異鱗苔草快速繁殖研究

亓杰，蘇春芳，馬曉麗，馬慧敏，郭津琳，趙宇

（晉中學(xué)院生物學(xué)院，山西 晉中 030600）

異鱗苔草（Carex heterolepis）屬莎草科苔草屬多年生草本植物，喜潮濕，多生長于山坡、沼澤、林下濕地或湖邊。具根狀莖。稈粗壯，疏叢生，三棱形。葉與稈等長，寬3～6 mm。苞片葉狀，最下部1枚長于花序，基部無鞘。小穗3～6個(gè)，頂生1個(gè)雄性，圓柱形，長2～4 cm，寬4 mm；具小穗柄，柄長0.8～2.0cm；側(cè)生小穗雌性，圓柱形，直立，長1.0～4.5 cm，寬約6 mm；小穗無柄，僅最下部1個(gè)具短柄。雌花鱗片狹披針形或狹長圓形，長2～3 mm，淡褐色，中間淡綠色，具1～3脈，頂端漸尖[1]。它常與針茅（Stipa capillata）、溝羊茅（Festuca valesiaca）和超旱生半灌木蒿屬植物（Artemisia sp.）一起組成干草原或荒漠草原群落，在群落中成為亞優(yōu)勢種或主要伴生種。例如，草原苔草地下部分相當(dāng)發(fā)達(dá)，形成稠密的根網(wǎng)，地下生物量遠(yuǎn)較地上生物量高，這是其耐旱、耐寒和耐瘠薄的重要原因之一。

苔草的植株較小，草質(zhì)柔軟，營養(yǎng)物質(zhì)含量高，適口性好，全株可食，在青鮮和干燥狀態(tài)下，羊、馬喜食，牛和駱駝樂食。苔草營養(yǎng)體在整個(gè)春季生長旺盛，形成全年最高產(chǎn)量，秋季返青也早，形成一定的產(chǎn)量。且再生速度快，耐牧性強(qiáng)，屬優(yōu)質(zhì)牧草。苔草的株型緊湊，形態(tài)優(yōu)美，色澤好，具有春季返青早、生長期長、生態(tài)幅寬、抗逆性強(qiáng)、耐干旱的特點(diǎn)，可作為草坪地被植物應(yīng)用于城市園林綠化中，具有較高的開發(fā)利用價(jià)值。但是其種子具有很強(qiáng)的休眠特性，萌發(fā)率極低，故長期以來限制了苔草的大面積利用[2-7]。

目前，還未見有異鱗苔草快速繁殖的研究報(bào)道。利用李積勝等[8]關(guān)于青藏苔草的組織培養(yǎng)和快速繁殖的配方培養(yǎng)異鱗苔草發(fā)現(xiàn)，其并不適用于異鱗苔草。本試驗(yàn)以異鱗苔草種子為原料，在無菌環(huán)境下，誘導(dǎo)其萌發(fā)，再通過不斷的繼代增殖及生根培養(yǎng)，以達(dá)到快速繁殖的目的。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

室內(nèi)試驗(yàn)即種子萌發(fā)誘導(dǎo)、幼苗繼代以及幼苗生根階段于晉中學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，室外試驗(yàn)即煉苗階段于晉中學(xué)院花房內(nèi)進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 供試材料 采集榆次山區(qū)當(dāng)年成熟且飽滿的異鱗苔草種子，大約40粒。

1.2.2 材料處理 剝?nèi)シN子外的穎皮，于無菌操作臺(tái)上用0.1%HgCl2滅菌30s，無菌水沖洗5～7次，之后用剪刀在種子上扎一小孔（因?yàn)樘Σ莘N子厚硬的種皮會(huì)阻礙種子的萌發(fā)[9-13]），然后在無菌條件下接入培養(yǎng)基中，每瓶接種3～5粒種子。

1.2.3 培養(yǎng)基 以1/2 MS及MS培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基，分別添加不同濃度的6-BA，NAA，KT等。在種子萌發(fā)和增殖培養(yǎng)基中，附加30g/L蔗糖，7 g/L瓊脂；生根培養(yǎng)基中附加15 g/L蔗糖，7 g/L瓊脂（過多的糖分會(huì)加大污染率）。pH值均保持在6.0～6.4之間。

1.2.4 培養(yǎng)條件 室內(nèi)試驗(yàn)置于光下培養(yǎng)，光照16 h/d，光照強(qiáng)度為 2000 lx，溫度為（25±2）℃。室外試驗(yàn)在光照14 h/d，光照強(qiáng)度為2000 lx，溫度（22±2）℃的條件下進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同激素組合對種子萌發(fā)誘導(dǎo)的影響

