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文冠果組培快繁體系的建立

2018-01-25 20:33盧影影金華郭建磊白鑫磊
天津農業科學 2018年1期
關鍵詞:嫩莖文冠果

盧影影+金華+郭建磊+白鑫磊

摘 要:為了建立高效穩定的文冠果無性快繁體系,以4周苗齡的文冠果實生苗嫩莖為外植體分別進行了外植體的消毒、不定芽誘導和生根誘導試驗。結果表明:70%酒精振蕩消毒30 s后用0.1%HgCl2振蕩消毒7 min時,消毒效果最佳,莖段染菌率為6.67%,而且莖段無死亡;WPM+6-BA1.0 mg·L-1+IBA1.0 mg·L-1+IAA2.0 mg·L-1最適于芽的誘導,出芽率為94.44%,經生根誘導可產生健壯的根系。本研究對文冠果的規?;焖俜敝秤兄匾膮⒖家饬x。

關鍵詞:文冠果;嫩莖;快繁;不定芽

中圖分類號: S565.9 文獻標識碼:A DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2018.01.001

Abstract:To establish a stable and efficient rapid propagation system of the Xanthoceras sorbifolia, 4 weeks seedling tender stem of Xanthoceras sorbifolia were used as explants, the experiment of explants disinfection, adventitious bud induction, and rooting induction were conducted. The results showed that: reelingly disinfect 30 s with 70% alcohol, and then reelingly disinfect 7 min with 0.1% HgCl2 had the best disinfection effect, the contamination rate was 6.67%, and there was no stem death; WPM+6-BA1.0 mg·L-1+IBA1.0 mg·L-1+IAA2.0 mg·L-1 medium was the most suitable for adventitious bud induction, the induction rate was 94.44%. The root induction could produce strong root system. The study had important referenced values for mass rapid reproduction of the Xanthoceras sorbifolia.

key words:Xanthoceras sorbifolia Bunge; tender stem; rapid propagation; adventitious bud

文冠果(Xanthoceras sorbifolia)為無患子科(Sapindaceae)文冠果屬(Xanthoceras) [1],主要分布在中國北部,具有較強的適應性和抗逆能力,壽命長,在黃土高原、沙地和石質山區等瘠薄多石且干旱的地方均能生長,是我國水土保持和防沙、改造環境的重要優良樹種。文冠果種子含油率高達30%~60%,種仁含油率高達55%~66%,被譽為“北方油茶”,果油脂肪酸含有豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、亞油酸、亞麻油酸等,可以用來生產生物柴油,也是重要的生物質能源樹種[2]。文冠果含有豐富的蛋白質和氨基酸,枝條、葉子、果殼等部位的提取物有抗病毒、防治心血管疾病和增強記憶力等功效[3],可應用在食品、醫藥和化工等領域。由于近些年來石油資源日益枯竭,文冠果作為含油量非常高的生物柴油原料而備受重視,但文冠果幼樹落花十分嚴重,種源嚴重不足[4]。文冠果快繁體系的建立可以實現文冠果高效快速繁殖,是解決種源不足問題的有效途徑。本研究采用文冠果實生苗的嫩莖為外植體,通過確定消毒方法、篩選誘導不定芽和誘導生根的最適培養基,建立一個穩定且高效的文冠果快繁體系,為文冠果的規?;焖俜敝程峁├碚摵图夹g支持。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

文冠果種子由新疆奇臺縣文冠果種植基地提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 文冠果幼苗的培養 選擇籽粒飽滿、無病蟲害的文冠果種子,80 ℃水浴燙種10 min后進行沙培種植,當長至4周苗齡時取莖段作為本試驗的外植體。

1.2.2 外植體的消毒 將花盆中的文冠果苗剪下,將嫩莖切成長度為2.5 cm的莖段作為外植體,每個莖段上帶有兩個腋芽,在水中加洗潔精用流水沖洗5~24 h,清洗好的莖段用75%酒精消毒30 s,無菌水沖洗3次,再用0.1%的HgCl2分別消毒3,5,7,9,11,13,15 min,無菌水清洗5次。將消毒后的莖段接種至芽誘導培養基:WPM+蔗糖30 g·L-1 +瓊脂8.5 g·L-1。每瓶接種5個莖段,3次重復,25±2 ℃光照12 h·d-1培養,1周后統計染菌情況。

1.2.3 文冠果不定芽的誘導 將消毒后的莖段接種至芽誘導培養基中,芽誘導培養基為:WPM+6-BA 2.0 mg·L-1+IBA2.0 mg·L-1+IAA1.0 mg·L-1+蔗糖30 g·L-1+瓊脂8.5 g·L-1,其中6-BA濃度為0,1.0,2.0 mg·L-1;IBA濃度為0,1.0,2.0 mg·L-1;IAA濃度為0,1.0,2.0 mg·L-1,3次重復,25±2 ℃光照12 h培養,10 d后統計腋芽誘導率。出芽率=發芽的節點數/接種的莖段節點數×100%。

1.2.4 文冠果的生根誘導 待芽長至3 cm左右時轉入生根培養基:1/2WPM+IBA 2.0 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1+Gln300 mg·L-1+蔗糖30 g·L-1+瓊脂8.5 g·L-1,25±2℃光照12 h·d-1培養20 d,當根系發出側根時取出組培苗,用清水洗去根部培養基,移入蛭石和草炭為基質的營養缽中,最后移栽至花盆。endprint

