摘要:為了優(yōu)化高山杜鵑莖段離體組織培養(yǎng)體系及其工廠化繁育體系,對(duì)10份不同基因型高山杜鵑離體培養(yǎng)與植株再生差異進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,供試高山杜鵑莖段外植體在WPM培養(yǎng)基上均能誘導(dǎo)出芽、增殖和生根。在誘導(dǎo)萌發(fā)階段,添加0.5~1.0 mg/L的ZT萌發(fā)效果較好,其中有7份材料在0.5 mg/L ZT時(shí)獲得最佳萌發(fā)誘導(dǎo)。在增殖階段,最佳增殖激素配比為ZT 0.5~0.7 mg/L+NAA 1.0 mg/L,其中6份材料在 ZT 0.5 mg/L+NAA 1.0 mg/L激素配比下增殖達(dá)6~9倍。生根階段,培養(yǎng)基最佳激素配比則為NAA 0.25 mg/L+IBA 0.25 mg/L。并且試管外生根效果好于試管內(nèi)生根,平均成活率為80.95%,而試管內(nèi)平均成活率僅為57.94%。在最佳激素配比下供試所有高山杜鵑采用試管外生根成活率均在98%以上,并且試管外生根成本低,操作簡(jiǎn)便快速,適用于工廠化生產(chǎn)。
關(guān)鍵詞:高山杜鵑;組織培養(yǎng);體系優(yōu)化
中圖分類號(hào):S685.210.36文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A文章編號(hào):1001-4942(2013)02-0053-04
高山杜鵑(Rhododendron lapponicum L.)是杜鵑花科杜鵑屬灌木類,具有很高的觀賞價(jià)值,原產(chǎn)于我國(guó)中西部地區(qū),后經(jīng)國(guó)外引種栽培馴化出許多優(yōu)良品種[1]。高山杜鵑經(jīng)人工催化等園藝措施可在春節(jié)前后開花,滿足了人們春節(jié)期間賞花需求,具有廣闊的市場(chǎng)前景。
高山杜鵑扦插及嫁接均不易成活,目前市面上出售的高山杜鵑主要依靠進(jìn)口,進(jìn)口成品花費(fèi)用高[2],因此解決這一問題的主要措施便是應(yīng)用組培技術(shù)繁殖,組培繁殖不受季節(jié)氣候等因素影響,繁殖速度快。而組培繁殖的培養(yǎng)基及激素配比是組培成功與否的重要因素,因此本試驗(yàn)對(duì)10 個(gè)高山杜鵑品種進(jìn)行了激素配比試驗(yàn)以期篩選合適的激素配比。同時(shí),為進(jìn)一步節(jié)約成本,適應(yīng)工廠化生產(chǎn),本試驗(yàn)探索了試管外生根技術(shù)在高山杜鵑上的應(yīng)用。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
試驗(yàn)于 2008~2011年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)進(jìn)行。10 份高山杜鵑材料取自威海市七彩生物科技有限公司,分別為錦緞、諾娃、騎士、優(yōu)雅、凱特、羅伯特、薩曼特、紅杰克、紅寶石、火箭,依次編號(hào)為 GD1~GD10。
將種苗栽植在塑料花盆中養(yǎng)護(hù),成活后剪去枝條頂部,以促進(jìn)分枝生長(zhǎng)。取幼嫩莖段作為外植體,流水沖洗 2~4 h,然后加入幾滴洗滌劑浸泡 10 min,并用自來水沖洗至無泡沫為止,用濾紙吸干水分。在無菌室超凈臺(tái)上用 75% 乙醇消毒 1 min;用 1/500 新潔爾滅液消毒 20 min;再用 0.1% 氯化汞消毒 15 min,最后用無菌蒸餾水沖洗 3 遍,用滅菌濾紙吸干外植體表面水分,備用。
