多肉植物抖抖玉露組培快繁技術(shù)研究

周陸平,孔雪迪,陳建中,田傳玉,梁桂平,楊 帆

(湖州師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院,浙江 湖州 313000)

玉露(Haworthiacooperi)為百合科十二卷屬多年生肉質(zhì)草本植物[1].玉露植株玲瓏小巧，葉片呈蓮座狀緊湊排列，葉色晶瑩剔透，具有極高的養(yǎng)殖和觀賞價(jià)值，深受廣大園藝工作者和消費(fèi)者的喜愛(ài)，具有良好的市場(chǎng)前景和極大的經(jīng)濟(jì)效益[1-2].玉露植株的傳統(tǒng)繁殖方式多為分株繁殖，繁殖系數(shù)低、速度慢，不能滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求.因此,建立高效的玉露組培快繁體系具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，也可為十二卷屬植物的種質(zhì)資源保存提供理論基礎(chǔ).雖然近年來(lái)已有一些玉露組培快繁方面的研究報(bào)道[2-8]，但少見(jiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道抖抖玉露的組織培養(yǎng)和快速繁殖.已有研究[3]表明不同品種玉露的離體快繁方法差異較大.本文采用植物組織培養(yǎng)方法對(duì)抖抖玉露的快速繁殖進(jìn)行研究，為建立抖抖玉露組培苗工廠化生產(chǎn)體系提供技術(shù)支撐，從而更好地滿足市場(chǎng)對(duì)名貴多肉植物優(yōu)良商品苗的需求.

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

抖抖玉露無(wú)菌苗由湖州師范學(xué)院植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室提供.

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 抖抖玉露無(wú)菌苗的增殖培養(yǎng)

將大小一致的抖抖玉露無(wú)菌芽接入如下增殖培養(yǎng)基中，P1: MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L；P2: B5+6-BA 0.2 mg/L+NAA 0.1 mg/L；P3: B5+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L；P4: B5+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L；P5: B5+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L；P6: B5+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L.接種后置于培養(yǎng)室培養(yǎng)，培養(yǎng)室溫度為25 ℃，光照強(qiáng)度為2 500 lx，光暗周期比為12 h∶12 h.

1.2.2 抖抖玉露無(wú)菌芽的生根培養(yǎng)

將大小一致的抖抖玉露無(wú)菌芽接入如下生根培養(yǎng)基中，R1: 1/2MS+IBA 0.1 mg/L+NAA 0.1 mg/L；R2: 1/2MS+NAA 0.1 mg/L；R3: 1/2MS+NAA 0.2 mg/L；R4: 1/2MS+NAA 0.5 mg/L；R5: 1/2MS+IBA 0.2 mg/L；R6: 1/2B5+NAA 0.2 mg/L.接種后置于培養(yǎng)室培養(yǎng)，培養(yǎng)條件同抖抖玉露無(wú)菌苗的增殖培養(yǎng).

增殖培養(yǎng)和生根培養(yǎng)的培養(yǎng)基所用的瓊脂均為5 g/L、蔗糖為20 g/L、pH5.5.每項(xiàng)處理配制10瓶培養(yǎng)基，每瓶接種4個(gè)抖抖玉露無(wú)菌芽，重復(fù)3次.接種培養(yǎng)60 d后對(duì)抖抖玉露的芽鮮重、芽高、增殖系數(shù)，以及不定根的長(zhǎng)度、鮮重和數(shù)量分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、測(cè)量.

1.3 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,利用SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析.

