APP下载

不同培养基对铁皮石斛种子萌发和壮苗生根的影响

2021-03-01马盼赵萌王宝玲

安徽农业科学 2021年1期
关键词:铁皮石斛种子萌发培养基

马盼 赵萌 王宝玲

摘要 以铁皮石斛种子为材料,通过组织培养技术,不添加植物生长调节剂直接得到丛生芽,并比较天然有机物、活性炭等添加物对铁皮石斛丛生芽壮苗生根的影响,优化铁皮石斛组培快繁技术体系。结果显示,铁皮石斛种子分化最佳培养基为MS+6 g/L琼脂+20 g/L蔗糖+80 g/L香蕉泥;芽苗的壯苗生根试验中,最佳培养基为1/2 MS+ 0.4 mg/L NAA+ 0.1 mg/L 6-BA+20 g/L蔗糖+6 g/L琼脂+80 g/L香蕉泥+0.5 g/L活性炭,有利于芽苗的壮苗和生根。该研究可以一次性直接得到优质铁皮石斛幼苗,减少了试验步骤,节省人工、降低成本,提高了试验效率,促进原球茎增殖、提高分化率,促进壮苗和生根,可为铁皮石斛快繁和大规模化生产提供技术支持。

关键词 铁皮石斛;培养基;种子萌发;壮苗生根;影响

中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2021)01-0154-03

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.01.041

Abstract The Dendrobium candidum seeds were used as test materials to get the cluster buds directly without adding the plant growth regulator. The effect of natural organic matter and activated carbon was compared on the adventitious buds proliferation and shoots strengthening and roots induction. The results showed that the best medium for seed differentiation of Dendrobium candidum was MS+6 g/L agar +20 g/L sugar+ 80 g/L banana mud. In the rooting test of strong seedlings, the best medium was 1/2 MS+0.4 mg/L NAA+0.1 mg/L 6-BA+20 g/L sucrose +6 g/L agar +80 g/L banana mud +0.5 g/L activated carbon, which was beneficial to the strong seedling and rooting. The seedlings of high quality Dendrobium candidum can be obtained directly at one time, which reduce the experimental steps, save labor, reduce the cost, improve the efficiency of the experiment, promote the proliferation of the original bulbs, improve the rate of differentiation, and promote the strong seedling and rooting. It can provide technical support for the rapid and large-scale production of Dendrobium candidum.

Key words Dendrobium candidum;Medium;Seed germination;Strong seedling rooting;Effect

铁皮石斛(Dendrobium candidum)又名铁皮兰、黑节草,为兰科(Orchidaceae)石斛属(Dendrobium)植物,全球约有1 500种,主要分布于亚洲的热带和太平洋岛屿,既是观赏植物,又是十分重要的药用植物,是我国传统名贵药材,被列为国家重点保护药用植物之一,我国有 76 种,其中可作药用的约有 40 种,主要分布于我国广西和南方沿海各省,具有强阴益精、补肾益力、润肺止咳、明目和延年益寿的功效[1-2]。铁皮石斛的蒴果中含有几万到十几万粒种子,铁皮石斛的种子细如粉尘,没有胚乳,在自然条件下较难存活,从而导致铁皮石斛的自然繁殖率较低,难以获得实生苗,加上人们滥采乱挖和生态环境破坏,野生铁皮石斛资源已濒临灭绝[3-4]。采用铁皮石斛的种子进行无菌萌发,并通过组织培养的方法快速大量繁殖瓶苗,是解决铁皮石斛种苗供不应求的有效途径,是对铁皮石斛资源进行保护与开发利用的有效手段[5-7]。

该研究旨在优化组培条件,提高铁皮石斛种子、芽苗增殖率、生长速度及质量,为改进铁皮石斛种苗生产技术措施提供理论和技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

铁皮石斛种子采摘自院内连栋温室,人工授粉后结成优质成熟未开裂的蒴果。

1.2 试验方法

1.2.1 材料消毒。

将铁皮石斛的蒴果先用洗洁精洗涮,然后用流水冲洗 30 min,在超净工作台上,先用75%乙醇浸泡30 s,再用8% 次氯酸钠浸泡8 min,最后用无菌水冲洗5 次。

