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铁皮石斛离体快繁初代培养基的筛选

2016-05-14何静茹刘会颖

南方农业·下旬 2016年7期
关键词:铁皮石斛培养基

何静茹 刘会颖

摘 要 试验以铁皮石斛假鳞茎作为实验材料,研究铁皮石斛初代培养中,适宜腋芽萌发的生长调节剂浓度组合。结果表明,将消毒后的茎段水平放置于MS+NAA0.3 mg/L+6-BA2 mg/L培养基中,10 d左右开始萌发,且萌发的腋芽长且壮,为9组不同生长调节剂浓度组合培养基中最佳的初代培养基。

关键词 铁皮石斛;初代培养;培养基

中图分类号:S682.31 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.21.021

铁皮石斛(Dendrobium officinale)属兰科(Orchideceae)石斛属(Dendrobium)多年生附生性草本植物,既是我国传统的名贵中药材[1],也是价格昂贵的出口药材[2]。多分布于海拔近千米的山地半阴湿岩石上,加上长期采挖,野生铁皮石斛资源日渐枯竭[3-4]。而铁皮石斛的种子细如微尘,且无胚乳,自然条件下萌发率极低(低于5%[5])须与兰菌共生才能萌发[6],实生苗人工栽培比较困难;并且传统的分株、扦插等繁殖方式生长周期长,繁殖率低,远不能满足生产需要[7]。铁皮石斛离体快繁技术无污染、成苗周期短,且能在短期内大量繁殖,因此是解决此问题的一个有效方法。本试验以铁皮石斛假鳞茎作为实验材料,对铁皮石斛离体快繁途经中初代培养的植物生长调节剂浓度配比进行筛选,找到诱导出腋芽的最佳培养基,以便继续后来的增殖培养,短期内获得无菌健康植株。力求对铁皮石斛的种质资源保护提出有效途径,以及对铁皮石斛的离体快繁及工厂化育苗提供一些理论基础。

1 材料与方法

1.1 植物材料

以铁皮石斛带腋芽假鳞茎作为试验材料进行研究。

1.2 试验方法

去掉假鳞茎上面的叶片和叶鞘,切成长约1.5 cm的带节茎段,用软毛刷蘸取洗洁精液清洗茎段表面,再用自来水持续冲洗1 h。然后滤干水分,在70%酒精中浸泡8 s,用无菌水冲洗2~3次,再用10%次氯酸钠浸泡

10 min,最后用无菌水冲洗3~5次,等待接种。

以MS为基本培养基(蔗糖30 g/L、琼脂7 g/L),添加不同浓度的NAA(0.2~0.4 mg/L)和6-BA(1.0~

3.0 mg/L),形成9种不同生长调节剂浓度的培养基组合。将经灭菌的假鳞茎切成长约1 cm的带节茎段,分别接种于不同初代培养基中,接种方式分水平放置和直立放置两种,接种后置于温度24±2 ℃、光照强度1 600~2 000 lx、光照时间14 h/d中培养。每个处理30瓶。重复3次,接种后

30 d,对萌发的腋芽高度和直径进行测量统计分析。

2 结果与分析

2.1 茎段不同放置方式对腋芽萌发的影响

本试验对带节茎段采取两种接种方式,一种是直立放置,另一种是水平放置。结果发现,水平放置的茎段约10 d开始萌发腋芽,萌芽率100%;而直立放置的茎段约15 d后腋芽才开始萌发,萌芽率只有65%。且水平放置的带节茎段萌发的腋芽无论从高度还是直径都受植物生长调节剂浓度配比的影响,而直立放置的带节茎段,萌发的腋芽平均高度1~2 cm,直在3~4 mm,其数值基本不受植物生长调节剂浓度配比的影响。且相同植物生长调节剂浓度配比中,水平放置的茎段萌发的腋芽较直立放置的较高且较壮,见表1,诱导腋芽萌发效果更好。

