洋桔梗組培苗的伸長及生根的研究

摘 要: 本文作者以洋桔梗的組培苗為材料，研究了其莖節(jié)伸長和生根的一系列措施，設(shè)計(jì)了13種實(shí)驗(yàn)方案。結(jié)果表明，洋桔梗莖節(jié)伸長必須添加赤霉素，其濃度在0.5mg/L時(shí)較佳。生根培養(yǎng)基可為1/2MS+NAA+BR。

關(guān)鍵詞: 洋桔梗 組培苗 伸長 生根

洋桔梗(Eustoma Russellianum)又名龍膽草、大花桔梗、麗缽花，為龍膽科龍膽屬一二年生觀賞花卉植物，原產(chǎn)于北美洲中部地區(qū)，花朵艷麗，色澤豐富，莖桿光滑挺直，葉片油綠，是國際上目前流行的切花品種。我國近年來少有栽培，主要是由于種源均是從國外進(jìn)口的雜種一代，價(jià)格昂貴，種子細(xì)小，播種從發(fā)芽至栽培種苗需3—4個(gè)月，且成活率不高，所以阻礙了洋桔梗切花的商品化生產(chǎn)。[1]利用組織培養(yǎng)方法繁殖洋桔梗，既可避免耗費(fèi)大量資金反復(fù)購買種源，又可不受季節(jié)限制，根據(jù)市場要求批量生產(chǎn)種苗。利用組織培養(yǎng)技術(shù)來大量繁殖，對(duì)洋桔梗在我國的推廣種植具有重要實(shí)際的意義。日本自20世紀(jì)70年代中后期以來，對(duì)其培育增殖技術(shù)進(jìn)行了研究，并對(duì)新生植株的培養(yǎng)和無病毒植株的培育作過論述，[2]但是增殖得到的組培苗過于矮小，不利于生根，移栽成活率也不高。本實(shí)驗(yàn)著重研究其增殖苗的伸長一級(jí)生根這一問題，以期完善洋桔梗的大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)體系，使這國際流行的切花新秀在我國迅速推廣。

1.材料與方法

1.1植物材料

洋桔梗的組培增殖苗(莖呈短縮狀，芽叢生)。

1.2培養(yǎng)基

1.2.1組培苗的分化伸長培養(yǎng)基設(shè)計(jì)。共有四種配方，見表1。

表1 洋桔梗嫩莖伸長培養(yǎng)基生長調(diào)節(jié)劑設(shè)計(jì)方案?搖?搖單位:mg/L

注:以上配方均以MS為基本培養(yǎng)基，加入3%蔗糖和0.55%卡拉膠。(pH=5.8)

1.2.2組培苗的生根培養(yǎng)基設(shè)計(jì)。共有9種配方，見表2。

表2 洋桔梗生根培養(yǎng)基設(shè)計(jì)方案(單位:mg/L)

注:①以上配方均加入3%蔗糖和0.55%卡拉膠。(pH=5.8)

②ZS為改良MS(NHNO∶412mg/L，F(xiàn)eSO.7HO∶9.3mg/L)

1.3試驗(yàn)方法

先取出洋桔梗的組培苗，分別轉(zhuǎn)入表1的不同培養(yǎng)基里。(25±2℃，3000LX光照，12小時(shí)/日)接種12天后隨時(shí)觀察記載。然后將主莖伸長的壯苗選取等大的3個(gè)莖節(jié)的頂稍分別接入表2的培養(yǎng)基中，光照度2500-3000LX，每天光照12小時(shí)，培養(yǎng)溫度25±2℃培養(yǎng)后進(jìn)行觀察記載。

2.結(jié)果與分析

2.1赤霉素(GA)對(duì)植株莖節(jié)伸長的影響

根據(jù)試驗(yàn)可看出GA對(duì)洋桔梗嫩莖的伸長有著明顯的影響。

赤霉素對(duì)植物最突出的作用是促進(jìn)細(xì)胞的伸長，特別對(duì)矮化遺傳型的效果更為明顯。[3]現(xiàn)時(shí)研究最多的是GA。GA又稱為赤霉素、九二○，它對(duì)植物有較高的滲透力，可以促進(jìn)植物對(duì)養(yǎng)分的吸收利用。GA的主要生理作用是促進(jìn)細(xì)胞伸長，從而促進(jìn)植株或器官的縱向生長，它能促進(jìn)多種植物莖、葉的伸長生長。

