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款冬组培快繁技术研究

2020-04-30韩梦豪许琳玉刘仪云许家月陈苏丹

现代园艺 2020年5期
关键词:生根试管基质

王 杰,韩梦豪,许琳玉,刘仪云,许家月,陈苏丹

(河南科技大学林学院,河南洛阳 471000)

款冬(Tussilago farfara L.)为菊科款冬属多年生草本植物,别名冬花、九九花,头状花序,花期2~3 月。款冬花为我国传统中药材,历代《中国药典》均有收载。其性温、味辛、微苦、归肺经,具有平喘、升压、抗炎、抗肿等功效,临床使用十分广泛。近几年,环境污染所带来的一系列问题成为人们关注的热点,尤其是雾霾天气引发的健康问题更是令人焦虑。人体吸入空气中的杂质和有毒气体,导致咳嗽、呼吸困难等呼吸道疾病,严重影响着人们的身体健康。研究表明,款冬能有效地缓解上述并发症,有止咳、化痰、润肺之功效[1-3]。但目前款冬花野生资源遭受严重的破坏,且人工栽培周期长,种植面积少,导致市场供不应求。本试验以款冬为试材,建立完整组培体系,以期为进一步的工厂化、规模化生产育苗提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2018 年9 月~2019 年6 月在河南省洛阳市河南科技大学(112°24′E,34°35′N,)进行。洛阳市位于暖温带地带,属大陆性气候。洛阳市年平均温度为11~24℃,与款冬天然生长气候环境大致相同。

1.2 试验材料

款冬采集于河南省三门峡市卢氏县,并移栽至河南科技大学开元校区统一管理。

1.3 方法

1.3.1 叶片的消毒处理。试验采用生长旺盛、无病虫害侵染的幼嫩叶片。先用淡洗衣粉水浸泡5min,轻微搅拌,然后流水冲洗0.5h,除去残余。款冬叶片表面覆盖细小绒毛,灭菌较为困难,因此用棉签轻轻擦拭表面可以使消毒剂达到良好效果。本试验设置75%乙醇、0.1g/L HgCl2分别处理30s、300s[4]。

1.3.2 培养条件。选用MS、1/2MS 为基本培养基,培养基中加入浓度为30g/L 蔗糖,8g/L 琼脂,培养基pH 值5.6~6.4。培养条件为:光照强度2500~3100Lx,光照时间12h/d,培养温度22±3℃。

1.3.3 诱导愈伤组织。将处理好的叶片在超净工作台上切成约1cm2的小正方形,接种于附加不同激素浓度6-BA、NAA 的愈伤组织诱导培养基上。每组接种30瓶,每瓶接种3 小块叶片,在22±3℃光培养40d,诱导期间观察其生长情况。

以MS 培养基为基本培养基,附加不同浓度的6-BA(0.5mg/L、1.0mg/L、1.5mg/L),NAA(0.1mg/L、0.2mg/L、0.3mg/L)共9 组处理,上述各处理培养基均添加适量30g/L 蔗糖、7g/L 琼脂。培养基pH 值5.6~6.4。

1.3.4 芽的增殖培养。选取生长良好的愈伤组织进行芽的增殖分化,将其接入附加不同浓度6-BA、NAA、ZT的培养基上。每组处理接种30 瓶,每瓶接种1 块愈伤组织。在22±3℃、光周期12h/12h(光/暗)的条件下培养30d,培养期间观察其芽的增殖情况。以MS 培养基为基本培养基,附加不同浓度的6-BA(1.0mg/L、2.0mg/L、3.0mg/L、4.0mg/L),NAA(0.1mg/L、0.2mg/L、0.3mg/L、0.4mg/L),ZT(1.0mg/L、2.0mg/L、3.0mg/L、4.0mg/L)共8 组处理,上述各处理培养基均添加适量30g/L 蔗糖,7g/L 琼脂。培养基pH 值5.6~6.4。

1.3.5 生根培养。选取健壮饱满的芽进行生根培养,以MS 为基本培养基,附加不同浓度NAA(0.1mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L),每组处理均添加0.5%活性炭,30g/L蔗糖,7g/L 琼脂,pH 值5.6~6.4,培养30d,期间观察根的生长情况。

1.3.6 驯化移栽。将根长势健壮的组培苗移入室温中,在1 周之内将其瓶盖慢慢打开,再完全打开放置2~3d,取出苗洗净根部培养基。在4%高锰酸钾溶液中浸泡根部10s[5],移栽至珍珠岩∶蛭石∶泥炭土=1∶1∶1 与珍珠岩∶蛭石∶泥炭土=3∶1∶6 的2 种不同基质配比中,每组处理10 瓶。保持温度22±3℃,含水量(95±5)%,适当遮荫与通风,计算成活率。

