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半邊蓮組織培養和快速繁殖
日期:2008-12-25 來源:北方園藝 作者: 我要評論()
摘要:半邊蓮生長繁茂,分枝多,葉密集,纖細雋關,是花壇、園林鑲邊、組合盆栽和彩壇栽植的完美選擇。近幾年,隨著半邊蓮應用價值的不斷發掘,對半邊蓮的培養和繁殖越發引起人們重視。試驗運用組織培養技術,以MS為基本培養基,通過比較附加不同種類和濃度的植物生長調節物質(2,4-D、NAA、6-BA)對半邊蓮莖段和葉片愈傷組織誘導和分化的影響,篩選出了適宜的培養基配方,獲得了生長良好的愈傷組織和完整的半邊蓮再生植株,建立了一個半邊蓮快速繁殖程序。結果表明,外植體在MS+0.5 mg/L 2,4-D上可誘導愈傷組織;在培養基MS+0.3 mg/L6-BA上可以誘導愈傷組織分化出腋芽;在培養基MS+0.7 mg/L NAA上可誘導無根系植株短期內產生大量根系,形成完整植株。移栽后成活率可達85%。 關鍵詞:半邊蓮;組織培養;愈傷組織
半邊蓮(Lobelia chinensis)又稱為細米草、瓜仁草、急解索,是桔梗科半邊蓮屬多年生草本花卉,因其植株低矮,分枝多,葉密集,纖細雋美,是花壇、園林鑲邊、組合盆栽和彩壇栽植的完美選擇。喜濕,稍耐蔭,也適用于較陰濕處作觀賞草坪。半邊蓮盛花期時,成千上萬的小花簇擁在枝頭,繁茂的花簇把整個植株包裹得嚴嚴實實,十分漂亮。
目前,對半邊蓮組織培養的研究僅見于王連平、劉強等對半邊蓮(Lobelia Chinensis Lour)離體莖段再生進行了研究。此外,日本學者Ishimara等(1992)對與半邊蓮同科的植物Lobelia inflata進行了組培發根的研究。隨著半邊蓮應用價值的逐漸發掘,人們越來越重視半邊蓮的繁殖以及栽培品種的不斷更新。目前國內花卉市場上只有半邊蓮的種子和播種穴盤苗供應,國外一些專利無性扦插繁殖的品種在國內很難見到,常規育種方法繁育半邊蓮已經不能滿足人們日益增長的需求。因而用植物組織培養技術研究半邊蓮的離體快速繁殖,品種更新和大規模工廠化生產,盡快滿足人們日益增長的需求就顯出其優越性了。
1材料與方法
1.1材料
試驗材料來源于東北林業大學花卉研究所溫室內種植的半邊蓮。
1.2試驗方法
先用自來水沖洗選取的植物材料,然后用洗衣粉水浸泡和沖洗15 min左右。再在超凈工作臺用0.1%升汞(HgCl2)消毒7 min。處理后用無菌水沖洗3~4次。經過表面滅菌的材料用無菌濾紙將水吸掉。再用解剖刀切取莖尖下的莖段及葉片,通常幾毫米大小,切去莖段兩端因消毒而壞死的切口,莖段保留長度為4~6 mm;將葉片邊緣剪切,然后,將材料用槍式鑷子接種到不同培養基上進行培養。培養溫度為(25±1)℃,光照時間為16 h,光照強度為2 000~3 500 lx。
2結果與分析
2.1愈傷組織的誘導
在以莖段為外植體時,莖段在培養8~12 d后,莖段兩端產生愈傷組織,翠綠色,少數為白色,直徑0.3~0.5 cm。培養10~15 d后,培養基中莖段兩端切口處少數愈傷組織白色,呈球體狀,直徑0.8~1.3 cm。以MS 2培養基的莖段愈傷組織最明顯、最大,尤其是2,4-D濃度為0.5 mg/L(表1)。此外,從表1可看出,隨著2,4-D濃度的增加,莖段的出愈率先增加,在2,4-D濃度為0.5 mg/L時達到最大,然后,隨著2,4-D濃度的增加而降低。愈傷組織的生長情況在2,4-D濃度為0.5 mg/L時最好。
