留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

火焰南天竹茎段离体培养再生体系的优化

叶雯 袁超群 秦伟 王振涛 朱玉球

叶雯, 袁超群, 秦伟, 王振涛, 朱玉球. 火焰南天竹茎段离体培养再生体系的优化[J]. 浙江农林大学学报, 2020, 37(2): 391-396. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2020.02.026
引用本文: 叶雯, 袁超群, 秦伟, 王振涛, 朱玉球. 火焰南天竹茎段离体培养再生体系的优化[J]. 浙江农林大学学报, 2020, 37(2): 391-396. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2020.02.026
YE Wen, YUAN Chaoqun, QIN Wei, WANG Zhentao, ZHU Yuqiu. Optimization of regeneration system of stem segments of Nandina domestica 'Firepower' in vitro culture[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2020, 37(2): 391-396. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2020.02.026
Citation: YE Wen, YUAN Chaoqun, QIN Wei, WANG Zhentao, ZHU Yuqiu. Optimization of regeneration system of stem segments of Nandina domestica 'Firepower' in vitro culture[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2020, 37(2): 391-396. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2020.02.026

火焰南天竹茎段离体培养再生体系的优化

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2020.02.026
基金项目: 

嘉兴市科技计划项目 SQ2017000726

详细信息
    作者简介: 叶雯, 从事观赏植物生物技术研究。E-mail:1158096037@qq.com
    通信作者: 朱玉球, 高级实验师, 从事观赏植物新品种选育和培育技术研究。E-mail:yqzhu@zafu.edu.cn
  • 中图分类号: S604

Optimization of regeneration system of stem segments of Nandina domestica 'Firepower' in vitro culture

  • 摘要:   目的  进行离体培养关键因子优化,以满足火焰南天竹Nandina domestica ‘Firepower’的规模化生产。  方法  以火焰南天竹茎段为外植体,通过对影响不定芽诱导、增殖生长和生根的基本培养基、6-苄基腺嘌呤(6-BA)和萘乙酸(NAA)不同质量浓度配比、白砂糖质量浓度及pH值等关键因子的研究,优化火焰南天竹茎段离体培养再生体系。  结果  WPM+0.50 mg·L-1 6-BA+0.10 mg·L-1 NAA为火焰南天竹不定芽诱导的理想培养基,不定芽诱导率为93.8%,且生长健壮;WPM+0.75 mg·L-1 6-BA+0.10 mg·L-1 NAA为不定芽增殖培养基,增殖倍数3.3,新芽鲜绿色、生长良好;1/2WPM+0.50 mg·L-1 NAA+白砂糖30.0 g·L-1(pH 6.0)为生根培养基,生根率达95.0%。  结论  本研究建立的火焰南天竹的离体培养再生体系可为其大规模生产提供技术支撑。
  • 图  1  不同培养基组合对火焰南天竹不定芽诱导率和芽增殖倍数的影响

    Figure  1  Effects of different media combinations on adventitious bud induction rate and bud proliferation times of N. domestica'Firepower'

    图  2  火焰南天竹不定芽诱导、增殖和生根培养

    Figure  2  Adventitious bud induction, proliferation and rooting culture of N. domestica 'Firepower'

    表  1  基本培养基对火焰南天竹出芽的影响

    Table  1.   Effect of basic media on rooting of N. domestica'Firepower

    基本培养基 芽诱导率/% 芽增殖倍数 芽高/cm 生长情况
    1/2MS 85.0 ± 1.2 b 1.52 ± 0.04 b 0.76 ± 0.10 b 生长势弱,叶色绿色,叶小而少
    WPM 90.2 ± 1.2 a 3.18 ± 0.17 a 1.15 ± 0.09 a 植株健壮,叶色绿色,叶片舒展宽大
    DCR 96.8 ± 2.3 a 2.05 ± 0.34 a 0.95 ± 0.06 a 生长正常,叶色绿色,叶小卷曲
    B5 43.2 ± 2.4 b 1.06 ± 0.16 b 0.63 ± 0.03 b 生长势弱,叶色发黄,叶小而少
    说明:不同字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)
    下载: 导出CSV

    表  2  基本培养基对火焰南天竹生根的影响

    Table  2.   Effect of basic media on rooting of N. domestica'Firepower

    培养基类型 生根率/% 生根数/根 根长/cm 生长情况
    1/2WPM 78.0 ± 3.4 4.2 ± 0.2 1.15 ± 0.04 生长良好,叶色鲜绿,叶片大而舒展
    1/2MS 25.0 ± 4.0 1.6 ± 0.0 0.27 ± 0.04 生长缓慢,叶色黄绿,植株矮小
    下载: 导出CSV

