邵雅東,殷麗青,張永春,孫 翊,李青竹,成 鑫,3,高 健
(1.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,上海 201403;2.長(zhǎng)江大學(xué)園藝園林學(xué)院,湖北 荊州 434025;3.安順學(xué)院,貴州 安順 561000;4.上海強(qiáng)綠花卉專業(yè)合作社,上海 202154)
礬根Heucheraspp.為原產(chǎn)于北美洲的虎耳草科Saxifragaceae礬根屬Heuchera多年生草本花卉園藝類群,是歐美園林中常見的一種彩葉觀賞植物,具有觀賞期長(zhǎng)、耐寒、耐陰的優(yōu)良品質(zhì)[1-2]。隨著中國(guó)城市建設(shè)和園林造景的發(fā)展,礬根逐漸被應(yīng)用于我國(guó)的花壇、花境和花帶的景觀配置中,已成為一種流行的園藝植物[3]。此外,礬根還可以吸收土壤中的重金屬元素,并富集于地上部分,隨著地上部生物量的增加,礬根吸收重金屬的能力也逐漸增強(qiáng)[4],在土壤生態(tài)環(huán)境改良中的應(yīng)用前景良好。
然而,礬根品種繁多,大部分品種不育或結(jié)實(shí)困難,種子育苗還存在難以保持品種原有特性的問題[2];分株繁殖又存在繁殖效率低、周期長(zhǎng) 的問題,不利于新品種的推廣;扦插繁殖對(duì)母株需求量較大,且對(duì)溫、濕度等環(huán)境條件的要求較高[5]。植物組織培養(yǎng)是一種可以克服有性繁殖效率低、品種高度不育和保持品種優(yōu)良特性的技術(shù),且高效穩(wěn)定的再生體系還是基因工程育種的基礎(chǔ)[6-7]。不定芽培養(yǎng)作為植物組培中常用途徑之一,具有周期短、變異率低等特點(diǎn),已逐漸成為礬根組織培養(yǎng)研究的重點(diǎn)[8-9]。組織培養(yǎng)是在短期內(nèi)獲得大量整齊、均勻的礬根健壯種苗的最適繁育方式[10-12]。前人已經(jīng)開展了有關(guān)礬根組織培養(yǎng)方面的研究,大部分的研究集中于以頂芽或腋芽為外植體誘導(dǎo)叢生芽從而建立礬根的離體快繁體系方面[11-13]。近幾年,也有少量的研究者利用葉片或葉柄等為外植體誘導(dǎo)不定芽從而建立礬根的再生體系[2,14]。然而,由于基因型之間的差異,對(duì)不同品種在離體再生培養(yǎng)過(guò)程中的最適植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的種類和濃度的探索尚需深入。礬根‘莓果’H.‘Mei Guo’是一種紅葉粉花礬根新品種,是少數(shù)葉色為亮紅色的品種之一,其觀賞價(jià)值高且適生性較好,然而在其組培繁育過(guò)程中存在增殖系數(shù)低且生根困難的問題,其繁育效率明顯低于其他品種。因此,本研究分別以礬根‘莓果’的葉片和葉柄為外植體進(jìn)行不定芽誘導(dǎo)試驗(yàn),并進(jìn)一步開展不定芽增殖和生根培養(yǎng)試驗(yàn),以篩選獲得最佳培養(yǎng)基配方,從而建立其高效的離體培養(yǎng)體系,以加速礬根品種的繁殖與推廣,并為其種質(zhì)保存和分子育種提供技術(shù)支撐。
以上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物組培平臺(tái)提供的礬根‘莓果’為試材,取其長(zhǎng)勢(shì)良好的無(wú)菌苗葉片和葉柄作為外植體。以MS或1/2MS為基本培養(yǎng)基,添加3%的蔗糖、0.6%的瓊脂粉,將pH值調(diào)整至5.8。將不同處理的培養(yǎng)基置于121 ℃、0.11 MPa的條件下高壓滅菌20 min后以備用。