在誘導葉片愈傷組織培養基中,培養7~12 d后,葉片變為淡灰色,水漬狀,無明顯愈傷組織產生。培養14~18 d后葉片周邊膨脹,有淋巴狀愈傷組織產生,顆粒狀,淺綠色,直徑0.1~0.4 cm。培養16~23 d后葉片愈傷組織呈顆粒狀,直徑0.5~1.0 cm。同樣,隨著2,4-D濃度的增加,葉片的出愈率先增加,在2,4-D)濃度為0.5 mg/L時葉片的出愈率達到最大(表2),然后,隨著2,4-D濃度的增加而降低。
表1 不同濃度2,4-D對莖段愈傷組織誘導和生長的影響
注:生長一般++,生長較好+++,生長最好++++。下表同。
表2 不同濃度2,4-D對葉片愈傷組織誘導和生長的影響
2.2不定芽的形成
試驗愈傷組織再分化形成再生植株的方式為先產生芽,后在莖的基部長根。培養過程中發現,在MS 3培養基上的外植體愈傷組織分化最明顯。接種于培養基中的莖段愈傷組織在18~25 d后,開始產生不定芽,芽體長度為1.5~2.6 cm,分化率隨6-BA濃度的增加先增加后減少(表3)。此外,從表3中可看出莖段愈傷組織的分化以6-BA 0.3 mg/L培養基產生的不定芽最多,生長最快。每個莖段產生不定芽6~12個。
接種于MS 3培養基中的葉片愈傷組織27~32 d開始產生不定芽,與莖段產生的不定芽相似,葉片愈傷組織產生的不定芽也為白色,芽體長度為0.8~2.5 cm,分化率隨6-BA濃度的增加先增加后減少,每個葉片產生不定芽4~7個(表4)。同樣,葉片愈傷組織的分化以6-BA 0.3 mg/L培養基產生的不定芽最多,生長最快。
表3 不同 6-BA濃度對莖段不定芽體誘導和生長的影響(25 d)
表4 不同 6-BA濃度對葉片不定芽體誘導和生長的影響(35 d)
2.3不定芽生根誘導
接種莖段在MS 0和MS 1培養基上培養30~35 d后就可形成完整植株,高度5~10 cm。葉片在MS 0和 MS 1培養基上培養37~42 d后就可形成完整植株,高為4~7 cm。培養30~43 d后在MS2和MS3培養基接種的莖段形成元根系不完整植株,高度6~9 cm。培養40~48 d后在MS 2和MS 3培養基接種的葉片形成無根系不完整植株,高度5~8 cm。
培養基中無根系的不完整植株如不繼代到生根培養基中生根培養,將無法繼續生長。因此將MS 2和MS3中無根系的不完整植株繼代到MS 4中進行生根培養。在培養38~47 d后,莖段無根系不完整植株開始生根,根系細長,白色,并且隨著NAA濃度的增加,根系生長逐漸增多,根長逐漸增長,以NAA 0.7 mg/L根系生長最多、最長,長度為3~4.5 cm(表5)。
在培養46~57 d后,葉片的不完整植株開始生根,白色,纖細,長度為2~3.6 cm,并與接種莖段的不定芽生根狀況相似,接種葉片不定芽產生的根系隨著NAA濃度的增加逐漸增多,根長逐漸增長,以N從0.7 mg/L根系生長最多、最長,長度為2.5~4.0 cm(表6)。
表5 不同NAA濃度對接種莖段生根的影響(55 d)
表6 不同NAA濃度對接種葉片生根的影響(45 d)
2.4練苗馴化及移栽
半邊蓮試管苗是在無菌、有營養供給、適宜光照和溫度、近90%的相對濕度環境條件下生長的,因此,在生理、形態等方面都與自然條件生長的半邊蓮很大差異。所以必須通過練苗,使它們逐漸地適應外界環境,從而在生理、形態、組織上發生相應變化,使之更適于自然環境,這樣才能保證試管苗順利移栽成功。
試驗在半邊蓮試管苗根長為3~5 cm時,去掉三角瓶的透氣膜,光照強度減為1 000 lx左右,進行練苗。經過10 d練苗后,用自來水洗掉小苗根部殘余培養基洗凈,分別移栽到盛有腐殖土的花盆中,保證空氣濕度在80%以上,放置于蔭涼處3~5 d,移栽到苗圃中,成活率為85%。 (王廣軍 中共黑龍江省委黨校 張彥妮 東北林業大學園林學院)
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