2.2 不同生长调节剂浓度配比对腋芽萌发的影响

茎段接种30 d后,对所有生长调节剂浓度组合的培养基中外植体已萌发的腋芽进行高度与直径的统计。见表1,相同生长调节剂浓度组合的培养基中,无论是萌发的腋芽的平均高度、还是平均直径,水平放置的方式优于直立放置。NAA浓度为0.2 mg/L时,萌发的腋芽高度较矮,直径偏小,当NAA浓度增大到4 mg/L时,配合

1 mg/L的6-BA,腋芽平均高度达到最大值,为5.45 cm,但是腋芽细弱,平均直径仅为2.25 mm。MS+NAA0.3 mg/L+

6-BA3 mg/L培养基中,萌发的腋芽最粗壮,平均直径达到

6.16 mm,但是平均高度只有2.81 cm。从萌发的腋芽高度及粗壮度等综合考虑,在9组不同生长调节剂的浓度配比中,MS+NAA0.3 mg/L+6-BA2 mg/L培养基中腋芽平均高度为

4.11 cm,平均直径为5.03 mm,两项指标均衡,为铁皮石斛初代培养的最佳培养基。

3 讨论

本试验以铁皮石斛的带节茎段作为外植体进行初代培养,发现水平放置的带节茎段较之直立放置,腋芽诱导的时间更短、诱导率更高,且质量更好。有研究表明,生长素和细胞分裂素的种类和浓度是影响离体快繁的关键因素之一,采用NAA与6-BA居多[8],在所选择的3个NAA浓度梯度中,随着浓度增大,腋芽萌发的高度随之增加;NAA浓度为0.3 mg/L时,配合不同浓度梯度的6-BA腋芽直径数值相对较大。通过初代培养萌发的腋芽继续培养10~20 d,转接入继代培养基后,培养约10 d,在其基部切口处能继续增殖,长出3~4个新芽,再进行增殖培养,可获得大量丛生芽。

铁皮石斛的离体快繁一般有2个途径:一是原球茎途径,多使用种子作为外植体[9],此途径增殖系数大,能获得大量组培苗,但培养周期较长,费用较高;二是丛生芽途径,多使用带节茎段作为外植体,增殖系数没有原球茎途径大,但外植体容易获得,培养周期相对较短,且费用较低,是工厂化大量生产常选用的途径。本试验对铁皮石斛初代培养的探索仅限于对接种方式以及两种植物生长调节剂的浓度配比选择,在培养过程中,发现直立放置的带节茎段有部分基部褐化,最后死亡,并未成功诱导出腋芽,而水平放置的带节茎段均诱导出腋芽,且无褐化现象,具体原因尚不清楚,可能与代谢物质的运输方向有关。

参考文献

[1]王睿,潘凌洁,柯旭波,等.铁皮石斛组织培养研究进展[J].浙江林业科技,2015(5):80-83.

[2]陈薇,寸守铣.铁皮石斛茎段离体快繁[J].植物生理学通讯,2002,38(2):145.

[3]傅立国,金鉴明.中国植物红皮书——稀有濒危植物[M].北京:科学出版社,1992.

[4]赵天榜.铁皮石斛组织培养与栽培技术研究[J].河南农业大学学报,1994(2):128-133.

[5]唐桂香,黄福灯,周伟军.铁皮石斛的种胚萌发及其离体繁殖研究[J].中国中药杂志,2005,30(20):1583-1586.

[6]宋顺,许奕,李敬阳.铁皮石斛的组织培养与快速繁殖研究进展[J].中国农学通报,2013,29(33):286-290.

[7]徐路加,华允芬.石斛原球茎的组织培养研究进展[J].北方园艺,2014(6):191-195.

[8]朱启发,朱亚雄.铁皮石斛茎段离体快繁研究进展[J].安徽农学通报,2015(8):37-38.

[9]余乐,兰芹英,姜宗庆.铁皮石斛立体快繁技术[J].江苏农业科学,2014(11):268-270.

(责任编辑:刘昀)

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