    表  3  NAA对火焰南天竹生根的影响

    Table  3.   Effect of NAA on rooting of N. domestica'Firepower'

    NAA/(mg·L-1 生根率/% 根数/(根·株-1 根长/cm 生长情况
    0.10 67.0 ± 2.9 b 2.6 ± 0.5 b 1.00 ± 0.23 a 生长缓慢,植株矮小
    0.30 74.0 ± 3.0 b 4.2 ± 1.2 a 1.07 ± 0.20 b 生长正常
    0.50 91.0 ± 9.9 a 5.4 ± 0.5 a 0.99 ± 0.17 a 生长正常
    说明:不同字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)
    下载: 导出CSV

    表  4  白砂糖质量浓度对火焰南天竹生根的影响

    Table  4.   Effect of sugar on rooting of N. domestica'Firepower'

    种类 质量浓度/(g·L-1 生根率/% 根数/(根·株-1 根长/cm 生长情况
    白砂糖 20 50.8 ± 3.2 c 1.7 ± 0.2 c 0.66 ± 0.14 b 植株较矮小,叶色绿色
    白砂糖 30 90.4 ± 1.9 a 5.1 ± 0.2 a 1.00 ± 0.14 a 生长较好,植株正常,叶色绿色
    白砂糖 40 81.6 ± 3.3 b 4.6 ± 0.1 b 0.79 ± 0.02 ab 植株矮小,叶色黄绿
    蔗糖(ck) 30 92.2 ± 2.6 a 5.4 ± 0.2 a 1.09 ± 0.12 a 生长健壮,植株正常,叶色鲜绿
    说明:不同字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)
    下载: 导出CSV

    表  5  pH值对火焰南天竹生根的影响

    Table  5.   Effect of pH value on rooting of N. domestica 'Firepower'

    pH 生根率/% 根数/根 根长/cm 生长情况
    5.8 90.0 ± 1.7 a 5.7 ± 1.4 a 0.87 ± 0.29 a 生长正常
    6.0 95.0 ± 1.6 a 6.1 ± 0.8 a 1.07 ± 0.18 a 生长较好
    6.2 79.0 ± 4.4 ab 4.0 ± 0.8 ab 1.03 ± 0.21 ab 生长正常
    6.4 74.0 ± 1.3 abc 4.0 ± 0.8 ab 0.93 ± 0.21 abc 生长缓慢
    6.6 75.0 ± 1.8 ab 3.9 ± 1.1 ab 1.00 ± 0.13 ab 生长缓慢
    6.8 72.0 ± 1.4 abc 3.6 ± 1.1 abc 0.87 ± 0.21 abc 生长缓慢
    7.2 77.0 ± 2.7 abc 4.2 ± 1.3 ab 0.88 ± 0.16 abc 生长缓慢
    7.6 76.0 ± 2.8 abc 3.6 ± 1.1 abc 0.83 ± 0.17 abc 生长缓慢
    8.0 74.0 ± 1.5 abc 3.4 ± 1.0 abc 0.72 ± 0.11 abc 生长缓慢
    8.4 73.0 ± 1.3 abc 3.0 ± 0.8 bc 0.67 ± 0.10 bc 生长缓慢, 植株瘦弱
    8.8 60.0 ± 2.7 bc 1.7 ± 1.1 bc 0.63 ± 0.07 bc 停止生长, 植株瘦弱
    9.2 57.0 ± 1.3 c 1.3 ± 1.1 c 0.55 ± 0.07 c 停止生长, 植株瘦弱
    说明:不同字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)
    下载: 导出CSV

    表  6  培养条件对芽诱导、增殖和生根的影响

    Table  6.   Effect of culture conditions on rooting of N. domestica'Firepower'

    芽诱导
    暗培养/d 芽诱导率/% 生长情况
    0 91.0 ± 0.9 a 生长健壮,叶绿色
    5 91.7 ± 2.8 a 生长健壮,叶绿色
    15 77.7 ± 4.6 b 生长细弱,叶黄绿色
    0 3.4 ± 0.2 a 生长正常
    5 3.5 ± 0.2 a 生长正常
    15 2.3 ± 0.2 b 生长细弱
    0 94.8 ± 2.0 a 3~7根,粗壮
    5 92.8 ± 1.9 a 3~7根,粗壮
    15 72.2 ± 2.0 b 1~5根,较细
    说明:不同字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)
    下载: 导出CSV
  • [1] 徐慧.火焰南天竹的观赏性比较[J].中国园艺文摘, 2014, 30(9):36-36.

    XU Hui. Ornamental comparison of Nandina domestica 'Firepower'[J]. Chin Hortic Abstr, 2014, 30(9):36-36.
    [2] 喻杰, 沈晓婷.火焰南天竹的开发应用[J].中国园艺文摘, 2009, 25(8):153-153.