以MS為基本培養(yǎng)基,添加不同濃度的TDZ(噻重氮苯基脲)或6-BA(6-芐氨基嘌呤)和0.1 mg/L 的NAA(萘乙酸)。TDZ的處理濃度分別設(shè)為0.00、0.05、0.10、0.20、0.50 mg/L,其處理編號(hào)依次為T0(CK)、T1、T2、T3、T4;6-BA的處理濃度分別設(shè)為0.0、0.2、0.5、1.0、2.0 mg/L,其處理編號(hào)依次為B0(CK)、B1、B2、B3、B4。分別以切取的試管苗葉片下方0.5 cm左右的葉柄和切割成0.5 cm×0.5 cm的正方形葉片作為外植體,將其分別接種于不同培養(yǎng)基上,每個(gè)處理接種9個(gè)外植體,重復(fù)8次。
將葉片誘導(dǎo)的叢生芽置于無(wú)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的MS培養(yǎng)基上繼代培養(yǎng)30 d,然后切割單芽,分別置于添加了不同濃度6-BA的MS培養(yǎng)基上進(jìn)行增殖培養(yǎng),6-BA的處理濃度分別設(shè)為0.00、0.05、0.10、0.20、0.50、1.00 mg/L,處理編號(hào)依次為S0(CK)、S1、S2、S3、S4、S5。每個(gè)處理接種4個(gè)叢生芽,重復(fù)8次。
將以最適增殖培養(yǎng)基培養(yǎng)出的叢生芽分割為單芽,再將其分別接種于含有不同濃度的NAA和IBA的1/2 MS生根培養(yǎng)基上。NAA的處理濃度分別設(shè)為0.0、0.2、0.5、1.0、2.0 mg/L,處理編號(hào)依次為N0(CK)、N1、N2、N3、N4;IBA的處理濃度分別設(shè)為0.0、0.2、0.5、1.0、2.0 mg/L,處理編號(hào)依次為I0(CK)、I1、I2、I3、I4。每個(gè)處理接種7個(gè)單芽,重復(fù)10次。
先將以葉片和葉柄誘導(dǎo)的不定芽均置于黑暗條件下培養(yǎng)20 d,然后將其移入光照條件下培養(yǎng)55 d,在光照條件下完成叢生芽增殖和試管苗生根培養(yǎng)。培養(yǎng)室溫度設(shè)為(24±2)℃,光照強(qiáng)度設(shè)為(32±2)μmol·m-2s-1,光照時(shí)間設(shè)為12 h/d。
將不定芽置于光照條件下誘導(dǎo)55 d后,統(tǒng)計(jì)不定芽的誘導(dǎo)率和平均出芽數(shù);增殖培養(yǎng)30 d后,統(tǒng)計(jì)叢生芽的增殖系數(shù);誘導(dǎo)培養(yǎng)30 d后,統(tǒng)計(jì)生根率和生根數(shù),并測(cè)定根長(zhǎng)。
誘導(dǎo)率=分化有效不定芽的外植體數(shù)/接種的外植體數(shù)×100%;
平均出芽數(shù)=總芽數(shù)/出芽的外植體數(shù);
增殖系數(shù)=新增殖的芽數(shù)/接種芽數(shù);
生根率=生根植株數(shù)/接種植株數(shù)×100%;
單株平均根數(shù)=總根數(shù)/生根苗數(shù)量;
單株平均根長(zhǎng)=試管苗基部至最長(zhǎng)根的根尖長(zhǎng)度之平均值。
采用SAS 8.1軟件中的方差分析(ANOVA)對(duì)各處理的結(jié)果數(shù)據(jù)分別作差異性顯著性檢驗(yàn)和 Duncan 的多重比較分析,顯著水平P<0.05。
不同濃度的TDZ對(duì)礬根‘莓果’叢生芽誘導(dǎo)的影響情況見表1。在含有濃度為0.1 mg/L的NAA的培養(yǎng)基(不添加TDZ)上,礬根‘莓果’葉片和葉柄均不能誘導(dǎo)出不定芽;而在含有不同濃度的TDZ的培養(yǎng)基中,外植體在暗培養(yǎng)9 d后其切口處開始膨大,光培養(yǎng)33 d后其切口兩側(cè)都開始產(chǎn)生不定芽并伴有少量愈傷組織的產(chǎn)生,光培養(yǎng)55 d時(shí)不定芽的誘導(dǎo)到達(dá)高峰且不定芽的狀態(tài)較好;在不同濃度的TDZ處理間,礬根‘莓果’葉片和葉柄的不定芽誘導(dǎo)率均呈顯著差異,不定芽誘導(dǎo)率隨著TDZ處理濃度的提高均呈先升后降的趨勢(shì)。