3种植物生长调节剂对洋桔梗离体培养的效应
作者: 赵瑞荣 白艳荣 蒋亚莲
摘要 [目的]研究生长调节剂诱导洋桔梗外植体再生植株的效应。[方法]以盆栽洋桔梗的小花托作为外植体材料,
研究6-BA、NAA、IBA 对洋桔梗继代培养增殖率、生根率、根长、根粗的影响。[结果]适合洋桔梗继代增殖的培养基为MS+6-BA 0.6 mg/L+NAA 0.20 mg/L、MS+6-BA 0.3 mg/L+IBA 0.1 mg/L,其中NAA浓度为0.20 mg/L、IBA 浓度为0.1 mg/L、6-BA浓度为0.3、0.60 mg/L时增殖率较好;适合洋桔梗的生根培养基为1/2MS+NAA 0.60 mg/L+IBA 0.1 mg/L、1/2MS+NAA 0.50 mg/L、1/2MS+NAA 0.01 mg/L,当NAA浓度为0.01、0.50、0.60 mg/L,IBA浓度为0.1 mg/L时,种苗的生根率达到较好效果。[结论]利用植物器官的分化与植株的再生能力对洋桔梗进行组织培养,可为洋桔梗组培快繁技术体系提供理论依据和指导。
关键词 洋桔梗;组织培养;植物生长调节剂;花托
中图分类号 S 482.8 文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2022)18-0093-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2022.18.023
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Effect of Three Plant Growth Regulators on in vitro Culture of Eustoma grandiflorum
ZHAO Rui-rong1,BAI Yan-rong2,JIANG Ya-lian3
(1.Jindian Scenic Spot,Kunming,Yunnan 650224;2.Kunming University,Kunming,Yunnan 650213;3.Flower Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kunming,Yunnan 650201)
Abstract [Objective]To study the effect of growth regulators on plant regeneration from Eustoma grandiflorum explants.[Method]Using the receptacle of potted Eustoma grandiflorum as explant material,the effects of 6-BA,NAA,IBA on the proliferation rate,rooting rate,root length and root diameter of Eustoma grandiflorum subculture were studied.[Result]The results showed that the suitable medium for subculture of Eustoma grandiflorum was MS+6-BA 0.6 mg/L+NAA 0.20 mg/L,MS+6-BA 0.3 mg/L+ IBA 0.1 mg/L,NAA 0.20 mg/L,IBA 0.1 mg/L,6-BA 0.3 mg/L and 0.6 mg/L were the optimal concentrations for the proliferation of Eustoma grandiflorum,and 1/2MS+IBA 0.6 mg/L+IBA0.1 mg/L,1/2MS+NAA 0.50 mg/L,1/2MS+NAA 0.01 mg/L,respectively.The proliferation rate reached the best effect when NAA concentration was 0.2 mg/L,IBA 0.1 mg/L,6-BA concentration was 0.3,0.6 mg/L.The suitable rooting medium for Eustoma grandiflorum was 1/2MS+NAA 0.60 mg/L+IBA 0.1 mg/L,1/2MS+NAA 0.50 mg/L,1/2MS+NAA 0.01 mg/L.When NAA concentration was 0 01,0.50,0.60 mg/L,IBA concentration was 0 1 mg/L,the rooting rate of seedlings reached the best effect.[Conclusion]Tissue culture of Eustoma grandiflorum was carried out by using the differentiation of plant organs and the regeneration ability of plants,which provided theoretical basis and guidance for the tissue culture and rapid propagation technology system of Eustoma grandiflorum.
Key words Eustoma grandiflorum;Tissue culture;Plant growth regulator;Receptacle