    YU Jie, SHEN Xiaoting. Development and application of Nandina domestica 'Firepower'[J]. Chin Hortic Abstr, 2009, 25(8):153-153.
    [3] 蒋泽平, 王福银, 徐招娣, 等.火焰南天竹离体保存技术研究初报[J].江苏林业科技, 2010, 37(3):6-8.

    JIANG Zeping, WANG Fuyin, XU Zhaodi, et al. Preliminary study on in vitro preservation technique of Nandina domestica 'Firepower'[J]. J Jiangsu For Sci Technol, 2010, 37(3):6-8.
    [4] 宋刚, 朱艳.火焰南天竹的组织培养和规模化生产[J].植物生理学通讯, 2010(2):157-158.

    SONG Gang, ZHU Yan. Tissue culture and large-scale production of Nandina domestica 'Firepower'[J]. Plant Physiol Commun, 2010(2):157-158.
    [5] 王姗, 王永平, 鲍华鹏.不同培养基对火焰南天竹增殖与生长的影响[J].江苏林业科技, 2014, 41(1):17-19.

    WANG Shan, WANG Yongping, BAO Huapeng. Effect of different basic media on proliferation and growth of Nandina domestica 'Firepower'[J]. J Jiangsu For Sci Technol, 2014, 41(1):17-19.
    [6] 贾思振, 王媛花, 颜志明, 等.火焰南天竹叶片不定芽再生研究[J].江苏农业科学, 2016, 44(2):73-75.

    JIA Sizhen, WANG Yuanhua, YAN Zhiming, et al. Study on adventitious bud regeneration from leaves of Nandina domestica 'Firepower'[J]. Jiangsu Agric Sci, 2016, 44(2):73-75.
    [7] 杜永芹, 倪林娟, 王玉勤.耐寒彩叶树种火焰南天竹的快繁技术研究[J].上海农业学报, 2004, 20(4):1-4.

    DU Yongqin, NI Linjuan, WANG Yuqin. Study on rapid propagation technology of cold-resistant and red leaf plant Nandina domestica 'Firepower'[J]. Acta Agric Shanghai, 2004, 20(4):1-4.
    [8] 李慧.彩叶树种火焰南天竹的离体快繁研究[J].江苏农业科学, 2010, 38(1):74-76.

    LI Hui. In vitro rapid propagation of coloured leaf species of Nandina domestica 'Firepower'[J]. Jiangsu Agric Sci, 2010, 38(1):74-76.
    [9] 邓玉营, 吕秀立.火焰南天竹组织培养的研究[J].北方园艺, 2010(20):141-143.

    DENG Yuying, LÜ Xiuli. Study on tissue culture of Nandina domestica 'Firepower'[J]. Northern Hortic, 2010(20):141-143.
    [10] 沈登锋, 魏斌, 洪春桃, 等.不同生根促进剂对红叶南天竹扦插生根的影响[J].天津农业科学, 2016, 22(5):93-95.

    SHEN Dengfeng, WEI Bin, HONG Chuntao, et al. Effects of different rooting accelerators on cultivating cuttage seedling of Nandina domestica 'Hongye'[J]. Tianjin Agric Sci, 2016, 22(5):93-95.
    [11] 王华宇, 李丽凤, 陈艳, 等.南天竹两品种的组培快繁技术[J].亚热带植物科学, 2014, 43(3):255-258.

    WANG Huayu, LI Lifeng, CHEN Yan, et al. Study on rapid propagation in vitro of two cultivars of Nandina domestica[J]. Subtropic Plant Sci, 2014, 43(3):255-258.
    [12] 周志疆, 陈明亮, 杨佩娟.火焰南天竹组织培养体系建立与优化[J].中国农业科技导报, 2019, 21(1):170-174.

