優(yōu)良地被植物斑葉石蕗的組培生根誘導(dǎo)＊

祝志勇, 繆宇明, 胡仲義

(1.寧波城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院,浙江寧波 315502;2.寧波綠城園林工程有限公司,浙江寧波 315000)

斑葉石蕗 Farfugium japonicacv.aureo-m aculatum,菊科 Compositae大吳風(fēng)草屬 Farfugium多年生草本植物,耐陰,耐寒,對環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),在粉沙土或紅壤土中生長良好,少病蟲害,根系發(fā)達(dá),葉柄粗壯,葉呈心形,邊緣有凸?fàn)罴?xì)齒,葉面富有光澤,葉色翠綠,間帶嫩黃色斑點(diǎn),在江浙地區(qū)四季常綠,是優(yōu)良的庭園種植和背陰高架公路下綠化的材料,具有廣闊的市場前景.斑葉石蕗植株根部含有千里光酸 (二甲基丙烯酸),主治咳嗽、咯血、便血、跌打損傷、乳腺炎,具有一定的藥用價值[1-4].斑葉石蕗采用種子繁殖會使金黃色斑點(diǎn)消褪而失去原有的觀賞價值,目前主要的繁殖方法是分株,但較難滿足市場的巨大需求.本文在已有研究獲得組培芽誘導(dǎo)和增殖相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行斑葉石蕗的生根誘導(dǎo),為其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)行一些探索.

1 材料與方法

1.1 材料與取樣

選用 2008年 8月從寧波綠城園林工程公司獲得的大小較為均一的 2年生盆栽斑葉石蕗為材料,以其幼嫩葉片為外植體,于 2009年 3月 22日開始實(shí)驗(yàn).

1.2 外植體滅菌

將斑葉石蕗幼嫩葉片從植株上剪下,用洗潔精浸泡 15 min,后用流水沖洗 4～5次;分裝好后移至超凈工作臺,以 1 g/L的二氯化汞溶液為滅菌試劑,滅菌處理 10 min,再用無菌水處理 4次.

1.3 外植體培養(yǎng)

[5-7]對菊科植物組織培養(yǎng)成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),將外植體剪成 1.0 cm×1.0 cm后接入MS+6-呋喃甲基腺嘌呤 (KT)0.5 mg·L-1+萘乙酸 (NAA)1.0 mg·L-1培養(yǎng)基中誘導(dǎo)芽,待不定芽萌發(fā)至1.5 cm后轉(zhuǎn)入增殖培養(yǎng)基中,每 20 d可以繼代一次 (增殖系數(shù)達(dá) 7.8),連續(xù)繼代3次轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基中.

生根的基本培養(yǎng)基是 1/2 MS.在預(yù)備試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合各生長調(diào)節(jié)劑在植物組織培養(yǎng)中的應(yīng)用研究[8],采用 6-芐氨基嘌呤 (6-BA,X1)和萘乙酸 (NAA,X2)雙因素二次正交螺旋組合設(shè)計(jì),各因子設(shè)置5個水平,共計(jì) 16個處理 (見表 1),每個處理 30瓶,重復(fù) 3次.從不定芽轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基起,每隔 5 d觀察植株的生長和生根狀況,至 30 d統(tǒng)計(jì)每個處理的平均出根率、平均根數(shù)和平均根長.采用DPS系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析.

表 1 不同外源激素配比對生根誘導(dǎo)的影響

培養(yǎng)條件:(1)不同外源激素配比試驗(yàn)在室溫 (23±2)℃,光照強(qiáng)度 2 000 lx,光照時間 12 h·d-1條件下進(jìn)行.(2)光照強(qiáng)度梯度試驗(yàn)以 1/2 MS+6-BA 0.02 mg·L-1+NAA 0.05 mg·L-1為培養(yǎng)基,室溫(23±2)℃,光照強(qiáng)度分別為 1 000,1 500,3 000,5 000 lx.(3)環(huán)境溫度梯度試驗(yàn)以 1/2MS+6-BA 0.02 mg·L-1+NAA 0.05 mg·L-1為培養(yǎng)基,室溫分別為 16,19,22,25,28℃,光照強(qiáng)度為 2 000 lx.

2 結(jié)果與分析

2.1 不同外源激素配比對斑葉石蕗生根的影響

本實(shí)驗(yàn)中,斑葉石蕗的生根過程主要集中在接種后 20～30 d.從表 1可見:斑葉石蕗在含較低質(zhì)量濃度的 6-BA和NAA的培養(yǎng)基中比高質(zhì)量濃度的 6-BA和NAA的培養(yǎng)基中生根數(shù)多,且根系較長.在本實(shí)驗(yàn)的 16個組合中,A1組合培養(yǎng)基為 1/2 MS+6-BA 0.10 mg·L-1+NAA 0.22 mg·L-1,平均出根率為 0.44,平均出根數(shù)為 3.619,平均根長為 0.7 cm;而 A4組合的激素配比為 1/2 MS+6-BA 0.02 mg·L-1+NAA 0.05 mg·L-1,平均出根率為 0.88,平均出根數(shù)為 4.360,平均根長為 5.7 cm,均高于其他處理,且根系生長良好.