當(dāng)TDZ的濃度為0.05 mg/L時(shí),葉片不定芽的誘導(dǎo)率最高,為91.67%;然而,在添加了濃度為0.2 mg/L的TDZ的培養(yǎng)基上,葉柄不定芽的誘導(dǎo)率達(dá)到最高值,為80.56%。葉片和葉柄的平均出芽數(shù),隨著TDZ濃度的提高也均呈先增后降的趨勢(shì);葉片的平均出芽數(shù),在TDZ的濃度為0.1 mg/L時(shí)最高,為1.80個(gè),而當(dāng)TDZ的濃度增加到0.5 mg/L時(shí),其平均出芽數(shù)卻降至0個(gè);葉柄的平均出芽數(shù),在TDZ的濃度為0.2 mg/L時(shí)達(dá)到最高,為2.05個(gè),隨著TDZ濃度的繼續(xù)上升,其平均出芽數(shù)開始下降。由此說(shuō)明,與葉柄相比,葉片對(duì)TDZ的濃度更加敏感,較低濃度的TDZ就能有效誘導(dǎo)葉片產(chǎn)生不定芽;而較高濃度的TDZ對(duì)葉片和葉柄不定芽的誘導(dǎo)均有一定的抑制作用,其對(duì)葉片不定芽誘導(dǎo)的抑制作用更為明顯。用于葉片不定芽誘導(dǎo)的TDZ的最適濃度為0.05 mg/L,用于葉柄不定芽誘導(dǎo)的TDZ的最適濃度為 0.2 mg/L,在含有最適濃度的TDZ的培養(yǎng)基上不定芽的誘導(dǎo)效果,葉片好于葉柄。礬根‘莓果’在適宜培養(yǎng)基上誘導(dǎo)產(chǎn)生的不定芽如圖1所示。
表1 不同濃度的TDZ對(duì)礬根‘莓果’葉片和葉柄不定芽誘導(dǎo)的影響?Table 1 Effects of different concentrations of TDZ on induction of adventitious buds from leaves and petioles in H.‘Mei Guo’
將礬根‘莓果’葉片和葉柄分別置于含有 0.1 mg/L的NAA、并添加了不同濃度的6-BA的誘導(dǎo)培養(yǎng)基上暗培養(yǎng)7 d后,其外植體切口處均開始膨大,光培養(yǎng)30 d后其切口兩側(cè)均開始形成少量的不定芽,并伴有極少量愈傷組織的產(chǎn)生;光培養(yǎng)55 d后其不定芽誘導(dǎo)率均達(dá)到峰值。不同濃度的6-BA對(duì)礬根‘莓果’叢生芽誘導(dǎo)的影響情況見表2。由表2可知,光培養(yǎng)55 d后,礬根葉片和葉柄的不定芽誘導(dǎo)率和平均出芽數(shù)隨著6-BA濃度的增加均先升高后降低。當(dāng)6-BA的濃度從 0.0 mg/L提高至1.0 mg/L時(shí),葉片的不定芽誘導(dǎo)率和平均出芽數(shù)均達(dá)到最高值,分別為86.11%和3.20個(gè);葉柄的不定芽誘導(dǎo)率和平均出芽數(shù)也均達(dá)到最高值,分別為91.67%和2.73個(gè)。當(dāng)6-BA的濃度由 1.0 mg/L提高至2.0 mg/L時(shí),葉片和葉柄的不定芽誘導(dǎo)率和平均出芽數(shù)都下降。這一結(jié)果表明:在添加了適宜濃度的6-BA和NAA的培養(yǎng)基上,葉片與葉柄均能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生不定芽,且葉片和葉柄的最適培養(yǎng)基均為B3處理,即6-BA的濃度為1.0 mg/L。在此條件下,不定芽的誘導(dǎo)率,葉柄高于葉片;而平均出芽數(shù),葉柄卻低于葉片(圖1)。