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不同的赤霉素濃度對(duì)洋桔梗試管苗伸長的影響很大。結(jié)果如表3所示。

表3 GA對(duì)洋桔梗嫩莖伸長的影響極其差異顯著性(SSR法)

從表3中我們不難看出，隨著GA濃度的增加，嫩莖的伸長亦逐漸增加。當(dāng)無GA時(shí)，其伸長高度、分化側(cè)枝數(shù)、拔節(jié)數(shù)均與其他三種有顯著差異。而在濃度為0.1mg/L時(shí)，其分化側(cè)枝數(shù)、拔節(jié)數(shù)與0.5mg/L、1.0mg/L兩種濃度均有顯著差異性。當(dāng)GA的濃度在0.5mg/L和1.0mg/L時(shí)，其各個(gè)因素之間大都無顯著差異。因此得出:GA的濃度在0.5—1.0mg/L之間，均適宜洋桔梗莖節(jié)的伸長，并且伸長后的組培苗葉綠，莖粗壯，一般都達(dá)到3個(gè)莖節(jié)，有利于生根。

2.1.1GA對(duì)洋桔梗莖長的影響。從表3中可看出不加GA的洋桔梗莖伸長高度與加GA的組合均有顯著差異。隨著GA濃度的增加，嫩莖的伸長亦逐漸增加。0.1mg/L濃度的與1.0mg/L的莖伸長高度差異顯著，而0.5mg/L與1.0mg/L的無顯著差異。

2.1.2GA對(duì)洋桔梗莖節(jié)數(shù)的影響。加過GA的組合里，1.0mg/L濃度的莖節(jié)數(shù)與不加GA的有顯著差異，而在1.0mg/L與0.5mg/L兩濃度之間，差異不顯著。

2.1.3GA對(duì)側(cè)枝數(shù)的影響。不加GA的洋桔梗的分化側(cè)枝數(shù)幾乎都與加過GA的有顯著差異。在不同的濃度中，三者之間均有顯著差異。

2.1.4GA對(duì)葉寬的影響。加入GA后的洋桔梗葉寬明顯比不加GA的要細(xì)。1.0mg/L與0.5mg/L的濃度均與對(duì)照有顯著差異，并且這兩種濃度之間也差異顯著。

2.1.5從綜合性狀來看，GA的濃度為0.5mg/L時(shí)效果最佳。1.0mg/L濃度的分化側(cè)枝數(shù)過多，平均有12.4個(gè)，葉寬也太小，只有0.3cm，達(dá)不到壯苗標(biāo)準(zhǔn)，生根時(shí)移栽不易成活。而當(dāng)其濃度在0.5mg/L時(shí)，洋桔梗莖節(jié)數(shù)一般可達(dá)到3個(gè)，伸長高度接近或超過4cm，苗壯、葉綠、易生根移栽。

2.2油菜素內(nèi)酯(BR)對(duì)洋桔梗的影響

油菜素內(nèi)酯(Brassinolide，簡稱BR)是近幾年發(fā)現(xiàn)的一種新型的植物激素。Grove和Mandava 最早從油菜花粉中發(fā)現(xiàn)，并分離提純制得了少量的結(jié)晶物，同時(shí)命名為油菜素內(nèi)酯。[4]BR在棉花生產(chǎn)上應(yīng)用時(shí)可以促進(jìn)根器官發(fā)生。[5]同其他植物激素一樣，BR有效使用濃度具有一定范圍。本試驗(yàn)同樣表明它能促進(jìn)洋桔梗的生根。(見表4)在洋桔梗生根時(shí)，其濃度在1×10-5×10mg/L時(shí)效果最好，濃度達(dá)1×10時(shí)表現(xiàn)出明顯的抑制作用。

表4 生長激素的不同組合對(duì)洋桔梗生根的影響及其差異顯著性(SSR法)

2.3不同NAA濃度對(duì)洋桔梗生根的影響

NAA為生長素類植物生長調(diào)節(jié)劑，具有生長素的活性，能被植物吸收與運(yùn)輸，并且會(huì)積累在分生組織中。其促進(jìn)根系的發(fā)展與發(fā)育作用較明顯，使根直而粗，側(cè)根少。[6]其主要生理作用是促使細(xì)胞生長，促進(jìn)生根。NAA也需要一定的濃度范圍。當(dāng)NAA濃度在0.6mg/L時(shí)，洋桔梗的生根率，根長，根數(shù)均與其他三種濃度有顯著差異，其生根率可達(dá)到92%。太高或太低的濃度均不利于洋桔梗的生根。