    ZHOU Zhijiang, CHEN Mingliang, YANG Peijuan. Establishment and optimization of tissue culture system for Nandina domestica 'Firepower'[J]. J Agric Sci Technol, 2019, 21(1):170-174.
  • [1] 周文玲, 魏洪玲, 李德文, 唐中华, 刘英, 解胜男, 田叙晨, 储启明.  植物生长调节剂对杜仲叶片主要次级代谢产物的影响 . 浙江农林大学学报, 2023, 40(5): 999-1007. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220705
    [2] 胡涛, 曹钰, 张鸽香.  基质和植物生长调节剂对美国流苏硬枝扦插生根的影响 . 浙江农林大学学报, 2019, 36(3): 622-628. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.03.025
    [3] 阮慧泽, 李珍, 任燕燕, 邬枭楠, 邵于豪, 潘飞翔, 夏国华.  半蒴苣苔的叶片组织培养及植株再生 . 浙江农林大学学报, 2014, 31(1): 162-166. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.01.025
    [4] 周燕青, 丁兰, 徐步青, 夏国华, 崔永一.  不同植物生长调节物质对条叶榕组织培养的影响 . 浙江农林大学学报, 2013, 30(3): 453-458. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2013.03.024
    [5] 陈家龙, 朱建军, 吴秀水, 余宏傲.  金雀花组织培养与快繁 . 浙江农林大学学报, 2013, 30(4): 611-614. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2013.04.022
    [6] 雷祖培, 余宏傲, 张书润, 林瑞丰, 康华靖.  不同植物生长调节物质和培养基对浙江雪胆组培苗繁殖系数的影响 . 浙江农林大学学报, 2011, 28(4): 662-666. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2011.04.022
    [7] 高航洋, 张启香, 胡恒康, 张振茹, 黄坚钦.  天目杜鹃组培苗生根培养体系的优化 . 浙江农林大学学报, 2011, 28(6): 982-985. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2011.06.024
    [8] 徐涌, 孙骏威, 陈珍.  不同植物生长调节物质处理对吴茱萸组织培养的影响 . 浙江农林大学学报, 2011, 28(3): 500-504. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2011.03.024
    [9] 程莹, 李根有, 夏国华, 黄晌决, 黄宇锋.  楤木属植物组织培养研究综述 . 浙江农林大学学报, 2011, 28(6): 968-972. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2011.06.022
    [10] 张楠, 杜宝明, 季梦成.  苔藓植物组织培养研究进展 . 浙江农林大学学报, 2011, 28(2): 305-313. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2011.02.022
    [11] 曾余力, 林新春, 桂仁意, 张翠萍, 黄丽春.  南方红豆杉离体胚培养诱导不定芽研究 . 浙江农林大学学报, 2010, 27(4): 614-619. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2010.04.023
    [12] 杨海芸, 桂仁意, 汤定钦, 方伟.  菲白竹组织培养技术 . 浙江农林大学学报, 2008, 25(2): 255-258.
    [13] 高燕会, 童再康, 黄华宏, 郭福起, 郁重彦.  花叶络石的组织培养 . 浙江农林大学学报, 2006, 23(6): 701-704.
    [14] 刘志高, 童再康, 储家淼, 高燕会, 张露.  乳白石蒜组织培养 . 浙江农林大学学报, 2006, 23(3): 347-350.
    [15] 吴月燕, 陶伟芳.  葡萄离体培养及快速繁殖 . 浙江农林大学学报, 2001, 18(2): 188-192.
    [16] 陈龙安, 余学军, 韩春, 宣涛涛, 李中居.  ABT 生长剂在毛竹笋材两用林上的应用 . 浙江农林大学学报, 1999, 16(2): 131-134.
    [17] 张若蕙, 刘洪谔, 蔡建国, 沈锡康.  应用新型绿色植物生长调节剂ABT-11~ 15号生根粉促进树木扦插成活 . 浙江农林大学学报, 1998, 15(1): 22-26.
    [18] 蔡建国, 沈锡康, 张若蕙, 林定波, 陆媛媛.  植物立体培育器和植物生长调节剂在银杏扦插繁殖中的应用 . 浙江农林大学学报, 1998, 15(4): 340-346.
    [19] 张立钦, 郑勇平, 罗士元, 胡加共.  杨树湿地松组织培养愈伤组织耐盐性* . 浙江农林大学学报, 1997, 14(1): 16-21.
    [20] 张立钦, 郑勇平, 金佩英.  用组织培养技术筛选杨树耐盐种质 . 浙江农林大学学报, 1996, 13(4): 397-404.
  • 加载中
  • 链接本文:

    https://zlxb.zafu.edu.cn/article/doi/10.11833/j.issn.2095-0756.2020.02.026

    https://zlxb.zafu.edu.cn/article/zjnldxxb/2020/2/391

图(2) / 表(6)
计量
  • 文章访问数:  1144
  • HTML全文浏览量:  354
  • PDF下载量:  35
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2019-04-16
  • 修回日期:  2019-06-11
  • 刊出日期:  2020-04-20

火焰南天竹茎段离体培养再生体系的优化

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2020.02.026
    基金项目:

    嘉兴市科技计划项目 SQ2017000726

    作者简介:

