月季組培最優條件的選擇

邱文青　季　靜　杜長城

摘要:綜述了月季組織培養、快繁的研究技術及進展,并對月季組培的最優條件進行了總結。

關鍵詞:月季;組培;快繁

中圖分類號:S685.12文獻標識碼:A DOI編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2009.03.009

Optimal Choice of Rose Tissue Culture

QIU Wen-qing1,JI Jing1,DU Chang-cheng2

(Agriculture and Biology Engineering College,Tianjin University,Tianjin 300072,China;2.Forestry Bureau of Tianjin,Tianjin 300061,China)

Abstract:The technology and progress on rose tissue culture and rapid propagation were reviewed in this article, and the optimal conditions of rose tissue culture were also summarized.

Key words: rose;tissue culture;rapid propagation

月季(Rosa chinensis)別名長春花、月月紅、斗雪紅、瘦客等,薔薇科(Rosaceae)薔薇屬(Rosa L.)植物,是世界上著名的四大切花之一[1]。由于其特殊的情感內涵和商品價值[2],被廣泛應用于園林、庭院裝飾,并可制成月季盆景,作切花、花籃、花束等。此外,月季花可提取香料,根、葉、花均可入藥,具有活血消腫、消炎解毒等功效。當前,月季育種是花卉育種中最活躍的領域之一。月季通常采用扦插、嫁接和壓條繁殖,但是一些名貴品種扦插不易生根,主要靠芽接繁殖,而芽接速度慢,因而造成優良品種的月季苗供不應求[3]。隨著生物技術的迅猛發展,植物組織培養和細胞培養等現代生物技術得到普遍重視和應用,為月季的快繁和新品種的選育提供了新的途徑,在月季的改良上顯示了很大的應用潛力。同時,月季組培和遺傳轉化系統的建立也是體細胞克隆變異育種和基因工程育種的重要前期工作[4]。筆者綜述了近年來月季組培技術,并對其最優條件進行了總結。

1月季組培方法及最優條件

1.1外植體的選擇、消毒及接種

外植體一般選取生長健壯的當年生枝條的飽滿而未萌發的側芽。取回枝條用自來水沖洗干凈,無菌條件下用70%酒精表面消毒30~40 s,再用0.1%HgCl2溶液滅菌5~10 min,最后用無菌水沖洗3~5次。芽的快速繁殖與供試材料的基因型有關,同時還與外植體的取材部位有關,來源于枝條中部的側芽的繁殖速率最快[5]。李青等[6]分別選取一年生枝條的冬芽和當年生枝條的腋芽作為外植體,相同條件下培養發現越冬芽的成活率較高,且從接種到萌動時間較短,生長快,在后代繁殖中植株健壯。于冰沁[7]在外植體的接種中采用了垂直接種,斜向上45°接種,水平接種和反轉接種4種方式,發現垂直接種和斜向上45°接種是最佳的接種方式,腋芽再生芽數多,且生長健壯,這可能與植物的生長極性有關。

誘導培養基以MS為基本培養基,附加適量的細胞分裂素6-芐氨基嘌呤(6-BA)和生長素萘乙酸(NAA)。NAA增加至0.1 mg/L時,6-BA濃度的高與低已對增殖系數不產生明顯影響[6]。最適的側芽誘導培養基為MS+6-BA 0.5~3.0 mg/L+NAA 0.01~1.0 mg/L[6-9],且培養基中添加蔗糖有增加叢生芽數量的作用[10]。

1.2繼代增殖

將誘導培養基上已經萌發的嫩芽轉入附加6-BA、NAA等激素的MS培養基中,進行增殖繼代。KT,IAA等激素作用效果較差,協同作用不明顯[6]。低濃度的6-BA有利于不定芽的增殖,濃度過高則抑制不定芽增殖,適量NAA有利于芽和葉生長[7],但濃度過高誘導產生大量愈傷組織,不利于側芽的直接分化和生長[8]。在 NAA 濃度相同而BA 濃度不同的培養基中,隨BA 濃度的升高,芽苗的增殖系數也相應提高。在BA 濃度相同而NAA 濃度不同的培養基中,隨NAA濃度升高,小芽生長速度加快,繼代所需時間對增殖系數也有一定的影響[9]。此外,增殖系數還與品種有關[6]。從增殖倍數、葉片數、再生芽長勢等綜合因子來看 ,MS+BA 0.5~2.0 mg/L+NAA 0.01~0.05 mg/L 是最適的不定芽增殖培養基(表1)。

