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不同浓度NAA对白芨壮苗培养的影响

2020-09-15李云海陈丽华李美英

现代农业科技 2020年16期
关键词:白芨株高组织培养

李云海 陈丽华 李美英

摘要    本次试验以经过丛芽增殖培养后获得的1.5 cm左右高的紫花白芨试管苗为壮苗培养的起始材料,以MS+6-BA 0.5 mg/L并分别添加不同浓度的NAA(0.3、0.5、0.7、0.9 mg/L)为对比培养基,对紫花白芨试管苗壮苗培养的适宜NAA浓度进行了筛选。结果表明,MS+NAA 0.9 mg/L+6-BA 0.5 mg/L培养基的壮苗培养效果最好,白芨试管苗平均株高达到了4.72 cm,平均每丛叶片数和新增芽数分别为8个和4个。在此培养基下,试管苗的新增芽数较适中,植株生长势、叶片质量和苗丛的健壮程度等均最好,能够为后续白芨试管苗的生根培养和移栽成活等提供较好的物质基础。因此,本试验筛选出的适宜白芨优质试管种苗壮苗培养的培养基激素浓度组合为NAA 0.9 mg/L+6-BA 0.5 mg/L。

关键词    白芨;组织培养;NAA浓度;壮苗培养;株高;叶片数;新增芽数

中图分类号    S567.23+9        文献标识码    A

文章编号   1007-5739(2020)16-0043-02

白芨(Bletilla striata(Thunb.)Reichb.f.)是兰科白芨属多年生草本植物,别名地螺丝、连及草,因根部呈白色且数个相连而生,故名白芨或白根[1-2]。白芨原产自中国,广泛分布于我国的西南、东南及华北等地区,我国拥有的4个种分别是华白芨、白芨、黄花白芨、小白芨。白芨自身有较多的优势,因而有广泛的应用,如白芨是一种具有止血、抗菌、防癌等作用的名贵中药材,其块茎干燥后磨粉可用于补肺、生肌、咳血和慢性溃疡等症的治疗[3]。白芨茎中主要成分是白芨胶,可替代阿拉伯胶等作为混悬剂及乳化剂,广泛用于医药、化妆品和食品化工等领域[4-5]。此外,白芨还可作为一种观赏性植物,其花形奇特,盛开时异常惊艳美丽。因此,白芨的药用价值、经济价值和观赏价值均较高。过去由于人们长期进行掠夺式采挖,致使白芨野生资源数量急剧减少,目前已被国家列为重点保护的野生药用植物之一[6]。

白芨和其他兰科植物一样,蒴果中的种子虽然数以万计,但因种子极细小且无胚乳,在自然狀态下,种子的萌发率极低,致使白芨自然繁殖极其困难[7]。而以分生为主的白芨常规繁殖方法,也因其繁殖系数较低、生长周期长、耗种量大等原因,不能适应规模化生产种植的种苗需求[8]。因此,为了满足白芨人工栽培对大量种苗的需求,更好地保护白芨自然资源,近年来较多学者开展了用植物组织培养技术提高白芨优质种苗繁育速度的研究[9]。通过白芨无菌种子试管培养、丛生芽增殖诱导、试管苗壮苗生根及移栽等关键环节的研究,建立了完整而系统的白芨组培快繁技术体系[10],应用于白芨资源的有效保护和开发利用。本试验参考上述学者的研究方法及结果,以经过丛芽增殖培养后获得的白芨试管苗为壮苗培养的试验材料,在MS培养基中添加0.5 mg/L 6-BA的基础上,设置4个不同浓度NAA的对比试验组,对白芨试管苗壮苗培养适宜的NAA浓度进行了筛选,以期为下一步白芨试管种苗的生根培养提供基础,进而为白芨优质试管种苗的规模化快速生产繁育提供数据依据。

1    材料与方法

选择已经过丛生芽增殖培养阶段的长势中等的紫花白芨试管苗,待株高1.5 cm左右时,用来开展壮苗培养NAA适宜浓度的筛选试验。设置的4个处理的培养基配方为MS+NAA(0.3、0.5、0.7、0.9 mg/L)+6-BA 0.5 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂6 g/L(pH值5.8),分别用A1、A2、A3和A4代表,互为对照。培养基配制完成后,于121~125 ℃高温高压湿热条件下灭菌25 min,取出后置于培养室中3~5 d备用。

试验时,将白芨丛生苗切分成单苗均匀地接种于上述4个处理的培养基中,每个处理接种6瓶(重复),每瓶接种3株单苗。接种完成后于培养室中培养,培养温度为23~26 ℃,光照强度为1 500~2 000 lx,光照时长为12 h/d。培养30 d后,统计、观察各处理、各重复白芨试管苗的株高、叶片数、新生芽数和苗的健壮程度、叶片质量、新芽壮弱等指标,并对相关数据进行生物统计学分析。

2    结果与分析

不同处理的试管苗经过30 d培养后,各处理试管苗的平均株高、平均叶片数、平均新芽数和健壮程度等指标如表1所示。可以看出,随着NAA浓度呈梯度增加(即NAA与6-BA浓度比值呈梯度增加,下同),白芨试管苗的平均株高及健壮程度随之增加,而苗的平均叶片数和新芽数则逐渐减少。