2 結(jié)果與討論

2.1 培養(yǎng)基配方對(duì)抖抖玉露芽鮮重的影響

如圖1所示，以B5為基本培養(yǎng)基，NAA濃度為0.1 mg/L時(shí)，隨著細(xì)胞分裂素6-BA濃度的增加(P2～P4培養(yǎng)基處理)，抖抖玉露芽鮮重逐漸減小，經(jīng)1.0 mg/L 6-BA處理(P4)的芽鮮重顯著低于經(jīng)0.2 mg/L 6-BA處理(P2)的芽鮮重(P<0.05).當(dāng)6-BA濃度為1.0 mg/L時(shí)，提高生長(zhǎng)素類物質(zhì)(NAA)的濃度，即由P4處理的0.1 mg/L NAA提高到P5處理的0.2 mg/L后，芽鮮重顯著增加.當(dāng)NAA濃度為0.2 mg/L時(shí)，6-BA濃度由P5處理的1.0 mg/L提高到P6處理的2.0 mg/L，對(duì)芽鮮重?zé)o顯著影響.不同的基本培養(yǎng)基MS(P1處理)和B5(P3處理)也未引起芽鮮重顯著差異.

注：不同處理之間標(biāo)有相同字母的表示差異不顯著；反之，表示差異顯著(P<0.05).下同.圖1 培養(yǎng)基組成分對(duì)抖抖玉露芽鮮重的影響Fig.1 Effect of medium composition on fresh weight of Haworthia cooperi shoots

2.2 培養(yǎng)基配方對(duì)抖抖玉露芽高的影響

由圖2可知，隨著細(xì)胞分裂素類物質(zhì)6-BA濃度的增加(P2～P4處理)，抖抖玉露的芽高呈下降趨勢(shì)，但無(wú)顯著差異；經(jīng)0.2 mg/L NAA處理(P5)的芽高顯著高于經(jīng)0.1 mg/L NAA處理(P4)的芽高；當(dāng)NAA濃度為0.2 mg/L時(shí)，經(jīng)2.0 mg/L 6-BA處理(P6)的芽高與經(jīng)1.0 mg/L 6-BA處理(P5)的芽高沒(méi)有顯著差異.基本培養(yǎng)基MS(P1)與經(jīng)B5(P3)處理的芽高無(wú)顯著差異.

圖2 培養(yǎng)基組成分對(duì)抖抖玉露芽高的影響Fig.2 Effect of medium composition on plantlet height of Haworthia cooperi shoots

2.3 培養(yǎng)基配方對(duì)抖抖玉露試管苗增殖的影響

圖3表明，經(jīng)1.0 mg/L 6-BA處理(P4)的增殖系數(shù)顯著高于經(jīng)0.2～0.5 mg/L 6-BA處理(P2和P3)的增殖系數(shù)；提高NAA濃度，即從P4處理的0.1 mg/L增加到P5處理的0.2 mg/L，組培苗的增殖系數(shù)顯著降低；當(dāng)NAA濃度為0.2 mg/L時(shí)，經(jīng)2.0 mg/L 6-BA處理(P6)和經(jīng)1.0 mg/L 6-BA處理(P5)的增殖系數(shù)無(wú)顯著差異.經(jīng)基本培養(yǎng)基MS處理(P1)的增殖系數(shù)顯著高于經(jīng)基本培養(yǎng)基B5處理(P3)的增殖系數(shù).

圖3 培養(yǎng)基組成分對(duì)抖抖玉露試管苗增殖系數(shù)的影響Fig.3 Effect of medium composition on proliferation coefficient of Haworthia cooperi shoots

綜合分析圖1至圖3發(fā)現(xiàn)，在一定濃度范圍內(nèi)提高增殖培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素類物質(zhì)6-BA的濃度，抖抖玉露組培苗的增殖系數(shù)得到提高，但組培苗的鮮重和高度下降；提高生長(zhǎng)素類物質(zhì)NAA濃度，有利于組培苗的生長(zhǎng)，其鮮重和高度也顯著增加，但其增殖系數(shù)顯著降低.這些研究結(jié)果與其它的玉露品種[2-8]和植物種類[5,9-10]的組織培養(yǎng)研究結(jié)果基本一致.基本培養(yǎng)基MS比B5更有利于抖抖玉露組培苗的增殖，但兩種基本培養(yǎng)基對(duì)組培苗的生長(zhǎng)(鮮重和高度)無(wú)顯著差異.

