大花木繡球組織培養(yǎng)體系1)

李奕萱 舒鈺

(東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱，150040) (黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所)

?

大花木繡球組織培養(yǎng)體系1)

李奕萱 舒鈺

(東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱，150040) (黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所)

以大花木繡球芽莖段為外植體，研究不同消毒時間、不同類型的芽、不同培養(yǎng)基對大花木繡球增殖和生根的影響。結(jié)果表明：采用質(zhì)量濃度0.1% HgCl2，消毒時間8 min，對大花木繡球的消毒效果最好；帶有頂芽的側(cè)芽萌發(fā)率較高，萌發(fā)率達(dá)到72.5%；適合大花木繡球增殖的培養(yǎng)基為WPM+1.0 mg·L-1IBA+0.75 mg·L-1NAA；大花木繡球最適合的生根培養(yǎng)基為1/4WPM+1.0 mg·L-1NAA。

大花木繡球；組織培養(yǎng)；生根培養(yǎng)

Hydrangea; Tissue culture; Rooting culture

大花木繡球(Hydrangeapaniculatavar.grandifloraSieb)屬忍冬科，莢蒾屬，落葉灌木或小喬木，高可達(dá)3 m。葉對生，卵形至卵狀橢圓形，被有星狀毛，表面暗綠色。夏季開花，花生于枝頂集成聚傘花序，邊緣具白色中性花，花初開帶白色，后轉(zhuǎn)為藍(lán)色，具有清香味。因其形態(tài)象繡球，故名大花木繡球。枝條開展，冬芽裸露；背面有星狀短柔毛，葉緣有鋸齒；為大球狀傘形花序，花期數(shù)月，花徑18～20 cm，花全部為不孕花。大花木繡球2008年從加拿大引種到黑龍省森林植物園，經(jīng)過近8 a的栽培試驗，適于黑龍江省陸地栽培[1-4]。大花木繡球性喜陰濕，怕旱澇，較耐寒；喜肥沃濕潤，排水良好的輕壤土，適應(yīng)性較強(qiáng)。目前，大花木繡球組織培養(yǎng)體系國內(nèi)外均未見相關(guān)報道。

1 實驗材料與方法

實驗材料：2015年6月下旬，采自黑龍江省植物園的當(dāng)年生大花木繡球帶芽莖段。

外植體消毒：外植體的消毒是組織培養(yǎng)體系建立的第一步，外植體消毒的效果對建立無菌繁殖體系起著至關(guān)重要的作用。將大花木繡球帶芽莖段用軟毛筆在流水中刷洗干凈，然后切成5 cm左右的莖段，去除莖段葉片，留下葉柄基部3～4 mm，置于燒杯中，再放入少許洗衣粉，浸泡10 min，用細(xì)紗布扎住燒杯，放在流水下沖洗3 h。將洗好的植物材料放在濾紙上瀝干，放入無菌的三角瓶中，加入0.1%的HgCl2，分別消毒4、6、8、10 min后，用無菌水沖洗3次，然后用75%的酒精消毒30 s，再用無菌水沖洗3次，8 d后統(tǒng)計污染率。

芽的誘導(dǎo)與增殖培養(yǎng)：分別取大花木繡球頂芽、側(cè)芽、帶頂芽的側(cè)芽消毒后，接種于WPM+2.0 mg·L-1IBA+0.5 mg·L-1NAA的培養(yǎng)基上，每種接種50瓶，每瓶1個，重復(fù)3次。15 d后統(tǒng)計不同類型芽的萌發(fā)率(萌發(fā)率=萌發(fā)數(shù)/未污染外植體總數(shù))。

在誘導(dǎo)大花木繡球芽萌發(fā)的過程中，每隔5 d切去莖段基部褐化部位，切去部分留待后續(xù)的實驗。選取生長狀況相似的組培苗，采用2因素3水平隨機(jī)設(shè)計實驗。實驗用WPM作為基本培養(yǎng)基，IBA的質(zhì)量濃度分別為0.5、1.0、1.5 mg·L-1，NAA的質(zhì)量濃度分別0.25、0.50、0.75 mg·L-1，一共9種組合。每種組合接種15瓶，每瓶3個組培苗共重復(fù)3次，60 d后統(tǒng)計增殖與生長情況。增殖效果采用增殖系數(shù)表示(增殖系數(shù)=增殖苗數(shù)/接種苗數(shù))。