洋桔梗[Eustoma grandiflorum (Raf) Shinners]为多年生草本植物,属洋桔梗属龙胆科[1],原产于美国科罗拉多州、内布拉斯加州、得克萨斯州和新墨西哥一带。从20世纪70年代开始,洋桔梗作为切花生产开始在日本和朝鲜等地流行[2]。洋桔梗具有很高观赏价值,不仅能用作插花艺术,还可用作园林绿化。洋桔梗的盆栽用于装饰居室,点缀阳台,显示出高雅温馨的情调。洋桔梗采用种子繁殖,对发芽温度和水分的要求比较严格,发芽适宜温度在22~25 ℃,且生长周期长,繁殖速度慢,出苗率低,国内需求量大,难以满足市场供应,不利于市场开拓[3]。综合上述问题,笔者借鉴相关研究[4-19],选用不同6-BA、NAA、IBA浓度组合对外植体洋桔梗进行增殖培养、生根培养,探讨最佳诱导培养条件,建立洋桔梗组培快繁体系,为洋桔梗的种苗快繁、规模化生产及工厂化育苗提供技术参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料 供试材料:盆栽洋桔梗小花托。试验地点:昆明学院农学楼组培室。MS培养基:母液 Ⅰ(大量元素)包括NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、KH2PO4;母液 Ⅱ(微量元素)包括KI、H3BO3、MnSO4·4H2O、ZnSO4·7H2O、Na2MoO4·2H2O、CuSO4·5H2O、CoCl2·6H2O;母液Ⅲ(铁盐)包括FeSO4·7H2O、Na-EDTA·2H2O。生长素NAA、IBA、细胞分裂素6-BA。试剂及仪器:高压灭菌锅、镊子、解剖刀、酒精灯、三角瓶、无菌水、70%乙醇、 95%乙醇、2%~5%次氯酸钠、分析天平、pH计、电子天平、玻璃仪器(容量瓶、烧杯、锥形瓶、玻璃棒、量筒等)、移液枪、剪刀、高温灭菌器、烘烤箱等。
1.2 试验设计
以云南省昆明市斗南花卉盆景苗木批发市场的盆栽洋桔梗植株作为试验材料,利用MS为基础培养基[5],然后向MS培养基中加入不同种类和配比的激素。不同激素的浓度梯度[6]:6-BA mg/L为0.1、0.3、0.6、1.0 mg/L,IBA为0.1、0.2、0.5 mg/L,NAA为0.01、0.10、0.20、0.30、0.50、0.60、1.00 mg/L。设16个处理,每处理接种10瓶,其中设置1个以MS不加任何激素的培养基为空白对照。具体配方如下:
(1)继代培养。对照(CK):MS;处理①:MS+6-BA 0.1 mg/L+NAA 0.10 mg/L;处理②:MS+6-BA 0.3 mg/L+NAA 0.10 mg/L;处理③:MS+6-BA 0.6 mg/L+NAA 0.20 mg/L;处理④:MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.20 mg/L;处理⑤:MS+6-BA 0.1 mg/L+IBA 0.1 mg/L;处理⑥:MS+6-BA 0.3 mg/L+IBA 0.1 mg/L;处理⑦:MS+6-BA 0.6 mg/L+IBA 0.2 mg/L;处理⑧:MS+6-BA 1.0 mg/L+IBA 0.2 mg/L。
(2)生根培养。对照(CK):MS;处理⑨:1/2MS+NAA 0.10 mg/L+IBA 0.1 mg/L;处理⑩:1/2MS+NAA 0.30 mg/L+IBA 0.1 mg/L;处理B11:1/2MS+NAA 0.60 mg/L+IBA 0.1 mg/L;处理B12:1/2MS+NAA 1.00 mg/L+IBA 0.10 mg/L;处理B13:1/2MS+NAA 0.50 mg/L;处理B14:1/2MS+IBA 0.5 mg/L;处理B15:1/2MS+NAA 0.01 mg/L。
每处理重复3次,每处理配置10瓶培养基,在无菌操作台上进行接种,然后移入培养室内,与CK进行比较,在相同温度、相对湿度、光照时间等条件下,通过分析15种不同激素配比组合和CK的影响,选择最佳激素类型和组合。
1.3 试验方法
1.3.1 培养基配置。初代培养基配方为MS+NAA 0.10 mg/L+6-BA 0.5 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂6.2 g/L,则继代培养和生根培养中加入上述不同种类和浓度的激素配比,pH调至5.8。
1.3.2 培养基的灭菌与消毒。将配置好的培养基迅速装入玻璃瓶中,然后把装好的培养基放入高压蒸汽灭菌锅的架子上,推入灭菌锅中,在121 ℃条件下,高温灭菌30 min。取出后放置冷却,待培养基凝固后,进行接种。
1.3.3 洋桔梗花托的处理。先选取盆栽洋桔梗中生长健壮的植株,然后选择生长茁壮的小花托,用剪刀剪下未开放的小花托。
1.3.4 接种。在无菌条件下,每个培养瓶中接入2个花托。
1.4 培养条件 将接种后的洋桔梗移入相应的培养室进行培养,培养室要求干净整洁,经常消毒,以防环境污染。培养条件为光照强度2 000~2 500 lx,培养温度为22~25 ℃,光照12 h/d。
1.5 测定项目与方法 每7 d观察1次组培苗植株的生长情况及污染情况,35 d后统计每个处理的增殖率、生根率、根长、根粗、植株长势。
2 结果与分析
2.1 不同浓度激素配比对洋桔梗继代培养增殖率的影响 从图1可见,洋桔梗丛生芽的增殖率与6-BA、NAA、IBA激素种类和浓度有关,CK与处理③、⑥差异显著;处理③、⑥的增殖率远高于其他处理。处理⑥与处理③间差异显著,CK与处理①、②、④、⑦间差异不显著。由此可知,洋桔梗增殖率的最佳激素浓度配比为MS+6-BA 0.6 mg/L+NAA 0.20 mg/L和MS+6-BA 0.3 mg/L+IBA 0.1 mg/L。
2.2 不同浓度激素配比对洋桔梗生根率的影响 从图2可见,洋桔梗组织培养的生根率与6-BA、NAA、IBA激素种类浓度有关,CK与处理B11、B13、B15间差异显著;处理B11、B13、B15的生根率远高于其他处理。处理B11与处理B13、处理B15间差异显著,CK与处理⑨、⑩、B12间差异不显著。NAA浓度高于0.6 mg/L时,植株出现黄化及玻璃化,影响植株的生根率。由此可知,适合洋桔梗生根率的最佳培养基及浓度为1/2MS+NAA 0.60 mg/L+IBA 0.1 mg/L、1/2MS+NAA 0.50 mg/L、1/2MS+NAA 0.01 mg/L,NAA浓度为0.01、0.50、0.60 mg/L,IBA浓度为0.1 mg/L时生根效果较好。
2.3 不同浓度激素配比对洋桔梗根长的影响
由表1可知,洋桔梗种苗的根长与NAA、IBA激素种类和浓度有关,CK与处理B11、B15间存在很大差异,且处理B11和B15的根长也高于其他处理。在洋桔梗生根培养试验过程中,种苗根长的变化与NAA、IBA的浓度相关。处理B11和处理B15对洋桔梗根长的影响效果较明显,当NAA浓度超过0.60 mg/L时,洋桔梗植株及根生长不良,且出现黄化现象。因此,NAA浓度控制在0.01和0.60 mg/L时,根长较长。