西伯利亚花楸组织培养技术研究

时间:2022-07-30 05:25:29

西伯利亚花楸组织培养技术研究

摘要:以西伯利亚花楸的半木质化茎段为外植体,对其进行了组织培养研究。结果表明:以0.1%HgCl.2表面灭菌8min效果最好。在丛生芽诱导增殖培养阶段,MS+6-BA1.0mg/L+IBA0.1mg/L丛生芽诱导率和增殖率最高,分别为100%和13.6±2.3。在1/2MS+IBA0.5mg/L培养基中的生根效果最好,生根率为82.6%。移栽时,选择蛭石+草炭土(体积比为1:1)较好,有利于试管苗的成活及生长。

关键词:西伯利亚花楸;组织培养;移栽

1引言

西伯利亚花楸(Sorbus sibirica)为蔷薇科花楸属落叶乔木,原产俄罗斯西伯利亚地区,该树种具有较强的耐寒能力,能够忍耐-40℃以下的严寒。花白色,果橙黄色或红色,经冬不落,是优良的观花、观果园林绿化树种.[1,2]。此外,西伯利亚花楸的果实富含多种维生素,可以鲜食,其鲜果黄酮含量达0.25%~0.35%,对治疗高血压等心脑血管疾病有特殊疗效;鲜果可用于生产果汁、果酒、果酱、果脯、罐头等食品和饮料;其树皮还能制取烤胶.[2]。因此,西伯利亚花楸是一种极具开发潜力的珍贵资源。

西伯利亚花楸原产地为俄罗斯西伯利亚地区,该地区冬季漫长、积雪持久,为种子打破休眠和营养物质的转化提供了天然条件。西伯利亚花楸引种到我国后,由于种子休眠及气候条件等多方面的因素,出苗率及幼苗质量普遍偏低,远远满足不了快速繁殖和大量推广的需要。因此,开展西伯利亚花楸组织培养技术研究对其开发利用具有重要意义。

2材料与方法

2.1试验材料

试验用当年生半木质化枝条于2009年5月中旬采自辽宁林业职业技术学院院内,树干通直,树型优美,果实丰硕鲜艳,无病虫害。

2.2试验方法

2.2.1外植体的表面灭菌

将采集的半木质化枝条去除叶片后修剪成长约4~5cm长的茎段,于自来水下冲洗30min,洗去表面尘土。用1%洗涤剂溶液浸泡5min,再用流水冲洗30min后,分割成约1.5~2.0cm带有1个腋芽的茎段;在超净工作台上用0.1%HgCl.2溶液灭菌,灭菌时间设3个梯度:6min、8min和10min;灭菌后用无菌水冲洗6次,每次2min,用无菌滤纸吸干,再将茎段末端横切去约2mm后,接种于诱导培养基MS+6-BA1.0mg/L中进行培养,研究不同灭菌时间对无菌外植体获得率的影响,同时建立无菌再生系统。

2.2.2不同激素配比对西伯利亚花楸丛生芽诱导的影响

经诱导培养25~30d后,可获得长约3~5cm的营养枝,每个营养枝有2~3个腋芽,将其从半木质化枝条上切下,并分割成1.0~1.5cm含有一个腋芽的茎段,转接至以MS为基本培养基,附加6-BA(0、0.5、1.0、1.5mg/L)和IBA(0、0.1、0.5mg/L)的丛生芽诱导培养基中,二因素组成3×4的各种组合,每个处理接种5瓶,每瓶中接种10个外植体,重复3次。

2.2.3不同浓度的IBA对西伯利亚花楸生根培养的影响

选择继代培养中苗高在2.0cm以上的单株小苗接种于以1/2MS为基本培养基的生根培养基中,其中添加不同浓度的IBA(0、0.2、0.5、1.0mg/L),每个处理接种5瓶,每瓶中接种10个外植体,重复3次。

以上培养基中均附加20g/L蔗糖,6g/L琼脂粉,pH值为5.8。培养材料均置于温度25±2℃,空气相对湿度80%,光子通亮密度为30μmol·m.-2·s.-1,光周期为16h/8h。

2.2.4生根苗移栽

当生根培养的小苗根长为1.0~1.5cm时,将其开瓶移入温室练苗7d,移栽前3d用50%可湿性多菌灵800倍液喷浇灭菌,幼苗种植基质为珍珠岩+泥炭土和蛭石+草炭土两种,每种基质中2种材料的体积比均为1∶1。每种基质移植小苗1000株。

