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氯化钾胁迫对黄独带芽茎段生长发育的影响

2011-06-08王艾平吴庆燕

湖南农业科学 2011年21期
关键词:根数试管培养基

王艾平,吴庆燕

(上饶师范学院生命科学学院,江西 上饶 334001)

黄 独 (Dioscorea bulbifera L.) 为 薯 蓣 科(Dioscoreaceae)薯蓣属(Dioscorea L.)植物,世界分布广泛,在中国主要分布于浙江、江西、福建等地[1],其干燥肉质块茎可入药,性味苦、平,具有散结消瘿、清热解毒,凉血降火的功效[2]。临床上常用于治疗甲状腺肿,抗肿瘤、抗炎、抗病毒等[3]。目前关于黄独的研究国内外均较少,主要对黄独的化学成分、药理作用、临床应用、遗传多样性和栽培管理等方面进行了研究[4-7],但利用植物组织培养技术进行黄独逆境生长方面的研究在国内未见报道。研究以黄独试管苗带芽茎段为材料,研究了添加KCl的MS培养基对其再生的影响,旨在为黄独种苗的大田规模化种植提供技术支持和理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料

供试材料为黄独无菌苗,由上饶师范学院生命科学学院植物组织培养室提供。

1.2 方法

将黄独带芽茎段(0.5~1.5 cm)接种至试管进行单因子实验。选用15支试管分为5组,每组3支(标签依次设为 1-1,1-2,1-3,2-1,2-2,……)。每支试管均加入MS培养基30 mL(培养基中如大量元素、微量元素、铁盐、维生素、肌醇浓度均相同)。5组的氯化钾浓度依次设为:0、0.1、0.5、1.0、2.0 g/L。以上培养基pH均调为5.8~6.0,配制后均在高压灭菌锅中在121℃,0.1 MPa条件下灭菌20min。接种均在超净工作台上进行。接种后的培养基条件下为:关照时间 14 h/d,光照强度 1 000~1 600 lx,温度25℃,湿度70%~80%。在1~47 d内每隔7 d统计试管苗的叶片数、新生芽数、芽长、根数和根长等形态指标。重复3次,数据均取平均值。

2 结果与分析

2.1 不同浓度KCl对黄独带芽茎段芽增殖的影响

由表1和图1可知,KCl的浓度对黄独芽数的影响有着显著作用。KCl除浓度0.5 g/L外,其他浓度对黄独新生芽均有抑制作用,并且随浓度的升高,黄独新生芽数愈少。而浓度0.5 g/L的KCl对黄独新生芽数具有良好的促进作用。0.1g/L的KCl会对黄独芽的增殖造成抑制,而0.5 g/L的KCl可促进芽的增殖。KCl的浓度超过0.5 g/L均会抑制黄独新生芽的增殖。

表1 不同浓度KCl对黄独带芽茎段芽数的影响 (个)

图1 不同浓度KCl对黄独带芽茎段生长发育的影响

从表2可知,不同浓度KCl对黄独芽增长均有一定的促进作用,但随着KCl浓度的增加超过0.1 g/L时,新生芽长增加缓慢。因此,使用KCl的浓度为0.1 g/L的培养基更利于黄独芽的增长。

表2 不同浓度KCl对黄独带芽茎段芽长的影响 (cm)

2.2 不同浓度KCl对黄独叶片数的影响

从表3可知,浓度0.1 g/L和0.5 g/L的KCl对黄独叶片数有促进作用。KCl浓度为1.0 g/L和2.0 g/L时,有促进作用但作用不强。因此,想要获得黄独较多的叶片数KCl的最佳浓度为0.1~0.5 g/L。

表3 不同浓度KCl对黄独带芽茎段叶片数的影响 (片)

2.3 不同浓度KCl对黄独根增殖的影响

从表4可知,除KCl浓度为0.5 g/L外,其他浓度KCl对黄独根数的增加均有抑制作用。在KCl浓度为1.0 g/L时的抑制作用最强,在39 d后才开始生根,而KCl浓度为0.5 g/L时对根数的增加非常有利。因此,在考虑存活率根数应尽量多时,KCl浓度应控制在0.5 g/L为佳。

表4 不同浓度KCl对黄独带芽茎段根数的影响 (个)

从表5可知,除KCl浓度为1.0 g/L外,其他浓度对黄独根的增长均有促进作用。随着KCl浓度的升高,黄独根长变短。KCl浓度1.0 g/L时对根生长很不利,在47 d之后才有促进作用。因此,添加KCl均可促进根长的增加,但增加效应随浓度而异,其中0.1 g/L KCl对根长增加有显著作用。

表5 不同浓度KCl对黄独带芽茎段根长的影响 (cm)

3 讨论

钾元素是植物生长必需的三大元素之一,它在植物体内的含量较高,一般占干物质重的1%~5%,是高等植物体内分布最多的一种营养元素[8]。KCl是世界上产最高施用最多的的一种钾肥。研究了不同浓度KCl对黄独芽增殖、根增殖和叶片数的影响,结果表明,对叶片数增加最佳KCl的浓度为0.1~0.5 g/L,芽数和根数增加最佳KCl的浓度为0.5 g/L,对芽长和根长最佳KCl的浓度为0.1 g/L。这与前人在其他植物上的研究结果基本一致[9-12],KCl的浓度过低将会对黄独生长发育造成胁迫,而KCl的浓度过高也会抑制黄独的生长发育。

[1] 王筱璐,杭悦宇,周义峰,等.与黄独(Dioscorea bulbifera)性别相关的RAPD-SCAR标记研究 [J].植物资源与环境学报,2007,16(2):1-5.

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[4] 尹明华,洪森荣.黄独的茎尖培养和病毒检测 [J].中草药,2009,40(9):1462-1466.

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[6] 林国卫,尹明华,柯维忠,等.水杨酸对黄独试管苗生长发育的影响[J].广东农业科学,2010,37(3):62-64.

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