以葉片為外植體進(jìn)行礬根‘莓果’不定芽誘導(dǎo)時(shí),獲得最大誘導(dǎo)率的培養(yǎng)基分別為T1和B3處理的,且其差異不大,然而,在T1處理的培養(yǎng)基上,不定芽的出芽數(shù)遠(yuǎn)低于B3處理的。而以葉柄為外植體進(jìn)行不定芽誘導(dǎo)時(shí),以不同培養(yǎng)基培養(yǎng)獲得的不定芽誘導(dǎo)率,T3處理的培養(yǎng)基遠(yuǎn)低于B3處理的培養(yǎng)基。綜上所述,礬根葉片和葉柄不定芽誘導(dǎo)的最適培養(yǎng)基均為B3處理的培養(yǎng)基,即MS+1.0 mg/L的6-BA+0.1 mg/L的NAA。
圖1 礬根‘莓果’在適宜培養(yǎng)基上誘導(dǎo)產(chǎn)生的不定芽Fig.1 Induced adventitious buds from H.‘Mei Guo’ in optimum media
表2 不同濃度的6-BA對(duì)礬根‘莓果’葉片和葉柄不定芽誘導(dǎo)的影響Table 2 Effects of different concentrations of 6-BA on induction of adventitious buds from leaves and petioles in H.‘Mei Guo’
在礬根‘莓果’試管苗叢生芽的增殖培養(yǎng)基中添加不同濃度的6-BA,對(duì)其增殖生長(zhǎng)的促進(jìn)效果明顯不同,試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。圖2顯示,增殖培養(yǎng)基中6-BA的濃度不同,其對(duì)礬根‘莓果’叢生芽增殖系數(shù)的影響差異顯著,試驗(yàn)結(jié)果見表3。當(dāng)6-BA的濃度為0.0~0.5 mg/L時(shí),礬根‘莓果’叢生芽的增殖系數(shù)隨著6-BA濃度的增加而提高;當(dāng)6-BA的濃度增加到0.5 mg/L時(shí),其增殖系數(shù)最高,為3.97,植株生長(zhǎng)快,長(zhǎng)勢(shì)健壯;當(dāng)6-BA的濃度超過(guò)0.5 mg/L之后,其增殖系數(shù)開始下降;當(dāng)6-BA的濃度由0.5 mg/L提高到1.0 mg/L時(shí),其增殖系數(shù)由3.97降低至2.94,且有玻璃苗出現(xiàn),說(shuō)明濃度過(guò)高的6-BA不利于叢生芽的增殖且容易導(dǎo)致玻璃化現(xiàn)象的發(fā)生。試驗(yàn)結(jié)果表明:適宜濃度的6-BA可以顯著提高礬根叢生芽的增殖系數(shù),最適合礬根叢生芽增殖的培養(yǎng)基是MS+0.5 mg/L的6-BA。
圖2 不同濃度的6-BA對(duì)礬根叢生芽增殖培養(yǎng)的影響Fig.2 Effects of different concentrations of 6-BA on proliferation culture of cluster buds in H.‘Mei Guo’
表3 不同濃度的6-BA對(duì)礬根‘莓果’叢生芽增殖的影響Table 3 Effects of different concentrations of 6-BA on proliferation of cluster buds in H.‘Mei Guo’
礬根‘莓果’試管苗誘導(dǎo)生根結(jié)果顯示,添加不同濃度的NAA和IBA對(duì)生根的促進(jìn)效果明顯不同(圖3)。在1/2MS培養(yǎng)基上,隨著NAA濃度由0.0 mg/L上升到2.0 mg/L,其生根率逐漸升高,即由58.3%增加到100%(表4)。與此同時(shí),單株平均根長(zhǎng)卻顯著下降,由3.28 cm降低至 1.93 cm。此外,隨著NAA濃度的上升,單株平均生根數(shù)呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì),在NAA濃度為 1.0 mg/L時(shí)達(dá)到最高值,為47.6條,當(dāng)NAA的濃度為2.0 mg/L時(shí),單株平均生根數(shù)為34.5條。
