宋揚
(遼寧職業學院,遼寧鐵嶺 112000)
碗蓮莖尖組織培養技術研究
宋揚
(遼寧職業學院,遼寧鐵嶺 112000)
以碗蓮的莖尖為實驗試材,研究基本培養基加入不同種類、濃度的生長調節劑,對離體碗蓮莖尖萌發的影響。結果表明:誘導莖尖萌發較理想的培養基為MS+6-BA1.0mg/L + NAA0.25mg/L+ GA31.0mg/L+3%蔗糖;適宜的增殖培養基為:MS+6-BA2.0mg/L + NAA0.25mg/L +3%蔗糖;生根培養基為:MS+IBA1.0mg/L。光照14h/d. 總結了碗蓮莖尖組織培養上存在的問題,并對解決某些問題提出了一些建議。
碗蓮 莖尖 組織培養
碗蓮也稱為缽蓮、盆蓮,屬睡蓮科,多年生水生花卉宿根植物,原產于中國,是荷花大家庭中的一類微型品系。其植株嬌小,花朵直徑僅5cm左右,可植于花盆或碗中觀賞,花色五彩繽紛,花香常給人一種如夢似醉的美感,地下莖稱藕,可食用,葉可入藥,蓮子為上乘補品,花可制茶,也可做鮮切花觀賞。花期6-9月,品種資源豐富。常應用于城市園林、庭院水景、池塘栽培、盆栽,為觀賞佳品。[1]
碗蓮在中國已有很長的栽培歷史,其繁殖方法一般以播種繁殖和分藕繁殖。播種繁殖又稱為有性繁殖,分藕繁殖又稱無性繁殖或營養繁殖。目前,碗蓮的有性繁殖栽培只適用于選種育種,是經過自交選育的純系品種。現有品種多是雜交種無性系,其種子實生苗都會發生分離,不能保持品種的特性。有的植株甚至不能開花。目前全國已育成的純系品種只有武漢植物所選育的‘滿江紅’和經過提純的‘白碗蓮’,這兩個品種也只有在自然隔離區或人工控制自交的情況下才能生產出純種子。碗蓮的無性繁殖可以用于任何品種,特別是重瓣不結實的品種只能采用無性繁殖。碗蓮和大田栽培的蓮一樣,在結束其年生長發育周期時,都結有數分枝的小藕。但分藕繁殖系數較低,這個問題現已成為限制碗蓮種植業發展的主要障礙。此外,有些品種因生長勢弱,品種保存十分困難。[2]為了能充分利用品種資源,及時為商業化生產提供大量優良種苗,同時又能為珍貴品種的保存開辟新途徑,我們對一些珍貴碗蓮的品種進行了組織培養試驗,篩選出較為合適的培養基,并獲得了大量碗蓮組培苗。
試材選取10月份至12月份的碗蓮,包括紅碗蓮、粉松球、皇冠3個品種。
選取以上品種的碗蓮莖尖為外植體,用水沖去污泥,然后將莖尖連葉鞘一起切下,用2%洗衣粉溶液輕輕刷凈,自來水沖洗30min后用紗布吸干,剝去外層葉鞘,置于超凈工作臺上。在75%酒精溶液中浸泡1min,然后用01%升汞消毒10min左右,消毒后無菌水沖洗4~5遍,再剝去內層葉鞘,接入培養基。
試驗中MS培養基為基本培養基,含瓊脂5g/L,pH值5.8。在MS培養基中分別加入赤霉素GA3(0.5~2.0mg/L)、不同濃度的細胞分裂素6-BA(0.5~2.0mg/L)和不同濃度的生長素NAA(0.1~0.5mg/L),培養一段時間后,觀察不同激素水平對誘芽的影響。待幼葉長出后轉入增殖培養基,在MS培養基中添加不同濃度的6-BA(0.5~3.0mg/L)、生長素NAA(0.1~0.5mg/L)、IBA(0.1~1.0mg/L),觀察不同激素水平對增殖的影響。在相同激素水平的情況下,用固體(加瓊脂5g/L)和液體2種培養基進行增殖培養。[3]若干天后,觀察兩者的增殖結果。將經增殖培養后帶有莖段的小苗轉入添加IBA(0.5~2.0mg/L)的生根培養基中,觀察不同激素對生根的影響。
試管苗在培養室恒溫培養:溫度為25℃,光照強度為2000Lx,每天光照14h。
將試管苗分別栽入營養液(K:N:P:Mg:Ca=22:13:1:1:3)、黃沙、西湖淤泥(西湖淤泥:泥炭:基肥=8:2:2)等基質中,黃沙和西湖淤泥經高溫滅菌,使用時加營養液呈稀糊狀,調查試管苗的成活率。
經20d培養后結果表明,各參試碗蓮品種芽的誘導率均以采用MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.25mg/L+GA31.0mg/L誘導培養基時最高。3個品種中,皇冠誘導率較低,僅為10%~50%。而另2個品種,采用MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.25mg/L+GA31.0mg/L誘導培養基時,誘導率均在80%~90%。MS+6-BA0.5mg/L+NAA0.25mg/L+GA31.0mg/L處理的誘導率雖然也比較高,但芽細小,葉柄細長,生長勢弱。MS+6-BA1.5mg/L+NAA0.25mg/L+GA31.0mg/L誘導培養基發出的芽比較粗壯,葉柄短,葉片卷曲、較厚,但誘導率較低,大約14d以后有幼葉長出。試驗結果可見,6-BA濃度高于1.0mg/L,達到2.0mg/L時,碗蓮的芽誘導受到了抑制,故誘導培養基以MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.25mg/L+GA31.0mg/L為好。