健康指數(shù)評分標(biāo)準(zhǔn)：組培苗生長健壯、莖干粗壯、葉片鮮綠、無玻璃化苗為3分；組培苗生長較好、黃葉較少、無玻璃化苗為2分；生長一般、葉片小而卷曲、部分黃葉、莖干纖細(xì)為1分。

生根培養(yǎng)：以生長相對較一致、健壯的、株高為2 cm以上的大花木繡球增殖組培苗為材料，采用2因素完全隨機(jī)設(shè)計?；九囵B(yǎng)基分別為WPM、1/2WPM、1/4WPM、1/6WPM；激素NAA的質(zhì)量濃度分別為1.0、1.5、2.0 mg·L-1。每個處理接種10瓶，每瓶3個組培苗，重復(fù)3次。30 d后統(tǒng)計生根和生長情況。

組培苗的培養(yǎng)條件：溫度(25±3)℃，光照強(qiáng)度2 000 lx，光照時間為10 h/d。所有培養(yǎng)基均附加蔗糖質(zhì)量濃度為25 g·L-1，瓊脂質(zhì)量濃度為7 g·L-1，pH=6。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同消毒時間對外植體污染率的影響

由表1可知，HgCl2消毒時間的增加有效的控制了污染率，污染率隨消毒時間的增長顯著下降。當(dāng)HgCl2消毒時間過長，也出現(xiàn)了高死亡率和低萌發(fā)率的情況。因此，選擇用質(zhì)量濃度0.1%的HgCl2，消毒時間8 min是最佳消毒的方法。

表1 不同消毒時間對外植體污染率的影響

2.2 不同類型的芽對于芽萌發(fā)率的影響

接種8 d后，芽的基部開始膨大，有小小的芽展開，14 d后小的新葉展開。由表2可知，不同類型的芽對萌發(fā)率有很大影響。大花木繡球頂芽萌發(fā)的個數(shù)最少，萌發(fā)率僅為5%；側(cè)芽有13個萌發(fā)，萌發(fā)率為32.5%；帶著頂芽的側(cè)芽，萌發(fā)率高達(dá)72.5%，且誘導(dǎo)的新芽長勢良好。頂芽和側(cè)芽不僅萌發(fā)率較低，而且萌發(fā)的新芽質(zhì)量較弱。

表2 不同類型的芽對萌發(fā)率的影響

2.3 不同質(zhì)量濃度的激素組合對于大花木繡球組培苗增殖的影響

由表3可知，接種60 d后，增殖系數(shù)會隨著NAA質(zhì)量濃度的增加而增加，增殖系數(shù)隨著IBA質(zhì)量濃度的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。不同質(zhì)量濃度激素配比條件下，增殖系數(shù)差異顯著。0.5 mg·L-1IBA+0.5 mg·L-1NAA的條件下，得到較多愈傷組織；1.5 mg·L-1IBA+0.5 mg·L-1NAA條件下，組培苗的生長狀況最好，但是，增殖系數(shù)最低(0.05)。綜上所述，較為適合增殖培養(yǎng)基的激素組合為1.0 mg·L-1IBA+0.75 mg·L-1NAA，增殖系數(shù)最高達(dá)4.56，大花木繡球生長情況良好。

表3 不同激素組合對于大花木繡球組培苗增殖的影響

注：表中健康指數(shù)為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”。

2.4 不同培養(yǎng)基對于大花木繡球組培苗生根的影響

由表4可知，生根培養(yǎng)30 d后，在1/4WPM+1.0 mg·L-1NAA條件下，生根率最高，達(dá)到94.5%，平均生根數(shù)3.64條，根長3.48 cm；在WPM+1.5 mg·L-1NAA條件下，健康指數(shù)最高，達(dá)到2.61。生根率隨基本培養(yǎng)基質(zhì)量濃度的降低，呈現(xiàn)先增高又降低的趨勢。

表4 不同培養(yǎng)基對于大花木繡球組培苗生根的影響

注：表中健康指數(shù)為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”。

3 結(jié)論與討論

通過實驗，芽的類型直接影響到大花木繡球的萌發(fā)率。單純單一的頂芽幾乎無法誘導(dǎo)萌發(fā)，萌發(fā)率僅為5%，頂芽外植體在培養(yǎng)一階段后絕大部分死亡；側(cè)芽的萌發(fā)率比頂芽有大幅度的提高，達(dá)到32.5%；而帶有頂芽的側(cè)芽則有非常高的萌發(fā)率。原因是頂芽的衰老及其細(xì)胞的程序性死亡使得植株的頂端優(yōu)勢受到抑制，激素隨之分配給側(cè)芽，促進(jìn)了側(cè)芽的萌發(fā)與生長。