2.4 培養(yǎng)基配方對(duì)抖抖玉露試管苗生根的影響

由圖4A可知，以基本培養(yǎng)基為1/2 MS時(shí)，經(jīng)0.2 mg/L NAA處理(R3)的根鮮重顯著低于經(jīng)0.1 mg/L NAA處理(R2)和經(jīng)0.5 mg/L NAA處理(R4)的根鮮重；經(jīng)0.2 mg/L IBA處理(R5)的根鮮重與經(jīng)0.2 mg/L NAA處理(R3)的根鮮重?zé)o顯著差異；經(jīng)0.1 mg/L IBA +0.1 mg/L NAA處理(R1)的根鮮重顯著高于經(jīng)0.2 mg/L NAA處理(R3)和經(jīng)0.2 mg/L IBA處理(R5)的根鮮重.基本培養(yǎng)基1/2B5(R6)和1/2 MS(R3)對(duì)根鮮重的影響無(wú)顯著差異.R5培養(yǎng)基中試管苗的生根率最高，R4培養(yǎng)基中試管苗的生根率最低.

如圖4B所示，隨著NAA濃度的增加(R2～R4處理)，不定根根長(zhǎng)逐漸減小，經(jīng)0.2 mg/L NAA處理(R3)和經(jīng)0.5 mg/L NAA處理(R4)的根長(zhǎng)均顯著低于0.1 mg/L NAA處理(R2)的根長(zhǎng)；經(jīng)0.2 mg/L IBA處理(R5)與經(jīng)0.2 mg/L NAA處理(R3)相比，其根長(zhǎng)無(wú)顯著差異；經(jīng)0.1 mg/L IBA +0.1 mg/L NAA處理(R1)與經(jīng)0.2 mg/L NAA處理(R3)和經(jīng)0.2 mg/L IBA處理(R5)的根長(zhǎng)也無(wú)顯著差異.經(jīng)1/2B5基本培養(yǎng)基(R6)與1/2MS(R3)處理相比，其根長(zhǎng)無(wú)顯著差異.R5培養(yǎng)基中試管苗產(chǎn)生的不定根數(shù)最多，R6培養(yǎng)基中試管苗產(chǎn)生的不定根數(shù)最少.

圖4 培養(yǎng)基組成分對(duì)抖抖玉露試管苗生根的影響Fig.4 Effect of medium composition on rooting of Haworthia cooperi shoots

高越等[2]研究表明，適宜毛玉露試管苗的生根培養(yǎng)基為1/2MS+NAA 0.5 mg/L.高天舒[6]研究認(rèn)為，培養(yǎng)基MS+IAA 0.2 mg/L適宜黑肌玉露的生根培養(yǎng).郭生虎等[4]研究表明，冰燈玉露和黑肌玉露組培苗的最佳生根培養(yǎng)基為1/2MS+IBA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L+AC 0.5 g/L.以1/2MS+IBA 0.2 mg/L+AC 3 g/L為玉露組培苗生根培養(yǎng)基時(shí)，大窗玉露的生根率為95.56%，黑肌玉露的生根率為94.45%，宮燈玉露的生根率為81.27%，姬玉露的生根率為90%，冰燈玉露的生根率為85.56%[3].這些研究結(jié)果表明，不同玉露品種組培苗的最適生根培養(yǎng)基不同.本研究結(jié)果表明，抖抖玉露組培苗的最佳生根培養(yǎng)基為1/2MS+IBA 0.2 mg/L.

3 結(jié) 論

本文利用離體培養(yǎng)方法研究了不同的基本培養(yǎng)基和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)對(duì)多肉植物抖抖玉露組培苗生長(zhǎng)、增殖和生根的影響，為建立高效的抖抖玉露組培快繁體系奠定了基礎(chǔ).研究結(jié)果表明，抖抖玉露組培苗的增殖培養(yǎng)基以MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L最為適宜，增殖系數(shù)為5.1；生根培養(yǎng)基以1/2MS+IBA 0.2 mg/L為最佳，平均生根數(shù)為3.1.