    叶雯, 从事观赏植物生物技术研究。E-mail:1158096037@qq.com

    通信作者: 朱玉球, 高级实验师, 从事观赏植物新品种选育和培育技术研究。E-mail:yqzhu@zafu.edu.cn
  • 中图分类号: S604

摘要:   目的  进行离体培养关键因子优化,以满足火焰南天竹Nandina domestica ‘Firepower’的规模化生产。  方法  以火焰南天竹茎段为外植体,通过对影响不定芽诱导、增殖生长和生根的基本培养基、6-苄基腺嘌呤(6-BA)和萘乙酸(NAA)不同质量浓度配比、白砂糖质量浓度及pH值等关键因子的研究,优化火焰南天竹茎段离体培养再生体系。  结果  WPM+0.50 mg·L-1 6-BA+0.10 mg·L-1 NAA为火焰南天竹不定芽诱导的理想培养基,不定芽诱导率为93.8%,且生长健壮;WPM+0.75 mg·L-1 6-BA+0.10 mg·L-1 NAA为不定芽增殖培养基,增殖倍数3.3,新芽鲜绿色、生长良好;1/2WPM+0.50 mg·L-1 NAA+白砂糖30.0 g·L-1(pH 6.0)为生根培养基,生根率达95.0%。  结论  本研究建立的火焰南天竹的离体培养再生体系可为其大规模生产提供技术支撑。

English Abstract

叶雯, 袁超群, 秦伟, 王振涛, 朱玉球. 火焰南天竹茎段离体培养再生体系的优化[J]. 浙江农林大学学报, 2020, 37(2): 391-396. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2020.02.026
引用本文: 叶雯, 袁超群, 秦伟, 王振涛, 朱玉球. 火焰南天竹茎段离体培养再生体系的优化[J]. 浙江农林大学学报, 2020, 37(2): 391-396. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2020.02.026
YE Wen, YUAN Chaoqun, QIN Wei, WANG Zhentao, ZHU Yuqiu. Optimization of regeneration system of stem segments of Nandina domestica 'Firepower' in vitro culture[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2020, 37(2): 391-396. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2020.02.026
Citation: YE Wen, YUAN Chaoqun, QIN Wei, WANG Zhentao, ZHU Yuqiu. Optimization of regeneration system of stem segments of Nandina domestica 'Firepower' in vitro culture[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2020, 37(2): 391-396. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2020.02.026
  • 火焰南天竹Nandina domestica ‘Firepower’为园艺新品种,植株矮小、株型紧凑,茎节短,只有南天竹N. domestica的1/10,叶片呈卵形或者椭圆形,和南天竹披针形叶存在着明显的区别[1-4]。当气温下降到5 ℃以下且昼夜温差超过10 ℃时,叶片呈火红色,经霜不落,春夏季呈淡绿色,极具观赏价值与经济价值,市场需求量大[1-2]。常采用扦插繁殖,繁殖周期较长,繁殖率极低,并且扦插容易感染病毒,造成品质退化。已有报道利用组织培养技术解决火焰南天竹繁殖数量少、繁殖速度慢、种质易退化等缺点[3-10],虽然能够通过愈伤组织、茎尖和叶片等作为外植体获得不定芽,但增殖系数相对较低[6, 11]。有些虽然能够大规模生产,培养基配方中使用蔗糖[12],成本较高,距规模化、产业化生产还有一定的差距。鉴于此,本研究以火焰南天竹不带叶茎段为外植体,进行离体快繁影响关键因子优化,建立适合大规模生产的火焰南天竹茎段离体快速繁殖技术体系,旨在为火焰南天竹种苗高效、快捷和稳定生产提供技术和理论基础。

    • 火焰南天竹由嘉兴中瑞生物科技有限公司提供。选择生长健壮、无病虫害的火焰南天竹优良单株的嫩枝条为外植体。

    • 以1/2MS、WPM、DCR、B5为基本培养基,分别添加6-苄基腺嘌呤(6-BA)0.50 mg·L-1,萘乙酸(NAA)0.20 mg·L-1,蔗糖30.0 g·L-1,卡拉胶7.0 g·L-1(pH 5.8),进行芽生长基本培养基筛选。选取长0.5~1.0 cm带节茎段,保持极性,接种于不同筛选培养基上,接种茎段10个·瓶-1,每种培养基接种10瓶,于1 500~3 000 lx光照,(25±2)℃培养40 d后,观察和统计芽诱导、增殖和生长情况。

    • 选取1.2.1筛选的理想基本培养基,添加不同质量浓度6-BA(0、0.25、0.50、0.75、1.00 mg·L-1)和NAA(0.10、0.50 mg·L-1)组成10种不同配方培养基,以初代培养获得无菌芽苗为试材,剪取带节的茎段,接种在培养基上,接种茎段10个·瓶-1,培养条件同1.2.1。培养40 d后,统计芽诱导、增殖情况。