適當(dāng)添加IBA可以有效提高礬根的生根率和單株生根數(shù),單株平均根長(zhǎng)也會(huì)顯著降低,試驗(yàn)結(jié)果見表5。在1/2MS培養(yǎng)基上,當(dāng)IBA的濃度由0.0 mg/L上升至2.0 mg/L時(shí),生根率由58.3%上升到95.0%,單株平均根長(zhǎng)卻由3.28 cm下降至1.73 cm,而單株平均根數(shù)則呈先增后降趨勢(shì)。當(dāng)IBA的濃度由0.0 mg/L增加至1.0 mg/L時(shí),單株平均根數(shù)由5.5條上升至19.2條;當(dāng)IBA濃度為 2.0 mg/L時(shí),單株平均根數(shù)下降至14.2條。
礬根‘莓果’試管苗誘導(dǎo)生根的試驗(yàn)結(jié)果見表4~5。表4~5表明,適當(dāng)添加NAA或IBA均可有效提高礬根生根率和單株根數(shù),顯著降低單株平均根長(zhǎng)。在分別添加了1.0、2.0 mg/L的NAA和2.0 mg/L的IBA的培養(yǎng)基中,其生根率均較高,但其單株平均生根數(shù)的差異較大,適宜濃度的NAA可以有效促使生根數(shù)的增加,當(dāng)NAA的濃度為1.0 mg/L時(shí),其單株平均生根數(shù)遠(yuǎn)高于其在添加了2.0 mg/L的NAA 和2.0 mg/L的IBA的培養(yǎng)基上的單株平均生根數(shù)。綜合分析認(rèn)為,1/2MS+1.0 mg/L的NAA的培養(yǎng)基最適宜于礬根增殖苗的生根,在此培養(yǎng)基上的生根率和單株平均生根數(shù)均較高,且根系發(fā)達(dá),植株健壯(圖3),經(jīng)煉苗后移栽,其長(zhǎng)勢(shì)良好(圖4)。
圖3 不同濃度的NAA和IBA對(duì)礬根‘莓果’不定根誘導(dǎo)的影響Fig.3 Effects of different concentrations of NAA and IBA on adventitious roots induction from H.‘Mei Guo’
表4 不同濃度的NAA對(duì)礬根‘莓果’不定根誘導(dǎo)的影響Table 4 Effects of different concentrations of NAA on adventitious roots induction from H.‘Mei Guo’
表5 不同濃度的IBA對(duì)礬根‘莓果’不定根誘導(dǎo)的影響Table 5 Effects of different concentrations of IBA on adventitious roots induction from H.‘Mei Guo’
前人已在礬根組培繁育方面開展了一些研究。有關(guān)研究者在對(duì)礬根品種‘香茅’‘飴糖’和‘紫色宮殿’的研究中,分別以其頂芽、莖基部等作為外植體進(jìn)行叢生芽誘導(dǎo),均取得了較好效果[5,13,15]。然而,此類外植體的數(shù)量十分有限,而且取樣會(huì)對(duì)母本造成較大破壞,不可適用于母本數(shù)量稀少的資源的快速繁育。楊玉萍等[16]分別以‘紫雛菊’的葉片、葉柄和根段作為外植體進(jìn)行不定芽誘導(dǎo)的試驗(yàn)研究,結(jié)果表明,葉片和葉柄的不定芽誘導(dǎo)率均較高,葉柄的誘導(dǎo)效果最佳。鄒清成等[14]以嫩葉為外植體進(jìn)行礬根不定芽誘導(dǎo)試驗(yàn),結(jié)果得出,其最適誘導(dǎo)培養(yǎng)基是MS+2.0 mg/L的6-BA+0.1 mg/L 的NAA,出芽率僅為70.00%。這些研究結(jié)果說(shuō)明,可采用葉片和葉柄作為外植體進(jìn)行不定芽誘導(dǎo),取材更容易且對(duì)母本的傷害小。