將已發芽并帶有幼葉的小苗轉入不同激素、不同濃度的培養基中培養40d后,發現紅碗蓮、粉松球、皇冠3個品種的大多數小苗能發出1~3個新芽,部分小苗還能長出莖段,皇冠芽的增殖頻率、芽的平均增殖系數和發出莖段的頻率明顯低于其它2個品種。
當在添加了6-BA2.0mg/L的MS培養基中再添加NAA0.25mg/L或IBA0.5mg/L時,除皇冠外,其它2個品種的芽增殖頻率均在70%~90%。但該2組處理的莖段增殖頻率相差很大,添加NAA0.1mg/L的處理除皇冠外,均在55%以上;而添加IBA0.5mg/L的處理則都在0~10%。由此可見,6-BA無論和NAA合用,還是和IBA合用,芽的增殖頻率相差不多,但NAA可明顯促進莖段的發生。試驗結果還可以看出,隨著6-BA濃度由低到高,芽的增殖頻率也呈現由低到高的趨勢。至6-BA2.0mg/L時增殖率最高,而當6-BA濃度達到3.0mg/L時,碗蓮莖段的發生則受到了抑制。從以上結果可見,碗蓮的增殖培養基以MS+6-BA2.0mg/L+NAA 0.25mg/L比較合適。
增殖培養25~30d,將帶有莖段的小苗轉入生根培養基培養,20d后可見,不同激素水平的對碗蓮根的促生作用有很大區別,個別小苗在第10d有根長出,多數在20d后長根。當IBA濃度分別為0.5mg/L和1.0mg/L時,生根率呈現從低到高的趨勢;當IBA濃度達到1.5mg/L時,生根率下降。試驗結果可見:LSD法測定結果顯示,試驗處理中,以MS+1.0mg/LIBA的生根率最高,均在55%以上,最高可達85%。
在移栽試驗中我們發現,將已長根的小苗從瓶中輕輕移出后,須在自來水中放置2~3d(每天換水),再植入備好的基質中,小苗栽植深度以2cm為宜,但不可把葉片淹沒水中。移栽14d以后長出新根,30d后發出新芽,此時可逐漸提高水位。在營養液、黃沙及西湖淤泥等3種移栽基質中,黃沙和營養液碗蓮試管苗成活率分別為54.5%和47.5%,以西湖淤泥的成活率最高,達到75.0%。
碗蓮喜光,應將花缽放置在陽光充足處。幼苗嬌嫩,遇陽光日灼有的會焦枯,但一般會發芽成活;若光線不足,會使荷葉徒長,綠色變淡,以致不能孕蕾開花。當外界溫度低于16℃時,生長緩慢,應移到室內,冬季澆水也不要過多,以提高水溫,促進生長,只要保持盆泥不干即可。待長出7~13片浮葉后即可出現立葉。[4]一般來說,多花品種,在長出5~17片立葉后可始現花蕾。現蕾早晚,視品種而異,有的品種在立葉長出之前就出現苗開花。
誘導莖尖培養基以選用MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.25mg/L+GA31.0mg/L+3%蔗糖最為理想,既能獲得較高的誘導率,又能保證碗蓮生長健壯。增殖培養時,在MS培養基中添加IBA0.5mg/L或NAA0.25mg/L與6-BA2.0mg/L配合使用,能獲得較高的增殖率,但連續繼代2次以上,會出現畸型苗,如果和IBA0.5mg/L+NAA0.25mg/L交替使用,能最大程度地避免這種情況發生。與此同時,還應將固體培養基和液體培養基交替使用,這樣才能得到多而健壯的小苗。在生根培養中,IBA的濃度為1.0mg/L時,生根率最高能達到85.0%。紅碗蓮、粉松球、皇冠3個品種,在整個離體培養過程中生長情況區別不大,只有皇冠的誘芽率、增殖率和生根率都較低,這說明不同品種材料的異質性,應考慮調整培養基的激素水平。試管苗出瓶后,先要在自來水中放置2~3d洗凈培養基質,再移入經消毒過的西湖淤泥,成活率可達75.0%。
[1]劉玫,陳曄,孫崇波,李康達,樊麗娟.幾種珍貴荷花品種組織培養技術研究[J].浙江農業科學,2002(3).
[2]李良俊,趙有為.蓮藕莖尖培養苗的快繁技術[J].南京農業大學學報,1998(1).
[3]何子燦,劉士佳.蓮胚愈傷組織誘導及植株再生的研究[J].水生生物學報,1987(3).
[4]何碧珠,曾明星,趙時端,王家福,賴鐘雄.建蓮莖尖離體培養研究初報[J].福建農林大學學報(自然科學版),2002(1).
宋揚,女,遼寧鐵嶺,1980年5月,大學本科,講師,遼寧職業學院,從事植物組織培養研究。