    • ① 生根基本培养基的筛选。选取约3 cm高的无菌芽苗,分别接种在添加0.25 mg·L-1 IBA + 0.25 mg·L-1 NAA+30.0 g·L-1蔗糖+7.0 g·L-1卡拉胶(pH 5.8)的1/2MS和1/2WPM基本培养基上。接种芽苗10株·瓶-1,每种培养基接10瓶。②生根最佳NAA质量浓度的筛选。选取约3 cm高的芽苗分别接种在添加不同质量浓度(0.10、0.30、0.50 mg·L-1)NAA,30.0 g·L-1蔗糖,7.0 g·L-1卡拉胶(pH 5.8)的生根理想基本培养基上,接种芽苗10株·瓶-1,每种培养基接10瓶。③生根白砂糖质量浓度的筛选。蔗糖是组织培养中最好的碳源,但种苗规模化生产过程中,降低成本是很有必要的,为此研究白砂糖不同质量浓度对火焰南天竹生根的影响。选取约3 cm高的芽苗,分别接种于20.0、30.0、40.0 g·L-1白砂糖的生根培养基(pH 5.8)上,以30.0 g·L-1蔗糖为对照。接种芽苗10株·瓶-1,每种培养基接10瓶。④试管苗生长的最佳pH值筛选。将约3 cm高的芽苗分别接种于不同pH值(5.8、6.0、6.2、6.4、6.6、6.8、7.2、7.6、8.0、8.4、8.8、9.2)的生根培养基上,接种芽苗10株·瓶-1,每种培养基接10瓶。以上筛选试验培养条件同1.2.1,培养30 d后,统计生根率。

    • 将0.5~1.0 cm长带节火焰南天竹茎段接种在前期筛选的芽诱导、增殖和生根的最佳培养基上,接种后分别暗培养0、5、15 d后,于1 500~3 000 lx光照,时间12 h·d-1,(25±2)℃下进行芽诱导、芽增殖、生根培养等试验,每处理接种10瓶,外植体10个·瓶-1,统计其生长情况,筛选出各培养阶段的合适条件。

    • 采用Excell和SPSS 17.0对所得数据进行统计分析和作图。芽诱导率、生根率和芽增殖系数计算公式如下:芽诱导率=出芽外植体数/接种数×100%;生根率=生根外植体数/接种数×100%;芽增殖系数=外植体诱导芽数/外植体接种数。

    • 表 1可知:基本培养基对火焰南天竹芽诱导有明显的影响。DCR对火焰南天竹的芽诱导效果最好,出芽率高达96.8%;其次是WPM和1/2MS,芽诱导率分别为90.2%和85.0%,而B5的芽诱导率只有43.2%。因此,选择DCR火焰南天竹茎段芽诱导较理想的基本培养基。培养40 d后,在WPM上,芽的增殖倍数和芽高分别为3.18和1.18 cm,植株生长健壮,叶色绿色,叶片舒展宽大;在DCR上芽增殖倍数为2.05,芽高0.95 cm,植株生长正常,叶色绿色,但叶小卷曲。而在1/2MS和B5培养基上,芽的增殖位数仅为1.52和1.06。4种基本培养基无机盐质量浓度从高到低依次为B5、1/2MS、DCR、WPM,因此,可以推断低质量浓度无机盐有利于火焰南天竹芽诱导、繁殖和生长。因此,综合芽诱导、增殖和植株生长情况等,选择WPM为本试验的理想基本培养基。

      表 1  基本培养基对火焰南天竹出芽的影响

      Table 1.  Effect of basic media on rooting of N. domestica'Firepower

      基本培养基 芽诱导率/% 芽增殖倍数 芽高/cm 生长情况
      1/2MS 85.0 ± 1.2 b 1.52 ± 0.04 b 0.76 ± 0.10 b 生长势弱,叶色绿色,叶小而少
      WPM 90.2 ± 1.2 a 3.18 ± 0.17 a 1.15 ± 0.09 a 植株健壮,叶色绿色,叶片舒展宽大
      DCR 96.8 ± 2.3 a 2.05 ± 0.34 a 0.95 ± 0.06 a 生长正常,叶色绿色,叶小卷曲
      B5 43.2 ± 2.4 b 1.06 ± 0.16 b 0.63 ± 0.03 b 生长势弱,叶色发黄,叶小而少
      说明:不同字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)
    • 图 1可见:6-BA和NAA的质量浓度对芽的诱导和增殖影响差异极显著(P=0.000 1)。当NAA质量浓度一定时,随着6-BA质量浓度的增加,火焰南天竹的出芽率及芽的增殖倍数呈上升趋势,当6-BA达1.00 mg·L-1时,出芽率及芽的增殖倍数达最高值,但芽生长缓慢,叶小,叶片皱褶卷曲,新生幼叶脆弱,易玻璃化,不利于芽苗的生长。综合分析表明:芽诱导理想培养基为WPM+ 0.50 mg·L-1 6-BA + 0.10 mg·L-1 NAA,芽诱导率高达93.0%;芽增殖的理想培养基为WPM + 0.75 mg·L-1 6-BA + 0.10 mg·L-1 NAA,芽增殖倍数为3.3,新芽生长良好,叶片舒展宽大,叶色鲜绿(图 2A)。方差分析可知:6-BA和NAA两者互作的差异不显著(P=0.998 1)。