以1/2 MS培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基，添加不同質(zhì)量濃度的激素來促進(jìn)苔草種子的萌發(fā)（表1）。

表1 不同激素組合對種子萌發(fā)誘導(dǎo)的影響

從表1可以看出，不添加激素和添加了不同質(zhì)量濃度KT的培養(yǎng)基，對種子的萌發(fā)促進(jìn)作用不強(qiáng)，而添加了6-BA和NAA組合的培養(yǎng)基，可以在很大程度上提高苔草種子的發(fā)芽率，其中，6-BA 1.0mg/L＋NAA 0.1 mg/L的效果最好，發(fā)芽率可以達(dá)到90%以上。

2.2 不同質(zhì)量濃度激素對幼苗增殖的影響

種子萌發(fā)后，長出5～6片葉子時(shí)，剪去長出的根及部分葉片，保留其生長點(diǎn)，接入增殖培養(yǎng)基中（圖1，圖2）。增殖培養(yǎng)基以MS為基本培養(yǎng)基，添加不同質(zhì)量濃度的6-BA和NAA。

從表2可以看出，提高6-BA的濃度并不能提高苔草幼苗的增殖數(shù)目，并且幼苗的生長狀況不好。而較低水平的NAA用量，在同一時(shí)間內(nèi)的增殖數(shù)目也比高濃度下的增殖數(shù)目多，并且幼苗的生長狀況良好，有利于之后的生根培養(yǎng)。在生根培養(yǎng)前，無菌苗需要經(jīng)過一定時(shí)間的營養(yǎng)生長，使其更為強(qiáng)壯，從而達(dá)到一個(gè)良好的生根效果。

表2 不同質(zhì)量濃度激素對幼苗增殖的影響（接種10d）

2.3 生根培養(yǎng)

將保留生長點(diǎn)的強(qiáng)壯幼苗接入不同培養(yǎng)基中，觀察記錄生根情況。由表3可知，必須添加一定量的NAA才可以誘導(dǎo)苔草生根，隨著NAA用量的增加，根的品質(zhì)會(huì)有所下降，而且幼苗的生長狀態(tài)也有所下降，過多的NAA甚至?xí)?dǎo)致幼苗生長停滯和死亡。因此，MS＋NAA0.2 mg/L為較適合生根的培養(yǎng)基。同時(shí)，培養(yǎng)基中應(yīng)添加15 g/L蔗糖，若添加30g/L蔗糖，則會(huì)導(dǎo)致大多數(shù)瓶苗的污染。

表3 不同培養(yǎng)基對生根的誘導(dǎo)影響

2.4 煉苗

當(dāng)根長到5～6 cm時(shí)，即可開始煉苗。將長好根的苔草用鑷子從錐形瓶中取出，洗凈根上的培養(yǎng)基，移入泥炭介質(zhì)中，在光照14 h/d、光照強(qiáng)度 2000 lx、溫度（22±2）℃的條件下煉苗 5 d，成活率可達(dá)90%以上。

3 結(jié)論與討論

通過試驗(yàn)，篩選出最適合誘導(dǎo)種子萌發(fā)的培養(yǎng)基為 1/2 MS＋6-BA 1.0mg/L＋NAA 0.1 mg/L，最適合幼苗增殖培養(yǎng)基為MS＋6-BA1.0mg/L＋NAA0.1 mg/L，最適合誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基為MS＋NAA0.2 mg/L。

在本試驗(yàn)中，曾嘗試?yán)梅N子誘導(dǎo)愈傷組織的辦法進(jìn)行快速繁殖，但未能成功。還曾嘗試?yán)糜酌绲娜~片來誘導(dǎo)愈傷組織，葉片大多數(shù)枯萎壞死，同樣未能成功。在今后的研究中，應(yīng)考慮利用苔草生長點(diǎn)來誘導(dǎo)愈傷組織，其成功的可能性會(huì)大一點(diǎn)。

苔草在我國分布廣、數(shù)量多，且具有草坪植物的許多優(yōu)良特性，如返青早，色澤好，生長持續(xù)時(shí)間長，并且具有極強(qiáng)的營養(yǎng)繁殖能力，地下根莖發(fā)達(dá)，耐踐踏性強(qiáng)。所以，它作為一種新的草坪資源，有著極其廣闊的應(yīng)用前景[12]。除此之外，它還可作為牧草，而且在藥用和物質(zhì)循環(huán)等方面也有很大的作用[14]。為了克服異鱗苔草在自然條件下萌發(fā)困難、不能大范圍使用的難題，可以通過無菌培養(yǎng)快速繁殖的方式，最大程度地利用它。

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