本課題組還分別以礬根‘巴黎’和‘閃秋’的葉柄和葉片為外植體進(jìn)行不定芽誘導(dǎo),結(jié)果得出,最適培養(yǎng)基成分分別為MS+0.2 mg/L的6-BA+0.1 mg/L 的NAA和MS+0.5 mg/L的6-BA+0.1 mg/L的NAA。在此最適條件下,礬根‘巴黎’的不定芽再生率高達(dá)89.58%,‘閃秋’的不定芽再生率為75.00%(相關(guān)論文待發(fā)表)。然而,礬根‘莓果’使用上述培養(yǎng)基進(jìn)行誘導(dǎo)時(shí),不僅誘導(dǎo)率較低且不定芽生長(zhǎng)狀況較差?;蛐偷牟町惡芸赡艹蔀椴煌贩N不同外植體所用最適培養(yǎng)基不同的重要原因。本研究獲得的礬根‘莓果’不定芽再生的最適培養(yǎng)基為MS+1.0 mg/L的6-BA +0.1 mg/L的NAA,在此培養(yǎng)基中,其葉片和葉柄的誘導(dǎo)率分別達(dá)到86.11%和91.67%,且其平均出芽數(shù)分別為3.20和2.73個(gè),說(shuō)明誘導(dǎo)再生效果良好。據(jù)此認(rèn)為,MS+1.0 mg/L的6-BA +0.1 mg/L的NAA這一培養(yǎng)基可以作為組培繁育較困難的礬根品種的首選誘導(dǎo)培養(yǎng)基。
圖4 礬根‘莓果’生根苗移栽后的生長(zhǎng)狀態(tài)Fig.4 Growth status of transplanted H.’Mei Guo’ seedlings with roots
在培養(yǎng)基中添加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑誘導(dǎo)不定芽的形成是植物離體培養(yǎng)中常用的方法,所用的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和外植體不同,其效果也具有一定的差異[17]。研究中發(fā)現(xiàn),在同樣添加了NAA的培養(yǎng)基中,葉片和葉柄對(duì)TDZ和6-BA的響應(yīng)具有一定的差異,雖然在添加了0.05 mg/L的TDZ的培養(yǎng)基上葉片不定芽誘導(dǎo)率較高,但其平均出芽數(shù)遠(yuǎn)低于其在添加了1.0 mg/L的6-BA處理的,且在添加了最適濃度的TDZ和6-BA的培養(yǎng)基上葉柄誘導(dǎo)率有明顯差異,而在MS+1.0 mg/L的6-BA+0.1 mg/L的NAA的培養(yǎng)基上葉片和葉柄的誘導(dǎo)效果均更佳。綜合比較認(rèn)為,6-BA與NAA的組合使用更適于礬根‘莓果’不定芽的誘導(dǎo)。
叢生芽的增殖系數(shù)是礬根組培快繁效率的重要影響因素之一。李川等[18]在對(duì)4個(gè)礬根品種的增殖試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),礬根的增殖系數(shù)受到品種和添加的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的種類和濃度的影響。已有研究者報(bào)道,礬根增殖培養(yǎng)一般為單獨(dú)添加6-BA或KT,但在6-BA或KT中加入適量的NAA或IAA后其增殖生長(zhǎng)的狀態(tài)更佳[13-15],這說(shuō)明植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的聯(lián)合應(yīng)用可能更適于其增殖培養(yǎng)。然而,在本研究的預(yù)試驗(yàn)階段,在不同濃度的6-BA培養(yǎng)基中加入了0.1 mg/L的IAA進(jìn)行礬根增殖培養(yǎng)試驗(yàn),結(jié)果顯示,6-BA和IAA的組合使用對(duì)礬根的增殖培養(yǎng)并沒有顯著的促進(jìn)作用。而加入了0.1 mg/L 的NAA的培養(yǎng)基會(huì)使得叢生芽基部產(chǎn)生少量的愈傷組織,也不利于增殖培養(yǎng)。本研究在MS培養(yǎng)基上單獨(dú)添加6-BA,并在其濃度為0.5 mg/L時(shí)獲得了最大增殖系數(shù),據(jù)此認(rèn)為,MS+0.5 mg/L的6-BA是礬根‘莓果’的最適增殖培養(yǎng)基。