      图  1  不同培养基组合对火焰南天竹不定芽诱导率和芽增殖倍数的影响

      Figure 1.  Effects of different media combinations on adventitious bud induction rate and bud proliferation times of N. domestica'Firepower'

      图  2  火焰南天竹不定芽诱导、增殖和生根培养

      Figure 2.  Adventitious bud induction, proliferation and rooting culture of N. domestica 'Firepower'

    • 表 2可见:基本培养基对火焰南天竹试管苗生根有一定的影响,火焰南天竹在WPM上的生根优于1/2MS培养基,在WPM上的生根率、平均根数分别是1/2MS的3.1和2.6倍,且试管苗生长良好,叶片舒展、鲜绿色。因此,低质量浓度无机盐的WPM培养基有利于试管苗生根和生长。

      表 2  基本培养基对火焰南天竹生根的影响

      Table 2.  Effect of basic media on rooting of N. domestica'Firepower

      培养基类型 生根率/% 生根数/根 根长/cm 生长情况
      1/2WPM 78.0 ± 3.4 4.2 ± 0.2 1.15 ± 0.04 生长良好,叶色鲜绿,叶片大而舒展
      1/2MS 25.0 ± 4.0 1.6 ± 0.0 0.27 ± 0.04 生长缓慢,叶色黄绿,植株矮小
    • 表 3可知:NAA质量浓度对火焰南天竹芽苗生根影响明显,随着NAA质量浓度的增加,试管苗的生根率、平均生根数有明显增加,但对根长的生长影响不明显。当NAA质量浓度达0.50 mg·L-1时,试管苗生根率高达91.0%,平均根数为5.4根,试管苗生长正常。

      表 3  NAA对火焰南天竹生根的影响

      Table 3.  Effect of NAA on rooting of N. domestica'Firepower'

      NAA/(mg·L-1 生根率/% 根数/(根·株-1 根长/cm 生长情况
      0.10 67.0 ± 2.9 b 2.6 ± 0.5 b 1.00 ± 0.23 a 生长缓慢,植株矮小
      0.30 74.0 ± 3.0 b 4.2 ± 1.2 a 1.07 ± 0.20 b 生长正常
      0.50 91.0 ± 9.9 a 5.4 ± 0.5 a 0.99 ± 0.17 a 生长正常
      说明:不同字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)
    • 表 4可知:添加白砂糖30.0 mg·L-1的培养基中火焰南天竹的生根率可达90.4%,平均根数达5.1且植株正常,生长较好,叶片绿色(图 2B2C),与添加蔗糖30.0 mg·L-1的培养基中的生根差异不显著。综合成本和生根情况考虑,大规模种苗生产过程中,可用相同质量浓度的白砂糖替代蔗糖作为碳源。

      表 4  白砂糖质量浓度对火焰南天竹生根的影响

      Table 4.  Effect of sugar on rooting of N. domestica'Firepower'

      种类 质量浓度/(g·L-1 生根率/% 根数/(根·株-1 根长/cm 生长情况
      白砂糖 20 50.8 ± 3.2 c 1.7 ± 0.2 c 0.66 ± 0.14 b 植株较矮小,叶色绿色
      白砂糖 30 90.4 ± 1.9 a 5.1 ± 0.2 a 1.00 ± 0.14 a 生长较好,植株正常,叶色绿色
      白砂糖 40 81.6 ± 3.3 b 4.6 ± 0.1 b 0.79 ± 0.02 ab 植株矮小,叶色黄绿
      蔗糖(ck) 30 92.2 ± 2.6 a 5.4 ± 0.2 a 1.09 ± 0.12 a 生长健壮,植株正常,叶色鲜绿
      说明:不同字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)
    • 表 5可见:pH为6.0时,生根率达95.0%,平均生根数和根长分别为6.1根和1.07 cm,好于其他pH的生根情况。当pH≥6.2时,火焰南天竹生根的各项指标明显下降,致使植株瘦弱,生长缓慢甚至停止生长。因此,火焰南天竹生根培养基的最佳pH为6.0。

