APP下载

正交试验优化蓝靛果忍冬组织培养条件

2017-05-17张月雅顾德峰

江苏农业科学 2016年1期
关键词:增殖组织培养正交试验

张月雅 顾德峰

摘要:以蓝靛果忍冬组培苗为材料,采用正交试验对影响蓝靛果忍冬分化、增殖、生根的因素进行优化筛选。结果表明,蓝靛果忍冬分化的最优组合为MS+2.0 mg/L 6-BA+0.3 mg/L NAA+30g/L蔗糖,分化率可达98.43%,各因素的影响程度为6-BA>NAA>蔗糖;增殖的最优组合为MS+25g/L蔗糖+1.5 mg/L 6-BA+0.3 mg/L NAA,增殖系数为3.81,各因素的影响程度为蔗糖>6-BA>NAA;生根的最适宜培养基为1/2 MS+0.5 mg/L IBA+1.0 mg/LNAA,生根率达100%、平均生根数5.29条、平均根长1.45 cm,各因素的影响程度为IBA>基本培养基>NAA。

关键词:蓝靛果忍冬;正交试验;组织培养;分化;增殖;生根

中图分类号:S663.904+3 文献标志码:A 文章编号:1002—1302(2016)01—0068—03

蓝靛果忍冬(Lonicera edulis Turcz.)为忍冬科忍冬属落叶灌木,别称蓝靛果、羊奶子、黑瞎子果、山茄子,主要分布于我国东北、华北、内蒙古等地区,在俄罗斯、日本、朝鲜等国也有分布,是一种新兴野生浆果资源。蓝靛果忍冬富含氨基酸、维生素、矿质营养元素,营养保健价值极高,可鲜食或加工为饮料、果酒、果酱、果糕。近年来,大量研究表明蓝靛果忍冬的药用价值很高,具有清热解毒、稳定血压、改善肝脏、防止血管破裂、抗疲劳、抗肿瘤等功效。

正交设计试验是确定最佳试验方案的有效方法,具有省时省力的优点。我国自20世纪70年代将正交设计应用于植物组织培养,现已广泛应用于银杏等多种植物的组织培养条件筛选中。蓝靛果忍冬野生资源丰富,但其分布不均匀,并随人类的大量采摘而日益减少。为使蓝靛果忍冬得到广泛应用,大面积人工栽培开始兴起,利用转基因技术、组织培养技术选育优良品种进行工厂化育苗已成为发展趋势。关于蓝靛果忍冬组织培养的报道较多,而应用正交试验法优选蓝靛果忍冬组织培养条件的研究则很少。本研究采用正交试验方法对蓝靛果忍冬分化、增殖、生根培养基进行优化筛选,为蓝靛果忍冬的种质保存、工厂化育苗提供技术支撑。

1材料与方法

1.1试验材料

试验于2014年3—11月在吉林农业大学园林生物技术实验室进行,蓝靛果忍冬组培苗由该实验室提供。

1.2试验方法

1.2.1分化、增殖培养基筛选 本试验选用MS为基本培养基,以蔗糖、6-BA、NAA的质量浓度为因素和水平,采用L9(34)正交表設计3因素3水平正交试验。剪取约2.0 cm的茎段,分别接种于各不同组合的培养基中。每个处理重复3次,每个重复接种8瓶,每瓶5个茎段。培养30 d后,分别统计分化率及增殖系数。分化率=分化苗茎段数/接种茎段数×100%;增殖系数=增殖后不定芽总数/接种不定芽总数。

1.2.2生根培养基筛选 利用L9(34)正交试验设计生根培养基,以基本培养基(1/4MS、1/2MS、3/4MS)、IBA(0.5、1.0、1.5 mg/L)、NAA(0.5、1.0、1.5 mg/L)为3个因素,每个因素设置3个水平。将分化增殖培养获得的健壮无菌苗切成3.0~3.5 cm的茎段,接种于上述培养基中。每个处理重复3次,每个重复接种8瓶,每瓶5个茎段。培养42 d后,统计生根率、平均生根数、平均根长。生根率=生根茎段/接种茎段×100%;平均生根数(条)=总生根条数/接种茎段数;平均根长(cm)=根长总和/总生根条数。