不同質(zhì)量濃度的激素配比，對于大花木繡球的增殖率有較大的影響。增殖系數(shù)隨著NAA質(zhì)量濃度的增加而增加；增殖系數(shù)隨著IBA質(zhì)量濃度的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。不同質(zhì)量濃度激素配比條件下，增殖系數(shù)差異顯著。激素組合為1.0 mg·L-1IBA+0.75 mg·L-1NAA的條件下，增殖系數(shù)最高達(dá)到4.56，生長情況良好；在0.5 mg·L-1IBA+0.5 mg·L-1NAA條件下，得到較多愈傷組織；在1.5 mg·L-1IBA+0.5 mg·L-1NAA條件下，組培苗的生長狀況最好，但增殖系數(shù)最低。

生根率隨基本培養(yǎng)基質(zhì)量濃度的降低，呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢。大花木繡球在1/4WPM的基本培養(yǎng)基上取得了較高的生根率，且生根比較健壯。這種情況的出現(xiàn)，一是因為隨著培養(yǎng)基質(zhì)量濃度的減弱，培養(yǎng)基里的無機(jī)鹽質(zhì)量濃度降低，培養(yǎng)條件提供植物體的營養(yǎng)不足，植物體本身選擇生長更多更好的根系去吸收更多的營養(yǎng)供給生長；二是由于硝酸銨質(zhì)量濃度的降低，減弱了對植物生根的抑制作用，從而提高了生根率。隨著培養(yǎng)基質(zhì)量濃度的繼續(xù)減低，培養(yǎng)基本身的營養(yǎng)物質(zhì)不足以提供給植物足夠的營養(yǎng)，所以出現(xiàn)了低生根率甚至高死亡率[5-7]。

[1] 中國植物志編輯委員會.中國植物志:第36卷[M].北京:科學(xué)出版社，1974:403.

[2] 龍韜.我國觀賞植物資源研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].北京農(nóng)業(yè)，2011(6):53-55.

[3] 張佳平，丁彥芬.中國野生觀賞植物資源調(diào)查、評價及園林應(yīng)用研究進(jìn)[J].中國野生植物資源，2012,31(6):18-23.

[4] 鄭萬鈞.中國樹木志:第2卷[M].北京:中國林業(yè)出版社，1985:1057.

[5] MAGDALENA M, LTYSZARD M. Effect of processing and storage on the antioxidant activity of frozen and pasteurized shadblow serviceberry (Amelarrchier carraderrsis)[J]. International Journal of Food Properties,2010,13(6):1225-1233.

[6] 杜保國.榿葉唐棣的組織培養(yǎng)和再生系統(tǒng)的建立[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué)，2005.

[7] 林寶山.尼爾森唐棣的組織培養(yǎng)和快速繁殖[J].植物生理學(xué)通訊，2002，38(6):589.

李奕萱，女，1996年12月5日生，東北林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院，本科生。E-mail：907632701@qq.com。

舒鈺，黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所，副研究員。E-mail：370194057@qq.com。

2017年5月23日。

S722.3

Tissue Culture System of Ball Hydrangea//Li Yixuan(Northeast Forestry University, Harbin 150040, P. R. China); Shu Yu(Forestry Science Research Institute of Heilongjiang)//Journal of Northeast Forestry University，2017,45(7)：66-68.

1)黑龍江省財政廳自擬項目(HKJT201401)。

責(zé)任編輯：王廣建。

With the flowers and treesHydrangeabuds as explants, we studied the effects of different disinfection time for explants of different types of pollution effects on bud germination rate, different culture medium for proliferation and rooting of Hydrangea large flowers. The disinfection method suitable for large flowers and treesHydrangeawas 0.1% HgCl2for 8-min disinfection. With a higher lateral the bud germination rate can reach 72.5%. The proliferation medium was WPM+IBA1.0 mg/L+NAA0.75 mg/L. The most suitable rooting medium was 1/4WPM+NAA1.0 mg/L.