      表 5  pH值对火焰南天竹生根的影响

      Table 5.  Effect of pH value on rooting of N. domestica 'Firepower'

      pH 生根率/% 根数/根 根长/cm 生长情况
      5.8 90.0 ± 1.7 a 5.7 ± 1.4 a 0.87 ± 0.29 a 生长正常
      6.0 95.0 ± 1.6 a 6.1 ± 0.8 a 1.07 ± 0.18 a 生长较好
      6.2 79.0 ± 4.4 ab 4.0 ± 0.8 ab 1.03 ± 0.21 ab 生长正常
      6.4 74.0 ± 1.3 abc 4.0 ± 0.8 ab 0.93 ± 0.21 abc 生长缓慢
      6.6 75.0 ± 1.8 ab 3.9 ± 1.1 ab 1.00 ± 0.13 ab 生长缓慢
      6.8 72.0 ± 1.4 abc 3.6 ± 1.1 abc 0.87 ± 0.21 abc 生长缓慢
      7.2 77.0 ± 2.7 abc 4.2 ± 1.3 ab 0.88 ± 0.16 abc 生长缓慢
      7.6 76.0 ± 2.8 abc 3.6 ± 1.1 abc 0.83 ± 0.17 abc 生长缓慢
      8.0 74.0 ± 1.5 abc 3.4 ± 1.0 abc 0.72 ± 0.11 abc 生长缓慢
      8.4 73.0 ± 1.3 abc 3.0 ± 0.8 bc 0.67 ± 0.10 bc 生长缓慢, 植株瘦弱
      8.8 60.0 ± 2.7 bc 1.7 ± 1.1 bc 0.63 ± 0.07 bc 停止生长, 植株瘦弱
      9.2 57.0 ± 1.3 c 1.3 ± 1.1 c 0.55 ± 0.07 c 停止生长, 植株瘦弱
      说明:不同字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)
    • 在火焰南天竹的组培过程中器官的形成所需培养条件不同,接种后暗培养5 d后转为光照培养有利于芽的诱导和增殖;生根培养条件为接种后在光强1 500~3 000 lx,光照时间12 h·d-1,温度为(25 ± 2)℃条件下培养(表 6)。

      表 6  培养条件对芽诱导、增殖和生根的影响

      Table 6.  Effect of culture conditions on rooting of N. domestica'Firepower'

      芽诱导
      暗培养/d 芽诱导率/% 生长情况
      0 91.0 ± 0.9 a 生长健壮,叶绿色
      5 91.7 ± 2.8 a 生长健壮,叶绿色
      15 77.7 ± 4.6 b 生长细弱,叶黄绿色
      0 3.4 ± 0.2 a 生长正常
      5 3.5 ± 0.2 a 生长正常
      15 2.3 ± 0.2 b 生长细弱
      0 94.8 ± 2.0 a 3~7根,粗壮
      5 92.8 ± 1.9 a 3~7根,粗壮
      15 72.2 ± 2.0 b 1~5根,较细
      说明:不同字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)
    • 节间较短,枝条细弱,株形矮小,枝条数量有限,这些制约了火焰南天竹的分株和扦插繁殖,使火焰南天竹不能满足市场的需求[11-12]。为了扩大火焰南天竹的繁殖率,近年来植物组织培养技术已应用于火焰南天竹的繁殖,一定程度打破火焰南天竹自然繁殖力低的限制,加快繁育速度,但在生长过程中发现基因型和环境条件仍然制约着火焰南天竹扩繁。本研究对影响火焰南天竹组织培养再生体系的关键因子进行了优化。糖是植物组织培养中提供培养物所需要的碳骨架和能源,是维持培养基稳定的渗透压不可缺少的碳源物质。本研究发现:30.0 mg·L-1白砂糖和蔗糖分别作为碳源的培养效果差异不显著,因此考虑到成本问题,规模化生产火焰南天竹时可用白砂糖代替蔗糖。火焰南天竹试管苗生根培养基适宜的pH为5.8~6.0,尤以pH为6.0时生长良好,与李慧[8]研究结果基本一致,同邓玉营等[9]的研究结果稍有出入,可能是由于所用火焰南天竹的基因型不一致所导致。

      本研究以火焰南天竹茎段为材料,优化了火焰南天竹的组织培养再生体系的影响因素,优化的体系为:不定芽诱导理想培养基为WPM + 0.50 mg·L-1 6-BA + 0.10 mg·L-1 NAA,不定芽增殖培养基为WPM + 0.75 mg·L-1 6-BA + 0.10 mg·L-1 NAA,生根培养基为1/2WPM + 0.50 mg·L-1 NAA+白砂糖30.0 g·L-1,pH 6.0。

参考文献 (12)

目录

    /

    返回文章
    返回