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1不定芽誘導(dǎo)將滅菌莖段切成長(zhǎng)約 2.0 cm,分別接種到不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基上。誘導(dǎo)培養(yǎng)基為:WPM+(0.10、0.50、1.00、5.00) mg/L玉米素(ZT),30 g/L蔗糖,7 g/L瓊脂,pH 5.0。后置于25℃、光培養(yǎng)12 h/d、光照強(qiáng)度2 000 lx下培養(yǎng)。每處理30個(gè)莖段外植體,每個(gè)外植體接1瓶,定期觀察記錄,清理感菌材料,5 周后調(diào)查褐變數(shù)、污染外植體數(shù)和不定芽數(shù),計(jì)算褐變率、污染率、成活率和不定芽再生率。存活材料7周后用相同培養(yǎng)基繼代1次,繼代2次后的外植體用作適宜基本培養(yǎng)基篩選的外植體材料。
1.2.2不定芽增殖將不定芽均切成小塊接入增殖培養(yǎng)基。增殖培養(yǎng)基WPM +(0.5、 0.7、1.0) mg/L ZT+ 1.0 mg/L NAA,30g/L蔗糖,7 g/L瓊脂,pH 5.0。每個(gè)處理30 株苗,5 周后統(tǒng)計(jì)結(jié)果。增殖系數(shù)=誘導(dǎo)產(chǎn)生芽的總數(shù)/接種外植體的總數(shù)。每處理30個(gè)外植體。
1.2.3生根與移栽將試管苗切成帶1~2個(gè)節(jié)位的小段, 長(zhǎng)約3 cm, 進(jìn)行試管內(nèi)和試管外生根培養(yǎng)。
試管內(nèi)生根:增殖后的試管苗接種在生根培養(yǎng)基上。3周后將生根苗的瓶蓋打開, 于25℃、散射光下煉苗1周, 洗凈根部培養(yǎng)基后將生根的試管苗栽入泥炭∶珍珠巖為2∶1的基質(zhì)中作穴盤苗培育,并加蓋薄膜。
試管外生根:將新誘導(dǎo)的不定芽直接轉(zhuǎn)入到生根培養(yǎng)基,誘導(dǎo)1周后用苔蘚包裹莖基部,栽入泥炭∶珍珠巖為2∶1 的基質(zhì)中作穴盤苗培育,并加蓋薄膜,溫度約25℃,保持相對(duì)濕度90%以上,光照2 000 lx,每天噴霧2次。
生根率(%)=生根株數(shù)/接種株數(shù)×100。
生根培養(yǎng)基的激素配比篩選:每處理30個(gè)外植體。采用一種高山杜鵑分別接種在激素為NAA(0.1、0.5 mg/L),IBA(0.1、0.5 mg/L)和NAA(0.05 mg/L)+IBA(0.05 mg/L),NAA(0.25 mg/L)+IBA(0.25 mg/L)及NAA(0.5 mg/L)+IBA(0.5 mg/L)的培養(yǎng)基上。
篩選出最佳生根培養(yǎng)基后采用試管外生根接種所有供試高山杜鵑觀察試管外生根效果,每個(gè)品種接種100個(gè)小段。
1.3數(shù)據(jù)分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS軟件進(jìn)行方差分析和多重比較(Duncan’s法)。
2結(jié)果與分析
2.1基因型、激素濃度對(duì)莖段外植體誘導(dǎo)不定芽的影響
高山杜鵑莖段接入誘導(dǎo)培養(yǎng)基后,大約2周可誘導(dǎo)產(chǎn)生不定芽,但培養(yǎng)情況因ZT濃度和品種基因型差異而不同。
表1所示,不同基因型高山杜鵑外植體莖段接入培養(yǎng)基后,污染率均很高,最高污染率達(dá)62.22%(GD9,ZT 0.10 mg/L),最低污染率26.67%(GD1,ZT 0.50 mg/L);高山杜鵑外植體成活率較低,最低僅為3.33%(GD10,ZT 0.10 mg/L)。高污染率和低成活率導(dǎo)致增殖倍數(shù)較低,最低增殖0.04倍(GD2,ZT 5.00 mg/L),最高增殖0.94倍(GD3,ZT 0.50 mg/L)。全部10個(gè)品種高山杜鵑外植體在ZT 0.50 mg/L和1.00 mg/L濃度下增殖效果較好,在0.10 mg/L和5.00 mg/L的濃度下,增殖效果均很差;7個(gè)品種(GD1、GD2、GD3、GD5、GD6、GD7、GD10)高山杜鵑外植體在0.50 mg/L時(shí)增殖倍數(shù)最高,3個(gè)品種(GD4、GD8、GD9)在1.00 mg/L時(shí)增殖倍數(shù)最高(P<0.05)。由此可見,高山杜鵑的基因型不同,最佳誘導(dǎo)條件不同;同時(shí),不同基因型品種對(duì)相同的誘導(dǎo)條件有一致的適用性。