2.1    不同处理白芨试管苗的株高

从表2可以看出,各处理的平均株高随着NAA浓度呈梯度的增加而逐渐升高。方差分析可知,各处理间的平均株高差异达到了极显著水平,说明不同浓度NAA对白芨试管苗株高的影响极大,当培养基中NAA浓度呈梯度逐渐增加时,会加速白芨苗的增长。进一步多重比较(SSR检验,下同)后可得出,A4与A1、A2差异极显著,与A3差异显著;A3与A1差异显著,与A2差异不显著;A2与A1差异不显著。说明,A4培养基(MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.9 mg/L)能极显著地促进白芨试管苗的高生长。结合对试管苗健壮程度的观察,可以得出在6-BA浓度为0.5 mg/L不变的情况下,当NAA浓度增加到0.9 mg/L时,对白芨试管苗的壮苗效果最佳。

2.2    不同处理白芨试管苗的叶片数

由表3可以看出,各处理培养条件下白芨试管苗平均每丛叶片数伴随着NAA浓度呈梯度的增加,呈现出逐渐减少的趋势,由A1的每丛16个减少为A4的每丛8个。而叶片质量却逐渐提高,叶色由淡黄色逐渐增加为浓绿色,叶片大小由小逐渐变大,叶片长势也由弱逐渐变好变强。进行方差分析和多重比较后可以得出,各处理平均叶片数之间的差异达到了极显著水平,说明NAA浓度呈此梯度的增加对白芨试管苗叶片数的减少影响极为显著。结合叶片的质量和长势,可以进一步说明A4培养基更能促进白芨试管苗的健壮生长。

2.3    不同处理白芨试管苗的新增芽数

由表4可以看出,白芨试管苗经过各处理培养基的壮苗培养之后,新增芽数随着NAA浓度呈梯度的增加而逐渐减少,由A1的平均每丛8.67个新芽减少到A4的平均每丛4.00个新芽。而新芽的叶片则随着NAA浓度的增加由小逐渐增大,新芽由嫰弱逐渐变健壮。进行方差分析和多重比较后可以得出,除了A3與A4的平均芽数差异显著之外,其余各处理的平均芽数之间均达到了极显著差异。结合新芽叶片大小和壮弱程度的观察比较,更进一步说明A4培养基的壮苗效果最好。A4培养基培养出来的试管苗,增殖的新芽数量比较适中且比较健壮,利于后续的生根培养和移栽成活等。

3    结论与讨论

综上所述,本次试验以经过丛芽增殖培养后获得的1.5 cm左右高的紫花白芨试管苗为壮苗培养的起始材料,以MS+6-BA 0.5 mg/L同时添加不同浓度的NAA(0.3、0.5、0.7、0.9 mg/L)为对比培养基,对紫花白芨试管苗壮苗培养的适宜NAA浓度进行了筛选。试验结果表明,MS+NAA 0.9 mg/L+6-BA 0.5 mg/L培养基的壮苗培养效果最好,白芨试管苗平均株高达到了4.72 cm,平均每丛叶片数和新增芽数分别为8个和4个。在此培养基培养下,试管苗的新增芽数较适中,植株生长势、叶片质量和苗丛的健壮程度等均最好,能够为后续白芨试管苗的生根培养和移栽成活等提供较好的物质基础。

在本次白芨试管苗的壮苗培养试验中,在其他培养条件相同的情况下,NAA作为生长素类的植物生长调节剂,具有使细胞伸长,从而促进植株健壮生长的作用。其试管苗壮苗的效果主要由NAA浓度或NAA与6-BA的浓度比决定的,NAA浓度呈梯度的增加或减少,直接显著地影响了白芨试管苗壮苗培养时的株高、叶片数、新增芽数和植株健壮程度等生理指标。本次试验结果与邹  娜等[10]的研究结论较一致。通过壮苗培养,可以获得健壮的白芨试管苗,为白芨试管优质种苗的生根培养提供物质基础,进而实现白芨人工栽培用优质种苗的工厂化规模化生产。建议今后在白芨试管苗增殖培养阶段所获得的植株较健壮的情况下,可进行壮苗和生根同步进行的适宜培养基及其激素浓度组合筛选的试验探索,以用于优化白芨优质试管种苗的快速繁殖技术体系[11-12]。

4    参考文献

[1] 石云平,李锋,凌征柱.白芨组织培养与快速繁殖技术研究[J].广西农业科学,2009(11):22-24.

[2] 袁宁,何俊蓉,何锐,等.白芨组培快繁育苗技术研究[J].西南农业学报,2009,22(3):781-785.

[3] 王军,王春宏,任晓玲,等.白芨胶的临床应用[J].中国医院药学杂志,2004,24(9):556-557.

[4] 程鸣,何文英,彭光明,等.农药草甘膦生产废水处理的研究[J].工业用水与废水,2003,34(1):30-32.

[5] 刘光斌,黄忠,黄长干,等.天然植物白芨胶的功能及在化妆品中的应用[J].日用化学品科学,2005,28(8):22-24.

[6] 曹琦,王学平.药用白芨的生物学特性及其保护[J].安徽农业科学,2015,43(18):175-176.

[7] 鲁光耀,杨仙,蒋瑞彬,等.白芨组培快速繁殖体系研究[J].浙江中医药大学学报,2015,39(5):383-390.

[8] 张亦诚.白芨的生物特性及栽培技术[J].农业科技与信息,2007(10):45.

[9] 刘佳陇.白芨组织培养及快速繁育体系建立[D].杨凌:西北农林科技大学,2017.

[10] 邹娜,李意,连芳青.优良观赏药用地被植物:白芨组织培养及快速繁殖研究[J].江西农业大学学报,2013,35(5):950-955.

[11] 田英翠,袁雄强.白芨组织培养快繁技术研究[J].江苏农业科学,2006(4):75-77.

[12] 洪献梅.白芨组培快繁试验研究[J].绿色科技,2018(19):71-72.

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