶片数、新增根数较
多,并且在第 3 节以下木质化程度高。该基质比无机基质
轻,营养丰富,便于携带,有效地降低劳动强度,同时利用该
基质可以有效减少换苗床土造成的苗木死亡率。
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