上述培养基均添加琼脂11 g/L、蔗糖25g/L(分化、增殖培养基除外),并将pH值调至5.8,于121℃高压蒸汽灭菌20 min。

1.2.3培养条件 温度(25±1)℃、光照时间12 h/d、光照强度2 500 k。

1.2.4数据统计 采用Excel 2010软件、SPSS 17.0软件对试验数据进行方差分析,采用SSR法进行差异显著性检验。结果以“平均值±标准差”表示。

2结果与分析

2.1不同蔗糖及激素质量浓度对蓝靛果忍冬分化的影响

由表1可知,不同蔗糖及激素质量浓度配比对蓝靛果忍冬分化率的影响存在一定差异。其中组合5分化率最高为88.50%,组合1分化率最低为56.53%,两者相差31.97%。就分化率而言,不同蔗糖、6-BA、NAA质量浓度的极差(R)分别为9.17、17.52、11.21,表明各因素对蓝靛果忍冬分化率影响的主次顺序为6-BA质量浓度>NAA质量浓度>蔗糖质量浓度,即6-BA质量浓度对蓝靛果忍冬分化率的影响最大,NAA质量浓度次之,蔗糖质量浓度的影响相对较小。各元素最优水平为2.0 mg/L的6-BA、0.3 mg/L的NAA、30 g/L的蔗糖,因此可通过极差分析得到其分化的最优组合为MS+2.0 mg/L 6-BA+0.3 mg/L NAA+30g/L蔗糖。正交试验设计是一种均一设计,不可能包含所有组合处理,因此该最优组合并未在试验中得以显示。经后期试验验证,该组合分化率高于正交设计中所有其他组合,可达98.43%。由方差分析结果(表2)可知,各因素对分化率的影响差异极显著(P<0.01)。根据F值大小(6-BA,24.203>NAA,11.509>蔗糖,8.091)分析,影响分化率的主要因素为6-BA质量浓度,此结果与极差分析结果一致。

2.2不同蔗糖及激素质量浓度配比对蓝靛果忍冬增殖系数的影响

由表1可知,3种因素对蓝靛果忍冬增殖系数的影响由大到小依次为蔗糖质量浓度、6-BA质量浓度、NAA质量浓度,R值分别为1.21、0.86、0.70。可见,蔗糖质量浓度对蓝靛果忍冬增殖的影响最大。结合方差分析结果(表2)可知,蓝靛果忍冬增殖的最佳组合为MS+25 g/L蔗糖+1.5 mg/L6-BA+0.3 mg/L NAA,为正交试验的处理5。该处理的增殖系数达3.81,与其他处理问差异极显著,且该处理的蓝靛果忍冬叶片多而深绿,植株高大健壮。

2.3不同基本培养基及激素质量浓度配比对蓝靛果忍冬生根的影响

在蓝靛果忍冬生根培养过程中,不同培养基、不同激素配比组合对生根效果影响较大,生根率、平均生根数、平均根长表现出不同变化规律(表3)。由各因素对蓝靛果忍冬根系不同性状影响的极差分析可知,对于生根率性状而言,基本培养基极差为13.00,IBA极差为25.27,NAA极差为11.38;对于平均生根数而言,基本培养基极差为0.99,IBA极差为1.54,NAA极差为0.73;对于平均根长而言,基本培养基极差为0.31,IBA极差为0.52,NAA极差为0.22。从生根率、平均生根数、平均根长的情况来看,IBA质量浓度均是决定蓝靛果忍冬生根最重要的因素。可见,对于基本培养基均有k2>k1>k3;对于IBA均有k1>k2>k3;对于NAA均有k2>k3>k1,方差分析结果(表4)表明各因素均达到显著差异水平(P<0.05)。

由F值大小可知,各性状均以IBA的F值最大,表明IBA质量浓度是决定蓝靛果忍冬生根最重要的因素,此结论与极差分析所得结论一致。在本试验设计范围内,得到蓝靛果忍冬生根的较优组合为1/2 MS+0.5 mg/L IBA+1.0 mg/LNAA(处理4),此处理生根率高达100%、平均生根数5.29条、平均根长1.45 cm,该处理所得蓝靛果忍冬的根数多、根系粗壮、愈伤组织很少、组培苗生长良好。

3结论

蓝靛果忍冬分化的最适培养基为MS+2.0 mg/L 6-BA+0.3 mg/LNAA+30 g/L蔗糖,分化率可达98.43%。由蓝靛果忍冬的增殖情况可知,MS+25 g/L蔗糖+1.5 mg/L 6-BA+0.3 mg/L NAA培养基的组培苗叶片多、植株高大健壮,增殖系数高达3.81,最适宜增殖。以1/2 MS+0.5 mg/L IBA+1.0 mg/L NAA为蓝靛果忍冬的生根培养基,不仅根数多、根系粗壮,且很少产生愈伤组织,组培苗生长良好。

猜你喜欢

增殖组织培养正交试验
‘金凯特’杏的组织培养与快繁
普伐他汀对人胰腺癌细胞SW1990的影响及其协同吉西他滨的抑瘤作用
迷你观赏植物的组织培养与销售