2.3数据分析

应用MINITAB 14对丛生芽诱导和生根培养试验结果进行统计分析。

3结果与分析

3.1不同灭菌时间对外植体的影响

外植体灭菌处理5d后,灭菌不彻底的茎段陆续开始出现污染,灭菌处理后20d的统计结果见表1。

从表1可知,随着消毒时间的延长,污染率下降,但同时死亡率也逐渐升高。死亡的外植体表现为腋芽和表皮细胞逐渐褐化,最终导致死亡。在用0.1%的HgCl2灭菌8min时,污染率与死亡率总和最低,无菌外植体获得率最高,达到了86.5%。

3.2不同激素配比对西伯利亚花楸丛生芽诱导的影响

将初代培养获得的营养枝茎段接种于附加不同浓度的6-BA与IBA的增殖培养基中诱导丛生芽。培养5d后,腋芽膨大,茎段基部逐渐隆起,形成小块愈伤组织。培养20d后,腋芽已经萌发,在基部愈伤组织上产生大小不同、数量不等的不定芽,但在不同培养基中外植体的表现存在明显的差异,培养40d的观察结果见表2。

3.4不同基质对生根苗移栽的影响

选择根长1.0~1.5cm的生根苗,炼苗后洗去根部培养基,分别移栽至珍珠岩+泥炭土(1∶1)和蛭石+草炭土(1∶1)两种基质中,移栽后浇一次定根水,以后保持基质湿润,温度保持在20℃左右,初期适当遮荫。缓苗期过后,植株发出新根开始正常生长。

试验所使用的2种混合基质对移栽苗成活率的影响不显著,成活率均在93%以上,但对小苗后期生长速率有影响。移栽30d后统计两种基质上的平均苗高分别为5.7cm和7.3cm。由此可见,蛭石+草炭土更适于移栽苗的生长。

4结语

(1)组织培养的过程当中,外植体的消毒是很重要的一步。时间短,污染率高而时间过长,则会对外植体造成伤害。实验结果表明:利用0.1%HgCl.2溶液对西伯利亚花楸半木质化茎段表面灭菌8min效果最好;而消毒6min时,污染率过高;消毒10min,HgCl.2对植物材料的毒害作用严重,导致死亡率大大提高。白卉.[3]等(2007)在花楸组织培养的过程中采用间断灭菌4min的方法,也获得了较好的灭菌效果。

(2)确定植物激素的种类与浓度是筛选培养基的关键环节。本研究发现,在附加6-BA1.0mg/L和IBA0.1mg/L的MS培养基中,西伯利亚花楸的丛生芽诱导率和增殖率最高,分别为100%和13.6±2.3;研究中还发现,单独使用6-BA或IBA不适宜丛生芽的诱导和增殖;

(3)西伯利亚花楸最适宜的生根培养基为1/2MS+IBA0.5mg/L,此结论与崔崧.[4]等(2010)的研究结论相一致。西伯利亚花楸在此生根培养基上生根率可达82.6%,且芽苗健壮,根系粗壮,移栽成活率高;当IBA的浓度逐渐上升时,芽苗基部愈伤化逐渐加重,移栽过程中极易断根,导致植株生长不良,甚至死亡。组培苗的移栽基质选择蛭石+草炭土(体积比为1∶1),可充分满足试管苗生长所需的营养物质,有利于试管苗的成活及生长。

目前,对于花楸的组织培养研究已有少量的报道,王爱芝.[5]等(2009)就花楸组织培养过程中出现的玻璃化现象进行研究,并提出了一些解决方法。相信随着研究的不断深入,花楸的组织培养体系将日趋完善,将极大地推动花楸的应用与推广。

参考文献:

[1] 李作文,汤天鹏.中国园林树木[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2008.

[2] 姚莉莉,赵海泓,申立营,等.西伯利亚花楸组培快繁技术体系的研究[J].辽宁农业科学,2005(6):19~21.

[3] 白卉,王秋玉,曹焱,等.花楸组织培养技术的研究[J].林业科技,2007,32(3):53~55.

[4] 崔崧,张文达,李晶.西伯利亚花楸组织培养关键技术的研究[J].中国林副特产,2010(4):12~14.

[5] 王爱芝,沈海龙,张鹏,等.花楸组织培养中玻璃化现象的发生与防治[J].东北林业大学学报,2009,37(10):18~22.2012年11月Journal of Green Science and Technology第11期张志桥,等:湘东黄脊竹蝗监测方法与防治效果研究植物研究

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