1.3 數據處理方法

試驗數據用Microsoft Excel軟件整理后,采用SPSS 22.0進行單因素方差分析(ANOVA)。

2 結果與分析

2.1 0.1%HgCl2消毒時間對文冠果外植體消毒效果的影響

從表1可以看出,當0.1%HgCl2消毒時間低于5 min時,莖段染菌個數和染菌率顯著高于其他時間處理,其他時間處理間差異不顯著;當0.1%HgCl2消毒時間高于9 min時,莖段染菌率為零,但是莖段死亡數隨著消毒時間延長而增多;只有當0.1%HgCl2消毒時間為7 min時,莖段染菌率低,且莖段無死亡。因此,70%酒精消毒30 s,0.1%HgCl2消毒7 min為最佳消毒處理。

2.2 不同激素組合對文冠果不定芽誘導的影響

外植體接種到芽誘導培養基上培養到第10天時不定芽生長狀況出現顯著差異。從表2可以看出,不同激素組合對外植體不定芽的誘導差異較大,處理4的芽誘導效果最好,顯著高于對照組和處理1,且不定芽的生長狀態最好,芽體粗壯,平均長度為1.8 cm;處理2和處理3出芽率較高,與處理4差異未達顯著水平,但不定芽的狀態較差,芽體纖細,芽較短。因此,最佳芽誘導培養基為WPM+6-BA1.0 mg·L-1+IBA1.0 mg·L-1 +IAA2.0 mg·L-1。

2.3 文冠果生根及移栽

將長度為3 cm左右芽切下轉接到生根培養基,15 d時莖段大部分基部膨大、出現愈傷組織,30 d后可長出根系,挑選根系健壯的組培苗進行煉苗移栽,3 d后移栽至濕沙子為基質的花盆中,移栽后長勢良好,葉色濃綠。

3 結論與討論

植物外植體表皮攜帶大量微生物且體內有內生菌,消毒難度大[5]。酒精、HgCl2、次氯酸鈉、氯氣、抗生素等均有滅菌消毒的作用[6],常用作消毒試驗消毒劑,這些消毒劑如果消毒時間太長會導致外植體發生褐化,在消毒試驗中一定要權衡消毒效果和外植體損傷程度這兩個方面,選出最佳的消毒劑和消毒時間組合。本研究中在花盆播種文冠果種子,長出的文冠果幼苗不接觸攜帶大量微生物的外界開放環境,有助于降低污染,本試驗使用的消毒劑是70%的酒精和0.1%的HgCl2組合,通過消毒試驗篩選出最佳的消毒時間,從而確定最佳的消毒方案。

激素是影響不定芽誘導效果的最重要因素,大量研究表明,在有些植物中,生長素與細胞分裂素的合理配比能夠達到非常好的誘導效果。程冉[7]篩選出了文冠果芽誘導的最佳培養基和激素配比是MS+BA1.0 mg·L-1+NAA0.2 mg·L-1。柳金鳳等[8]提出當6-BA濃度一定時,IAA比NAA更會有利于誘導文冠果的萌芽,IAA濃度為 0.8 mg·L-1時,萌芽的誘導率達到了最高。本研究采用文冠果實生苗的嫩莖作為外植體,生長狀態旺盛,更有利于芽誘導,研究結果表明細胞分裂素6-BA和生長素IBA、IAA配合作用可以誘導出不定芽,且在6-BA1.0 mg·L-1、IBA1.0 mg·L-1、IAA2.0 mg·L-1的激素組合時出芽率最高,芽長勢最好。

生根誘導是組織培養過程中一個非常關鍵的環節,它直接關系到組培苗移栽的成活率,更關系到組織培養試驗的成敗[9]。以往的研究表明,文冠果的組培苗生根特別困難[10]。本試驗結果表明,采用低鹽培養基添加氨基酸,并配合不同激素配比最終成功誘導文冠果組培苗生根,煉苗移栽后長勢良好。本研究采用4周苗齡的文冠果實生苗嫩莖作為外植體,成功建立了文冠果無性快繁體系,對文冠果的工廠化育苗有一定參考意義。

參考文獻:

[1]周慶源,鄭元潤,來利明,等.文冠果有性生殖特征的觀察研究[J].西北植物學報,2017,37(1):14-22.

[2]宋群雁,殷奎德,劉希全,等.文冠果無性繁殖技術的研究進展[J].黑龍江八一農墾大學學報,2011,23(6):8-11.

[3]王紅斗.文冠果的化學成分及綜合利用研究進展[J].中國野生植物資源,1998(1): 15-18.

[4]顧玉紅,高述民,郭惠紅,等.文冠果的體細胞胚胎發生[J].植物生理學通訊,2004,40(3):311-313.

[5]潘娟,李先源,李名楊.植物組織培養過程中常見問題及解決辦法[J].安徽農業科學,2009,37(6):2392-2394.

[6]張寒霜,趙俊麗,李偉明,等.大蒜莖尖脫毒培養及快繁技術研究[J].華北農學報,2006,21(z2):117-119.

[7]程冉.文冠果的引種、快繁及優質豐產栽培技術體系研究[D].泰安:山東農業大學,2004:31-32.

[8]柳金鳳,吳建華,閔麗霞.文冠果組培快繁技術研究[J].江蘇農業科學,2010(2):52-54.

[9]黃永偉,賈明仁,王洪波,等.影響文冠果組織培養苗離體生根的因素[J].北方果樹,2010(4):7-9.

[10]李朝暉,史紹林,王全玉,等.文冠果組培苗生根與移栽試驗[J].防護林科技,2011(6):36-37.endprint

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