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蕨菜孢子组织培养技术的研究1)

2012-09-18郭宇兰陈宇

中国林副特产 2012年6期
关键词:蕨菜孢子试管

郭宇兰,陈宇

(黑龙江省林副特产研究所,黑龙江省非木质林产品研发重点实验室,黑龙江 牡丹江157011)

蕨菜〔Pteridium aquilinum (L.)Kuhn.〕,又叫拳菜、蕨儿菜、拳头菜、龙须菜、龙头菜、如意菜等,属凤尾蕨科多年生植物,多野生于阴湿浅山荒坡、半山坡及林下草地。可供食用或酿造,有较高的营养价值和经济价值。蕨菜因其风味独特,营养丰富而为人们所喜食。近年来,食用绿色食品极为风行,而蕨菜因其生长在无污染的环境中,是极其优良的绿色食品品种,因而深受国际市场的欢迎。由于对野生蕨菜的过度采集和人为活动对其生存环境的破坏,其产量逐年下降,人工种植蕨菜已经引起人们广泛关注,保护蕨菜资源,发展人工栽培技术显得十分必要。通常利用地下茎进行营养繁殖,繁殖系数低,工作强度大,难以进行大面积推广。利用组织培养技术快繁种苗是满足蕨菜生产的关键。该研究利用蕨菜孢子培养,成功获得大量的组培生根苗,且移栽成活率较高。

1 材料与方法

1.1 试验材料

来源于黑龙江省林副特产研究所采摘的蕨菜孢子,采自2012年6月黑龙江省林副特产研究所实验地,收集好后,放置4℃冰箱保藏。

1.2 试验方法

1.2.1 无菌外植体的准备

将采集的蕨菜孢子用无菌滤纸包好,曲别针固定封口。将纸包置于75%的酒精中消毒30s,无菌蒸馏水清洗2次,再用0.1%的HgCl2消毒,设置60s、120s、150s、180s消毒处理,无菌水清洗洗4~5次,然后用滴管吸取孢子溶液,滴于MS培养基中。每个处理20瓶,3次重复,3d后开始调查污染率,之后每早调查1次,10d后结束调查。

1.2.2 培养条件

本实验采用MS为基本培养基,附加2%蔗糖,0.5%琼脂,pH5.8~6.0,植物生长调节剂在灭菌前加入。培养基在121℃高压灭菌锅中灭菌30min。培养室温度控制在(25±2)℃,光强为2500~3000 lx,光周期为光培养16h,暗培养8h。

1.2.3 诱导培养

将外植体接种于 MS、1/2MS、1/4MS培养基中,培养条件同上,每个处理20瓶,9次重复。7d天后开始观察和调查原叶体的生长情况。

1.2.3 增殖培养

将D 0.5cm原叶体接种到不同附加物的8组培养基进行培养,培养条件同上,观察培养物分化状况。每个处理20瓶,9次重复。7d天后开始观察并记录生长状况。

1.2.4 生根诱导

继代增殖培养后,当试管苗长度有85%以上超过2cm时,取生长旺盛的试管苗进行生根培养,生根培养基为1/2MS+NAA(0~0.1)mg/L+IBA(0.1~0.2)mg/L。长度过小的转接到继代培养基上继续进行扩繁培养,以提高材料的利用率。每种处理20瓶,重复9次,30d后统计生根率、根长。

1.2.5 练苗与移栽

当根长4~6cm左右,生长健壮时进行驯化移栽。首先在培养室打开瓶盖放置5d,然后用镊子从瓶内取出植株,用自来水冲洗净附着在根部的培养基,移栽到营养钵中(土∶沙∶腐熟土有机肥=1∶1∶0.5),套袋保湿,大约一周后,长出新叶,可以去掉遮盖,放到温室进行管理。

2 结果与分析

2.1 不同消毒时间对外植体成活率的影响

表1 不同消毒时间对蕨菜孢子成活率的影响

表1结果表明,随着升汞消毒时间的增加,污染率降低,但虽然升汞的消毒效果很有效,却对外植体的活化和分化等方面产生了一定的影响。由表1可看出:70%的酒精处理30s后,再用0.1%HgCl2处理150s最合适蕨菜孢子消毒。

2.2 不同浓度无机盐对孢子萌发及原叶体形成的影响

1周后显微镜下可观察到孢子大量萌发,并逐渐形成丝状体和片状体,1个月后可形成D 0.4cm左右的原叶体。

表2 不同无机盐浓度下的孢子萌发情况

由表2可知,蕨菜孢子萌发与无机盐浓度高低有关,浓度高时抑制孢子萌发,而浓度过低则不利于孢子萌发。适当的无机盐浓度则有助于孢子萌发及原叶体形成。

2.3 不同激素水平对原叶体增殖的影响

将原叶体分切成0.5cm的原叶体小块接种到1/2MS+6-BA(0.5~2.0)mg/L+NAA(0.05~0.1)mg/L的培养基中,2个月后统计增殖情况。

表3 不同激素水平对原叶体增殖的影响

根据增殖质量和数量来评价激素配比的状态,从而选出最佳激素配比的培养基。由表3可以看出,3号培养基最合适原叶体的增殖培养。

2.4 不同浓度的生长素对壮苗生根的影响

表3 不同浓度的IBA与NAA组合对试管苗生根的影响

由表3可以看出,试验蕨菜孢子苗生根培养是以1/2MS为基本培养基,在9种培养基中,小苗均能生根,生根率在5号培养基中最高,达98.6%,生根最快,根系发达、粗壮,且组培苗生长良好,叶片浓绿,小苗长势较为旺盛,均长有4条以上长度超过7cm的根,且健壮,此时即可出瓶移栽。

2.3 试管苗移栽

当根长2~3cm时进行驯化移栽。首先在培养室将打开瓶盖放置一周,然后用镊子从瓶内小心取出植株,出瓶时要小心不要伤到根,用自来水冲洗净附着在根上的培养基,阴凉处晾干表面水分。移栽到营养钵中(土∶沙∶腐熟土有机肥=1∶1∶0.5),套袋保湿,第1次浇足水后,1周内不浇水,经常向小盆周围的地上洒水,保持空气湿度80%~90%,通风,大约一周后,长出新叶,可以去掉遮盖,放到温室进行管理,成活率可达95%以上。

3 结论与讨论

本试验用无菌滤纸打包的方法进行孢子灭菌,操作简单,节省时间。试验表明,蕨菜孢子的适宜灭菌方法为:用70%酒精灭菌30s,无菌蒸馏水清洗2次,再用0.1%的HgCl2消毒150s,无菌水清洗洗4~5次。增殖培养基为1/2MS+6-BA1.5mg/L+NAA 0.05mg/L。生根培养基为1/2MS+NAA 0.05mg/L+IBA0.2mg/L,生根率可达98.6%,均长有4条以上长度超过7cm的根。将长势佳的试管苗进行移栽,成活率可达95%。

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