1.3生根培養

無菌芽苗在繼代培養基中只誘導地上部分生長。待培養一段時間后,轉入生根培養基中,誘導生根。多數試驗采用的培養基為1/2 MS[6,9](大量元素減半)。Skirvin 等[13]在用“Forever yours”月季做生根試驗時發現,采用1/4MS 培養基,不加生長素即可以促進生根。在無菌苗的生根誘導過程中,生長素的種類和濃度起決定性作用。李青等[6]分別使用不同濃度的NAA、IBA、IAA對藤本月季進行生根培養,發現3種生長素的生根效果不同,且濃度的影響較大。李海燕等[8]發現低濃度的生長素有利于根的形成,適當濃度的IBA、NAA對生根率有顯著影響,濃度過高會抑制根的形成,NAA濃度為0.50 mg/L時效果最佳(表2)。生根階段加入活性炭(AC)后,有助于提高生根率和生根質量[11]。李青等[6]利用1/2 MS+IBA 0.2 mg/L +活性炭誘導生根,生根率最高為90%,且隨著活性炭百分比的加大,生根率逐漸下降。活性炭的加入能顯著促進生根量和根的長勢,但僅含活性碳的培養基只見較少發根,且根細弱,說明植物激素對于生根是必不可少的[9]。Hyndman等[12]用改良煙火月季品種進行研究發現,MS培養基中鹽濃度過高,特別是氮素含量過高會導致生根不適應,所以需減少無機鹽用量。

1.4移 栽

小苗接到生根培養基上后,14 d可見基部分化出根點,20 d則長出許多白根。此時組培階段結束,進入試管苗移栽成活階段。所有試管苗移栽前都應先將生根苗移至室溫進行移栽前的鍛煉。鍛煉時間與移栽成活率有關,煉苗7 d以上,成活率達到95%[6]。影響移栽成活率的主要因素有3個:濕度、溫度以及基質種類和帶菌量[15,16]。考慮到這3個因素,移栽時應保持90%以上濕度,18~25 ℃的環境溫度,基質用0.2%的高錳酸鉀[14]或其他滅菌劑進行消毒滅菌[15]。而基質的選擇上,以蛭石和珍珠巖的栽培效果較好。移栽成活后噴極稀的營養液,使小苗得到營養補充。10~15 d即長出新葉,且根系快速生長,可適時進行大田移栽。

2討 論

(1)外植體應選取當年生飽滿而未萌發的側芽,來源于枝條中部的側芽的繁殖速率最快。外植體的接種方式對再生芽生長量具有較大的影響,垂直接種,斜向上45°接種是最佳的接種方式。最適的側芽誘導培養基為MS+6-BA 0.5~3.0 mg/L+NAA 0.01~1.0 mg/L。

(2)繼代增殖中,低濃度的6-BA有利于不定芽的增殖,濃度過高則抑制不定芽增殖,又誘導大量愈傷組織。從增殖倍數、葉片數、再生芽長勢等綜合因子來看,MS+BA 0.5~2.0 mg/L+NAA 0.01~0.05 mg/L 是最適的不定芽增殖培養基。

(3)在無菌苗的生根誘導過程中,生長素的種類和濃度起決定性作用。培養基一般選擇1/2 MS,激素濃度控制在0.1~0.5 mg/L。活性炭對生根有一定的促進作用。

(5)影響移栽成活率較大的因素有3個:濕度、溫度和基質消毒滅菌。嚴格控制這3個條件能得到很高的成苗率。

參考文獻:

[1] 郭志剛,張偉.月季[M]. 北京:中國林業出版社,2000.

[2] 余樹勛.月季[M].北京:金盾出版社,1992.

[3] 林玉紅.月季試管苗繁殖的研究[J].甘肅農業科技,1994 (1):36-37.

[4] 李美茹,李洪清,孫梓健,等.月季的組織培養和基因轉化研究進展[J]. 廣西植物,2003,23(3):243-249.

[5] Bressan P H,Kim Y J,Hyndman S E,et a1.Factors affecting in vitro propagation of rose[J].J Am Soc hort Sci,1982,107:979-990.

[6] 李青,蘇雪痕,李湛東.藤本月季組織培養快繁研究[J].北京林業大學學報,1999,21(6):17-21.

[7] 于冰沁. 微型月季組織培養的研究[J]. 遼寧農業科學,2005(4):53-54.

[8] 李海燕,胡國富,胡寶忠.月季組培快繁技術的研究[J]. 東北農業大學學報,2004,35(1):84-88.

[9] 吳雪, 高成華.月季莖尖離體培養的研究[J]. 遼寧師專學報:自然科學版,2007(2):108-110.

[10] Langford P J,Wainwright H. Effect of sucrose concentration on the photosynthetic ability of rose shoots in vitro[J].Ann Bot,1987,60:633-639.

[11] 陳正華.木本植物組織培養及其應用[M]. 北京:高等教育出版社,1986:307-308.

[12] Hyndman S E, Hasegawa P M, Bressan R A. Stimulation of root initiation from cultured rose shoots through the use of ruduced concentrations of mineral salts[J]. Hort Science, 1982, 17( 1) :82-83.

[13] Skirvin R M,Chu M C. In vitro propagation of “Forever Yours” rose[J]. Hort Science, 1979,14(5):608 -610.

[14] 宮本馥,羅珍珍,唐堅志.豐花月季的組織培養和快速繁殖[J].植物生理學通訊,1992,28(2):129-134.

[15] 王惠珍.月季和玫瑰快速繁殖技術的進展[J].佛山農牧高等專科學校學報,1994(S1):59-63.

[16] 冷肖茍.月季的組織培養[J].河北林業科技,2001 (6):6-7.