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棉花竹试管快繁技术研究

2013-11-06宋李玲李瑞珺刘倩倩林新春

江西农业大学学报 2013年1期
关键词:竹种试管生根

宋李玲,李瑞珺,刘倩倩,林新春*

(1.浙江农林大学 亚热带森林培育国家重点实验室培育基地,浙江 临安 311300;2.浙江省临安市林业局,浙江临安311300)

棉花竹(Fargesia fungosa)属禾本科Poaceae竹亚科Bambusoideae箭竹属Fargesia,分布于四川西南部、贵州西部和云南东北部海拔1 800~2 700 m的地区[1]。竹笋营养丰富,可供食用;竿材篾质富韧性,最适宜编织农具、家具,是优良的笋材两用竹种。传统的繁殖方法主要是移竹、埋鞭、竹枝扦插等,不仅劳动强度大、消耗竹种多,且繁殖系数低,而用组织培养进行快繁具有繁殖速度快、系数高、体积小、便于携带等优点[2-3]。利用组织培养技术,已经成功地进行了菲白竹(Sasa fortunei)、勃氏甜龙竹(Dendrocalamus brandisii)、花叶花秆绿竹(Bambusa oldhamii f.variegata)[4-18]等多个属的竹种的快繁研究。但目前国内外尚无有关箭竹属组织培养方面的报道。箭竹属竹种是大熊猫的主食竹种[19],研究该类竹种的快速繁殖技术可为大熊猫提供食物保障,对其种群的发展具有重要意义。本研究试图通过对棉花竹试管快繁技术的研究,为该竹种的扩繁和产业化生产提供技术支撑,也为箭竹属其他竹种的组织培养提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为采自云南的棉花竹成熟种子。

1.2 试验方法

1.2.1 初代培养 将棉花竹的种子剥去外壳后(图1a),于自来水下冲洗10~12 h,再用2.5%的NaClO溶液真空抽滤30 min,无菌水冲洗5次,在体视显微镜下剥离种胚,接种于不添加任何激素的MS培养基上。置于暗柜中培养3 d后,再进行光照培养。将诱导出的长势一致的芽(图1b)作为增殖试验的材料。

1.2.2 增殖培养 用于棉花竹增殖培养的基本培养基为MS培养基,分别添加不同质量浓度的NAA(0,1,3 mg/L)和BA(0,1,3,10 mg/L),共12个处理。选取高度约4 cm的长势一致的丛生芽为试验材料,每3个芽为1丛,1丛/管,13管/处理。培养4周后,观察芽的增殖和生长情况。

1.2.3 生根培养 选取高度约4 cm的长势一致的丛生芽接种于添加了不同质量浓度IBA(0,1,3,10 mg/L)的1/2 MS培养基中,共4个处理,每3个芽为1丛,1丛/管,15管/处理。培养4周后,观察生根数和生长情况。

1.2.4 试管苗移栽 经炼苗后的棉花竹试管苗用温水(30℃)洗净根部残余的培养基后,移栽于泥炭、蛭石、珍珠岩配制比例为1∶1∶1的混合基质中。移栽时需进行套袋,1周后开始剪袋,2~3周后完全脱袋。1个月后统计移栽成活率。

1.2.5 培养条件 培养温度为(25 ±2)℃,光周期为16 h/8 h,光照强度为2 400 lx。

2 结果与分析

2.1 不同质量浓度的BA与NAA组合对棉花竹芽增殖的影响

不同植物激素组合对棉花竹芽的增殖产生不同的影响。从表1可看出,当BA质量浓度不变时,随着NAA质量浓度的增加,芽的增殖系数大体呈下降的趋势;当NAA质量浓度不变时,随着BA质量浓度的增加,芽的增殖系数大致呈上升的趋势。在分别添加3 mg/L和10 mg/L BA的培养基中,棉花竹芽的增殖系数较大,与其他处理差异显著。但在BA浓度为10 mg/L时,棉花竹叶片发黄,少数褐化甚至死亡,对芽的生长不利;在添加3 mg/L BA时,叶片鲜绿,新生芽生长旺盛,不易褐化,且增殖系数达到最大值3.77(图1c)。综合考虑上述各因素,棉花竹的最佳增殖培养基为MS+3 mg/L BA。

表1 不同植物激素组合对棉花竹芽增殖的影响Tab.1 Effect of different hormone combinations on buds multiplication of Fargesia fungosa

2.2 不同质量浓度的IBA对棉花竹生根诱导的影响

用4个不同质量浓度的IBA对棉花竹进行生根诱导,结果(表2)表明:棉花竹生根较容易,在不添加IBA的1/2 MS培养基中生根率已达93%,但根较纤细。随着IBA质量浓度的增加,根的数量逐渐增多。但是,在添加10 mg/L IBA的培养基中诱导出的根粗短、较膨大,为畸形根,且植株发黄,长势较差。在添加3 mg/L IBA的培养基中,生根率达100%,生根系数较大,根较粗壮,植株生长较好(图1d)。综上所述,棉花竹最佳生根培养基为1/2 MS+3 mg/L IBA。

表2 不同质量浓度的IBA对棉花竹生根诱导的影响Tab.2 Effect of different concentrations of IBA on roots induction of Fargesia fungosa

2.3 试管苗移栽

将生根的棉花竹试管苗在强光下炼苗1周,移栽入泥炭、蛭石、珍珠岩配制比例为1∶1∶1的混合基质中,1个月后统计其成活率达98%(图1e)。

图1 棉花竹的离体快速繁殖Fig.1 In vitro rapid propagation of Fargesia fungosa

3 结论与讨论

竹类植物由于其开花周期长且难以预测,使得对其育种及遗传改良工作较难。通过对获得的棉花竹种子进行组织培养,运用试管微繁殖技术,可以对性状优良的无性系进行快速繁殖,这对具有优良性状的种苗在工厂化育苗方面起到重要作用。

通过对棉花竹试管快繁技术的研究,初步得到以下结论:棉花竹丛生芽增殖阶段的最佳培养基为MS+3 mg/L BA;最佳生根培养基为1/2 MS+3 mg/L IBA。研究认为,一定质量浓度的BA可促进芽的增殖,但过高浓度可能会抑制植株生长,甚至褐化致死,这与张铁等[7,14,20]的研究结果一致。

棉花竹生根较容易,在芽诱导阶段即可自发生根,在进行生根处理的第3天均可生根。而其在不添加任何激素的1/2 MS中诱导的根较纤细,不利于移栽成活。在培养基中添加不同质量浓度的IBA时,试管苗生根系数随着其质量浓度的增加而增大。但浓度过高时,产生的根较短且膨大,为畸形根,植株长势较差,这与张有珍等[5]的研究结果相同。

本实验的外植体为棉花竹种子,但多数竹类植物种子的获取相对较难。因而,对以其幼嫩茎尖、幼枝节段为外植体进行快繁的实验有待于进一步研究。

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