生根誘導(dǎo)作為礬根移栽前的重要步驟已被前人作了初步的研究。除礬根‘花毯’以MS作為基礎(chǔ)培養(yǎng)基更優(yōu)外[19],大部分報(bào)道認(rèn)為,1/2MS是礬根生根培養(yǎng)的適宜基礎(chǔ)培養(yǎng)基。例如,田莉等[2]使用礬根‘巴黎’的不定芽為材料進(jìn)行生根誘導(dǎo)培養(yǎng),其最適培養(yǎng)基為1/2MS+1.0 mg/L的IBA,其生根率高達(dá)100%;蒲春林等[20]以1/2MS+ 0.2 mg/L的NAA+0.5 mg/L的AC為培養(yǎng)基進(jìn)行礬根生根培養(yǎng),其效果最好,生根率達(dá)95%。鄒清成等[14]以礬根嫩葉誘導(dǎo)的叢生芽進(jìn)行生根誘導(dǎo),其最佳生根培養(yǎng)基是1/2MS+0.1 mg/L的NAA,生根率為95.33%;孫翊等[15]在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),礬根‘紫色宮殿’的最適生根誘導(dǎo)培養(yǎng)基是1/2MS+0.2 mg/L 的NAA,生根率為100%。然而,礬根‘莓果’在使用上述添加了低濃度的IBA或NAA的培養(yǎng)基進(jìn)行生根培養(yǎng)時(shí),效果較差,不能形成健壯的根系。本研究結(jié)果表明,礬根‘莓果’最適生根培養(yǎng)基為1/2MS+1.0 mg/L的NAA,生根率較高,且生根數(shù)較多。然而,過(guò)高濃度的NAA和IBA也都會(huì)抑制單株平均根長(zhǎng)的增加,這可能由生長(zhǎng)素類生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑促進(jìn)新根形成和維管系統(tǒng)分化消耗了大量養(yǎng)分所致[21]。至于形成這種差異的具體機(jī)理,還有待于進(jìn)一步的研究。
本研究分別以礬根‘莓果’的葉片和葉柄作為外植體,開展了不定芽誘導(dǎo)、叢生芽增殖和試管苗生根的系統(tǒng)研究,篩選出了最佳培養(yǎng)基配方,并初步建立了礬根離體繁殖體系。結(jié)果表明:礬根‘莓果’葉片和葉柄不定芽誘導(dǎo)的最適培養(yǎng)基均為MS+1.0 mg/L的6-BA+ 0.1 mg/L的NAA,不定芽誘導(dǎo)率分別高達(dá)86.11%和91.67%;叢生芽增殖培養(yǎng)的適宜培養(yǎng)基是MS+0.5 mg/L的6-BA,增殖系數(shù)達(dá)3.97;增殖試管苗生根的適宜培養(yǎng)基是1/2MS+1.0 mg/L的NAA,生根率達(dá)95.0%,且獲得的單株平均生根數(shù)最多。本研究對(duì)不同礬根品種組培快繁體系的建立具有一定的借鑒意義,可為礬根的離體培養(yǎng)、種質(zhì)資源保存及遺傳轉(zhuǎn)化研究提供一定的技術(shù)支撐。然而,由于本研究對(duì)礬根‘莓果’快繁體系的研究?jī)H為初步嘗試,其中所施用的外源生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的種類還有一定的局限性,在今后的研究中應(yīng)該嘗試更多種類的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和更多類型的外植體,以期獲得更能適合礬根‘莓果’快繁的外源激素和外植體組合。