2 结果与分析

2.1 不同植物激素对诱导愈伤组织的影响

接种3 周后观察,叶片四周有明显膨大卷曲现象,大部分叶片边缘形成黄绿色的凸起物。1mg/L 6-BA 浓度中长势最好;浓度为1.5mg/L 6-BA 培养基中出现少量“烧苗”现象。在第6 周观察时发现,浓度为0.5mg/L 6-BA 愈伤组织较致密,但长势弱,不具备芽的增殖分化能力;浓度为1.5mg/L 6-BA 出现“烧苗”现象;浓度为1.0mg/L 6-BA 培养基中诱导愈伤组织致密;浓度为1.0mg/L 6-BA,0.2mg/L NAA 最为突出,愈伤组织呈现出颜色淡黄绿色,致密且强壮。经分析表明,MS+1.0mg/L 6-BA+0.2mg/L NAA 是较为理想的诱导愈伤组织培养基,诱导率为90.2%,愈伤组织呈黄绿色,强壮且致密,有较强的芽增殖分化能力。试验结果如表1 所示。

表1 愈伤组织诱导培养

2.2 不同植物激素对芽的增殖分化的影响

将长势良好的愈伤组织转入芽的增殖分化培养基上,2 周之后观察并记录其芽诱导率。如表2 所示,试验结果表明,不同浓度的6-BA 和ZT 分别和NAA 配比,在一定的浓度范围内,芽的诱导率均呈现先上升后下降。以MS+2.0mg/L ZT+0.2mg/L NAA 的培养基,芽数量多且健壮,基部无或有少量愈伤组织,生长情况良好,诱导率最高达65.21%。

表2 芽增殖分化培养

2.3 不同植物激素对生根培养的影响

当芽长到3cm 左右,移入生根培养基,20d 后根长有明显的伸长情况。在第4 周时对试验材料进行观察记录。如表3 所示,浓度为0.1mg/L NAA 时平均根长最短且根较弱;浓度为0.5mg/L NAA 时平均根长最长且根较健壮,达3.2cm;浓度为1.0mg/LNAA 时试管苗平均根长达2.6cm,且大部分培养基中存在少量愈伤组织。以上结果表明,诱导试管苗生根最适培养基为1/2MS+0.5mg/L NAA+0.5%活性炭,试管苗平均根长为3.2cm,根生长健壮,根部无或有少量愈伤组织。

表3 试管苗的生根培养

2.4 不同基质配比对驯化移栽影响

当平均根长达到3.2cm 时,对其进行驯化移栽,30天后观察并记录成活率。如表4 所示,发现2 种基质都较为适合试管苗的移栽,但珍珠岩∶蛭石∶泥炭土=3∶1∶6 的基质成活率更高。

表4 试管苗的驯化移栽

图1 不同阶段的款冬组培苗

3 结论与讨论

在处理款冬叶片时,因其背部覆细小绒毛,会影响消毒剂的消毒效果,需用棉签擦拭表面,还可将吐温-80 加入75%酒精进行处理。两者相比,棉签使用更方便,去除绒毛较彻底,效果更明显。在款冬叶片诱导愈伤组织时期,得出适宜的培养基为MS+1.0mg/L 6-BA+0.2mg/L NAA,与王贵军[6]试验结果相比较,其诱导愈伤组织最适培养基为MS+1.0mg/L 6-BA+1.0mg/L NAA。两者结果有较小的差异,其原因可能为款冬的产地不同,生长环境不同,栽培种类不同。在此期间发现,部分愈伤组织出现“褐化”现象,出现“褐化”的原因与品种、培养基、取材季节等都有一定关系,其严重程度与酚类化合物的代谢有关,酚类化合物含量越高,“褐化”现象越严重。植物激素NAA 可以在一定程度上阻碍酚类化合物的合成,缓解“褐化”的程度[7]。

在芽的增殖分化时期,本试验采用2 种不同培养基进行培养,一种是以MS 为基本培养基附加不同浓度配比的NAA 与6-BA,一种是以MS 为基本培养基附加不同浓度比例的NAA 与ZT。试验发现,2 种培养基在一定浓度范围内对芽的增殖分化都有一定的促进作用,但以MS+2.0mg/L ZT+0.2mg/L NAA 生长效果最好,试验结果与任继文等[8]的报道结果类似。

在生根培养中得出最适培养基为1/2MS+0.5mg/L NAA+0.5%活性炭,与王贵军[6]研究报道结果相同。基质的种类及其配比是影响款冬组培苗驯化移栽生长的重要因子,泥炭土具有巨大的吸水与保水能力[9],珍珠岩稳定性强,吸水性好,可以疏松土壤使根系透气[10]。蛭石透气性好,温度变化小,有利于稳定根系的环境温度[11-12]。采用这3 种基质有利于款冬的生长。从此次试验得出,驯化移栽最适基质比例为珍珠岩∶蛭石∶泥炭土=3∶1∶6,成活率高达89.72%,这与韦如萍[13]研究结果不同。出现差异的原因是不同科属的植物生长习性不同,对需水量及需氧量不同,所以对不同基质的需求量不同。

本试验建立了完整的款冬组培体系,极大地缩短了其栽培周期,为工厂化育苗提供理论依据,在一定程度上可缓解款冬野生资源紧张,满足市场的巨大需求。

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