2.4基本培養(yǎng)基對(duì)洋桔梗生根的影響

從表4中的2號(hào)與5號(hào)培養(yǎng)基可看出，在其他激素相同的條件下，ZS基本培養(yǎng)基要比1/2MS的效果好一點(diǎn)，兩者之間差異顯著。但是在6-9號(hào)培養(yǎng)基中，1/2MS的效果也佳，因此可得出ZS只有與IBA、BR配合使用時(shí)才表現(xiàn)出良好效果。

3.結(jié)論與討論

3.1洋桔梗組培苗莖的伸長必須添加GA，且其濃度在0.5-1.0mg/L時(shí)為佳。前人等認(rèn)為洋桔梗的組培苗增殖在長到2—3個(gè)莖時(shí)即可誘導(dǎo)生根，我們按其配方具體試驗(yàn)時(shí)，苗一般都只有1個(gè)節(jié)，均矮小，且呈短縮莖，枝葉叢生狀。根據(jù)試驗(yàn)得出，在不加GA的對(duì)照里，苗均矮小，短縮莖。與所有添加GA的組合有顯著差異。而GA不同的濃度對(duì)其伸長也有顯著差異。當(dāng)GA濃度在0.5-1.0mg/L時(shí)，洋桔梗莖節(jié)數(shù)均可達(dá)到3個(gè)，伸長高度接近或超過4cm，苗壯、葉綠、易生根。當(dāng)GA濃度為0.1mg/L時(shí)，其莖桿伸長高度與其他兩種濃度差異顯著。從本試驗(yàn)可知，在加GA的組培苗中再次繼代時(shí)不必加入GA。GA可以促進(jìn)洋桔梗的莖節(jié)伸長，當(dāng)伸長后再加入GA則無明顯作用。

3.2楊永剛等認(rèn)為NAA的濃度在0.1mg/L時(shí)最佳，當(dāng)培養(yǎng)基中NAA的濃度大于0.5mg/L時(shí)，就明顯抑制洋桔梗生根。[7]程廣有等認(rèn)為NAA的最佳濃度為0.8mg/L。本試驗(yàn)表明，NAA在0.6mg/L時(shí)與其他濃度差異顯著。而0.2mg/L，0.4mg/L，0.8mg/L的組合中，生根均不理想。這可能是受洋桔梗特殊的遺傳型所影響。

3.3洋桔梗的生根培養(yǎng)基為①、②均佳，但是從經(jīng)濟(jì)成本上考慮，IBA1g要10元，BR1g要2250元，NAA1g只要0.6元，在價(jià)格上IBA與BR要比NAA貴得多，并且IBA與BR用的量也比NAA要多，因此用1/2MS+NAA0.6mg/L的配方比較經(jīng)濟(jì)合算一些，適合于大規(guī)模生產(chǎn)中采用。由于時(shí)間關(guān)系，關(guān)于ZS與NAA的組合，單獨(dú)ZS或1/2MS的配方的試驗(yàn)沒有進(jìn)行，我們將進(jìn)一步研究，以便取得更佳的培養(yǎng)基配方。

參考文獻(xiàn):

[1]郝立新，王賢，周滌.花卉植物洋桔梗和火鶴的組培快繁技術(shù).北京農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000.2，第18卷，(1).

[2]熊麗，吳麗芳編著.觀賞花卉的組織培養(yǎng)與大規(guī)模生產(chǎn).化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

[3]張彥萍，切花新秀——洋桔梗.植物雜志，1998，(02).

[4]Grove M D，Mandava N B.Brussionlide， a plant guowth-promoting steroid Isolated from Brassica napus pollen.Nature，1979:281.

[5]王武等.油菜素內(nèi)酯在棉花組織培養(yǎng)中的應(yīng)用研究.棉花學(xué)報(bào)，1994，6，(2).

[6]邵莉楣，孟小雄編著.植物生長調(diào)節(jié)劑應(yīng)用手冊(cè).北京:金盾出版社，1999.

[7]楊永剛，周根余.洋桔梗葉片體外再生系統(tǒng)的激素調(diào)控，上海師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2001.3，第30卷，(1).

[8]楊霞，徐康.洋桔梗的組織培養(yǎng)及快速繁殖.植物生理學(xué)報(bào)，1997，33，(6).

[9]程廣有編著.名優(yōu)花卉組織培養(yǎng)技術(shù).北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，2001.