在雙因素二次正交螺旋組合設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)矩陣中,以 X1,X2為決策變量,斑葉石蕗的出根率和生根數(shù)為目標(biāo)函數(shù),在α=0.10的顯著水平,剔除不顯著項(xiàng),簡化后的回歸方程為

方差分析見表 2.

表 2 不同外源激素配比下斑葉石蕗生根率的方差分析結(jié)果

2.2 不同光照強(qiáng)度和環(huán)境溫度對斑葉石蕗生根的影響

實(shí)驗(yàn)表明:黑暗條件對斑葉石蕗葉片的生長存在抑制作用,且植株生長矮小;當(dāng)光照強(qiáng)度為1 500～3 000 lx時,植株生長狀況良好,且葉片較大,黃斑明顯;當(dāng)光照強(qiáng)度增加到 5 000 lx時,植株生長較慢,葉片上黃斑數(shù)量減少且顏色變淡 (見表 3).

通過研究不同環(huán)境溫度下斑葉石蕗的生根情況,發(fā)現(xiàn):當(dāng)環(huán)境溫度為 16℃時,植株生長緩慢,根系較小;當(dāng)環(huán)境溫度為 22℃時,植株生長健壯,根系發(fā)達(dá),葉片較大,色澤亮綠,且黃斑明顯;當(dāng)環(huán)境溫度為28℃時,斑葉石蕗植株根系較小,葉片小且黃綠色 (見表 4).

方差分析結(jié)果顯示:光照強(qiáng)度與斑葉石蕗生根率之間差異不顯著,P值為 0.166 5;環(huán)境溫度與斑葉石蕗生根率之間差異極顯著,P值為 0.000 0(見表 5).

3 討 論

本實(shí)驗(yàn)以斑葉石蕗葉片為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng),成功誘導(dǎo)其根的形成,并且在 16組生根培養(yǎng)基中獲得最適的生根培養(yǎng)基為 1/2 MS+6-BA 0.02 mg·L-1+NAA 0.05 mg·L-1.圖 1和圖 2為斑葉石蕗組培苗及其根系的照片.

表 3 不同光照強(qiáng)度對斑葉石蕗生根率和生根數(shù)的影響

表 4 不同環(huán)境溫度對斑葉石蕗生根率和生根數(shù)的影響

表 5 光照梯度、溫度梯度對斑葉石蕗生根率影響的方差分析結(jié)果

通過光照強(qiáng)度梯度和環(huán)境溫度梯度試驗(yàn),獲得斑葉石蕗生根誘導(dǎo)最適光照強(qiáng)度為 1 500～3 000 lx,最適培養(yǎng)環(huán)境溫度為 22～25℃.在此環(huán)境條件中得到的斑葉石蕗組培苗不但繁殖系數(shù)大,植株健壯,且保持了其原有的園林觀賞價值.

本實(shí)驗(yàn)考慮了生產(chǎn)和研究兩方面的需要,在設(shè)計(jì)上從 2個方面進(jìn)行了創(chuàng)新探索:首先是外植體的選擇.相關(guān)文獻(xiàn)[7]中所采用的外植體多為菊科植物的花苞或者幼芽,這 2種外植體受植物生長季節(jié)影響較大,而以葉片為外植體,不僅克服了季節(jié)限制,且不會受植株數(shù)量而產(chǎn)生較大的影響,因而,該方法可為斑葉石蕗相近科屬珍稀植物的組織培養(yǎng)研究提供一定的參考.其次,與此前學(xué)者的有關(guān)研究相比,增加了光強(qiáng)和溫度 2個環(huán)境因子的梯度試驗(yàn),為斑葉石蕗的規(guī)?；M培生產(chǎn)、煉苗提供了切實(shí)可行的環(huán)境調(diào)控依據(jù).

圖 2 斑葉石蕗組培苗根系

圖 1 斑葉石蕗組培苗

本研究中建立了數(shù)量可觀的斑葉石蕗組培苗,為下一步的品種改良研究提供了豐富的實(shí)驗(yàn)材料.作為同是植物生長環(huán)境指標(biāo)的培養(yǎng)基酸堿度梯度試驗(yàn),有待在下一階段進(jìn)行深入研究.

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