1.2.2 种胚萌发及幼苗分化试验培养基的筛选。

在超净工作台中,将消毒后的蒴果用镊子夹紧果柄一端,用解剖刀将蒴果另一端切一小口,轻轻抖动,将种子均匀撒在诱导分化培养基上,立即盖上瓶盖,放在培养箱进行培养。

基础培养基为2种(CK1、CK2),添加物分别为香蕉泥、芋头泥、苹果泥、土豆泥、地瓜泥。诱导分化培养基设12个处理:①MS+6 g/L琼脂+20 g/L蔗糖+80 g/L香蕉泥,②MS+6 g/L琼脂+20 g/L蔗糖+80 g/L芋头泥,③MS+6 g/L琼脂+20 g/L蔗糖+80 g/L苹果泥,④MS+6 g/L琼脂+20 g/L蔗糖+80 g/L土豆泥,⑤MS+6 g/L琼脂+20 g/L蔗糖+80 g/L地瓜泥,⑥MS+6 g/L琼脂+20 g/L蔗糖(CK1),⑦N6+6 g/L琼脂+20 g/L蔗糖+80 g/L芋头泥,⑧N6+6 g/L琼脂+20 g/L蔗糖+80 g/L苹果泥,⑨N6+6 g/L琼脂+20 g/L蔗糖+80 g/L土豆泥,⑩N6+6 g/L琼脂+20 g/L蔗糖+80 g/L香蕉泥,B11N6+6 g/L琼脂+20 g/L蔗糖+80 g/L地瓜泥,B12N6+6 g/L琼脂+20 g/L蔗糖(CK2);每处理接种20 瓶,重复3 次,放入培养箱进行黑暗培养7 d,培养温度 25 ℃,后调整为光照强度 2 000~3 000 lx,光照时间12 h/d,培养时间18周。统计生长情况。

1.2.3 壮苗生根培养基筛选试验。

试验材料为上述刚分化不久的铁皮石斛幼苗,具有 2~3 片真叶,茎高为 7~15 mm,茎 粗 约 为1 mm,茎节数为 2 节,呈绿色,无根。基础培养基为3种(CK1、CK2、CK3)。添加物分别为香蕉汁、活性炭。在超净工作台上接种丛生芽,每个处理接种10瓶,重复3次,每瓶接种10个点。培育温度为25 ℃,光照强度2 000~2 500 lx,光照时间为10 h/d,培养16周。

壮苗培养基设12个处理:①1/2MS+0.33 g/L(NH4)2SO4+0.525 g/L KNO3+NAA 0.4 mg/L+0.1 mg/L 6-BA+20 g/L蔗糖+6 g/L琼脂(CK1);②1/2MS+0.33 g/L(NH4)2SO4+0.525 g/L KNO3+NAA 0.4 mg/L+0.1 mg/L 6-BA+20 g/L蔗糖+6 g/L琼脂+80 g/L香蕉泥;③1/2MS+0.33 g/L(NH4)2SO4+0.525 g/L KNO3+NAA 0.4 mg/L+0.1 mg/L 6-BA+20 g/L蔗糖+6 g/L琼脂+0.5 g/L活性炭;④1/2MS+0.33 g/L(NH4)2SO4+0.525 g/L KNO3+0.4 mg/L NAA+0.1 mg/L 6-BA+20 g/L蔗糖+6 g/L琼脂+80 g/L香蕉泥+0.5 g/L活性炭;⑤MS+0.4 mg/L NAA+0.1 mg/L 6-BA+20 g/L蔗糖+6 g/L琼脂(CK2);⑥MS+0.4 mg/L NAA+0.1 mg/L 6-BA+20 g/L蔗糖+6 g/L琼脂+80 g/L香蕉泥;⑦MS+0.4 mg/L NAA+0.1 mg/L 6-BA+20 g/L蔗糖+6 g/L琼脂+0.5 g/L活性炭;⑧MS+0.4 mg/L NAA+0.1 mg/L 6-BA+20 g/L蔗糖+6 g/L琼脂+80 g/L香蕉泥+0.5 g/L活性炭;⑨1/2MS+0.4 mg/L NAA+0.1 mg/L 6-BA+20 g/L蔗糖+6 g/L琼脂(CK3);⑩1/2MS+0.4 mg/L NAA+0.1 mg/L 6-BA+20 g/L蔗糖+6 g/L琼脂+80 g/L香蕉泥;B111/2MS+0.4 mg/L NAA+0.1 mg/L 6-BA+20 g/L蔗糖+6 g/L琼脂+0.5 g/L活性炭;B121/2MS+0.4 mg/L NAA+0.1 mg/L 6-BA+20 g/L蔗糖+6 g/L琼脂+80 g/L香蕉泥+0.5 g/L活性炭。

2 结果与分析

2.1 种胚萌发及幼苗分化试验培养基的筛选

近年的研究中,铁皮石斛组织培养中,用种子作为外植体培养组培苗时,一般经过诱导、增殖、分化、壮苗、生根这几个步骤[8-9]。为了达到简化铁皮石解组织培养步骤、缩短培养时间及为快速育苗和工厂化生产提供便利的目的,该研究采用不添加植物生长调节剂直接得到丛生芽的研究方法。

由表1和图1可知,不同培养基上铁皮石斛种胚萌发、幼苗分化情况不同[10]。在12个处理的培养基中,不添加天然有机物的处理CK1、CK2,种子萌发情况不佳。MS加香蕉泥的配方(处理①),种子萌发情况最好,原球茎颜色深绿,萌发度高,且基本分化成铁皮石斛幼苗,显著优于其他配方。较好的是MS加土豆泥(处理④)、MS加地瓜泥(处理⑤)、N6加芋头泥(处理⑦)以及N6加土豆泥(处理⑨)。N6加香蕉泥(处理⑩)萌发度高,但是颜色发黄,效果不好。由此可知,MS中加入一定浓度的香蕉泥,有利于促进种子萌发,使萌发时间、数量、分化状况、生长状况均达到较理想的水平(图1)。这种培养基可以一次性直接得到优质铁皮石斛幼苗,减少了试验步骤,提高了试验效率。

2.2 壮苗生根培养基筛选试验

由表2和图2可知,不同培养基上铁皮石斛壮苗生根情况不同。在12个处理的培养基中,不添加天然有机物的处理CK1、CK2、CK3,幼苗生长情况不佳。基础配方一致的情况下,添加活性炭的配方(处理③、⑦、B11)普遍比添加香蕉泥的配方(处理②、⑥、⑩)表现好,添加活性炭可以有效地防治铁皮石斛幼苗褐化现象,显著促进根系生长。既添加活性炭又添加香蕉泥的配方(处理④、⑧、B12)表现最好,根长、根数、茎高、茎粗、叶片数均有显著提高。在12种配方中,1/2MS+0.4 mg/L NAA+0.1 mg/L 6-BA+20 g/L蔗糖+6 g/L琼脂+80 g/L香蕉泥+0.5 g/L活性炭的配方(处理B12)表现最好,铁皮石斛苗长得粗壮高大,叶片数多,根多,根长。

3 结论

通过大量的培养基筛选试验,MS培养基比N6培养基得到丛生芽的效果要好。MS培养基中加入一定浓度的香蕉泥,有利于促进种子萌发,使萌发时间、数量、分化状况、生长状况均达到较理想的水平。这种培养基可以一次性直接得到优质铁皮石斛幼苗,减少了试验步骤,提高了试验效率。铁皮石斛壮苗生根试验中,1/2MS+0.4 mg/L NAA+0.1 mg/L 6-BA+20 g/L蔗糖+6 g/L琼脂+80 g/L香蕉泥+0.5 g/L活性炭的配方表现最好,铁皮石斛苗长得粗壮高大,叶片数多,根多,根长。

参考文献

[1]宋经元,郭顺星,肖培根.近10年来石斛属植物的研究进展[J].中国药学杂志,2004,39(10):725-727.

[2]邵华,张玲琪,李俊梅,等.铁皮石斛研究进展[J].中草药,2004,35(1):109-112.

[3]王春,郑勇平,罗蔓,等.铁皮石斛试管苗快繁体系[J].浙江林学院学报,2007,24(3):372-376.

[4]卢莉,刘晓芳,SAAD ABDELRAHMAN,等.铁皮石斛高效快速繁殖体系研究[J].山西农业科学,2018,46(6):885-888,909.

[5]胡佳麗,戚正华,马美兰,等.铁皮石斛种子组织培养条件的优化[J].浙江农业学报,2015,27(8):1399-1402.

[6]斯金平,诸燕,朱玉球.铁皮石斛人工栽培技术研究与应用进展[J].浙江林业科技,2009,29(6):66-70.

[7]袁正仿,张卫明,丁小余,等.铁皮石斛的组织培养研究[J].中国医学生物技术应用,2002(3):58-60.

[8]段金玉,梁汉兴.天麻种子的萌发率与种子成熟度的关系[J].云南植物研究,1982,4(3):303-306.

[9]周雅琴,余丽莹,谭小明.铁皮石斛组织培养研究进展[J].中国民族民间医药杂志,2012,21(1):48-49.

[10]袁颖丹,李志,胡冬南,等.铁皮石斛组织培养研究进展[J].湖北农业科学,2016,55(1):9-12.

猜你喜欢

铁皮石斛种子萌发培养基
镉、铜离子胁迫对柠条种子萌发特性的影响
重金属铬对植物种子萌发影响的研究进展
蛹虫草液体发酵培养基的筛选
各种培养基制作应注意的几个事项
铁皮石斛人工栽培模式
KBM581培养基:人T细胞诱导与扩增培养基应用指南
茯砖茶中优势微生物在不同培养基的差异性比较