丁寧 胡琳 周榮山
摘要: 以金娃娃萱草莖段誘導出的愈傷組織和叢生苗為外植體,在不同NaCl濃度的培養基上進行增殖和生根培養,觀察鹽脅迫對其影響。結果表明:不同鹽濃度對外植體根系生長發育的影響大于對地上部分的影響;外植體在鹽脅迫下多代轉接后,耐鹽性均得到提高,這說明鹽脅迫下的多代轉接是一條獲得優良耐鹽突變體的有效途徑。
關鍵詞: 金娃娃萱草;組培苗;耐鹽性
中圖分類號:S682.1+90.4+3 文獻標志碼:A
文章編號:1002-1302(2015)08-0051-02
金娃娃萱草(Hemerocallis fulva ‘Golden Doll)系百合科萱草屬多年生草本宿生花卉,是萱草人工栽培的園藝品種,其花期長、花徑大、適應性強,在城市綠化中應用廣泛 [1]。而城市綠化特別是在沿海城市,土壤鹽漬化是綠化中遇到的嚴重問題,耐鹽植物是解決這一問題的關鍵,而金娃娃萱草作為適應性強的地被植物,其耐鹽性研究具有重大的意義,是解決鹽漬化土壤綠化的有效途徑之一。采用常規育種方法培育耐鹽植物,在短期內不易獲得成效。近年來植物組織快繁技術的發展為培育耐鹽植物提供了一個新的途徑 [2-3],特別是把愈傷組織轉在加有高濃度鹽分的培養基上培養,有可能篩選出耐鹽的細胞系 [4-5]。因此,研究金娃娃萱草對環境脅迫的響應通過組培快繁技術則更為精細、更具可控性。本研究以金娃娃萱草為試驗材料,研究了鹽脅迫對其組培快繁效果的影響。
1 材料與方法
1.1 外植體來源
本試驗采用金娃娃萱草的莖段為外植體誘導愈傷組織,再分化出叢生苗,進而誘導生根,馴化移栽。鹽脅迫主要以愈傷組織和分化出的叢生苗為試驗材料,研究鹽脅迫對金娃娃萱草的分化增殖和生根階段的影響。
1.2 試驗方法
1.2.1 不同鹽濃度對金娃娃萱草增殖培養的影響 將愈傷組織接種到分化增殖培養基,增殖擴繁培養30 d(初代培養)后,轉接至同樣培養基上,增殖擴繁3代(繼代培養)后分別統計成活率和增殖系數,測量苗高。
1.2.2 不同鹽濃度對金娃娃萱草生根培養的影響 將 30 mmol/L NaCl脅迫下金娃娃萱草愈傷組織分化出的叢生苗接種至生根培養基,生根培養30 d后,統計成活率、生根率、生根數量,測量苗高等生長量指標。成活率、生根率、增殖系數分別按下面的公式計算:
成活率=成活外植體個數/接種外植體個數×100%;
生根率=生根外植體個數/接種外植體個數×100%;
增殖系數=新增叢生苗(高度>0.5 cm)數/所接種外植體個數×100%。
經過多次試驗對比,金娃娃萱草的組織培養已得出各階段最佳培養基配方,分別為分化增殖培養基:MS+1.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/L IBA;生根培養基:1/2MS+0.5 mg/L IBA,2.5%蔗糖,6 g/L瓊脂,pH值為5.8 [6]。在培養基中加入NaCl,濃度設3種處理:30、60、90 mmol/L,并設1組對照(NaCl濃度為0 mmol/L)。共計4種鹽處理(包括對照)、 2個階段,每瓶接種 5個外植體,每組10 瓶,3 次重復。組培室培養條件:溫度 (25±2) ℃,光照時間12~14 h/d,相對濕度(80±2)%。
2 結果與分析
2.1 [JP3]不同鹽濃度對金娃娃萱草愈傷組織初代培養效果的影響
培養30 d后,4個處理的愈傷組織均有不同程度的增殖和分化,但差距較大。試驗結果(表1)顯示,30 mmol/L NaCl 脅迫下,金娃娃萱草愈傷組織初代培養中成活率、增殖系數、苗高都呈下降趨勢,與對照相比分別降低了8.0百分點、0.9百分點、0.4 cm,但與對照差異不顯著;60、90 mmol/L NaCl脅迫下,與對照相比,成活率分別下降20百分點、34百分點,增殖系數分別下降2.1百分點、3.7百分點,苗高分別下降1.0、2.0 cm,并與對照都差異顯著。總體來看,隨著NaCl濃度升高,金娃娃萱草的愈傷組織有變小的趨勢。
2.4 不同鹽濃度下金娃娃萱草組培中經多代轉接后苗木耐鹽性的變化
在金娃娃萱草的增殖培養階段,從初代培養到繼代培養,愈傷組織的成活率、增殖系數、苗高,在30 mmol/L NaCl脅迫下分別提高12.0百分點、0.6百分點、1.3 cm;在60 mmol/L NaCl脅迫下分別提高16.0百分點、1.2百分點、1.5 cm;在90 mmol/L NaCl脅迫下分別提高16.8百分點、1.6百分點、1.3 cm。數據表明,不同濃度NaCl條件下,各材料繼代培養的成活率、增殖系數和苗高均高于初代培養,并且隨著NaCl濃度升高,提高的幅度更大。
在金娃娃萱草的生根培養階段,外植體經鹽脅迫后再進行生根培養,在成活率上比增殖分化階段得到顯著提升,苗高也只是在90 mmol/L NaCl脅迫下與對照差異顯著,并且苗高在不同鹽濃度下的差距也比增殖階段有了一定的縮小,再次看出鹽脅迫對根系生長發育的影響大于對地上部分的影響。
3 結論
金娃娃萱草在鹽濃度為30 mmol/L時,無論是增殖分化還是生根階段,均與對照差異不顯著,證明金娃娃萱草是具有一定耐鹽性的。
金娃娃萱草在生根階段,地上部分的評價指標如成活率和苗高與對照均無顯著差異,除了苗高在鹽濃度為90 mmol/L時與對照差異顯著;而根系生長發育的評價指標生根率和生根數量在鹽濃度為60 mmol/L時與對照差異顯著。說明不同鹽濃度對根系生長發育的影響大于對地上部分的影響。
從金娃娃萱草組培不同階段的數據可知,外植體在鹽脅迫下多代轉接后,耐鹽性均得到提高。研究表明,組織培養過程中鹽脅迫下的多代轉接是一條獲得優良耐鹽突變體的有效途徑。本試驗中金娃娃萱草通過多代轉接,耐鹽性得到了顯著提高,因此可以通過鹽脅迫下的組織培養法為鹽漬化土壤綠化提供耐鹽品種。
參考文獻:
[1] 王漢海,程貫召,杜延飛.大花萱草新品種“金娃娃”的組織培養和快速繁殖[J]. 植物生理學通訊,2002,38(5):458.
[2]譚文澄,戴策剛.觀賞植物組織培養技術[M]. 北京:中國林業出版社,1991.
[3]熊 麗,吳麗芳.觀賞花卉的組織培養與大規模生產[M]. 北京:化學工業出版社,2003.
[4][JP3]岳 瑋,夏光敏,陳惠民,等. 獐毛愈傷組織耐鹽性研究及耐鹽變異體的篩選[J]. 山東大學學報:自然科學版,2000,35(3):338-343.
[5]王海英,孫建設,王旭靜,等. 果樹耐鹽性研究進展[J]. 河北農業大學學報,2000,23(2):54-58,61.
[6]趙玉芬,儲博彥,尹新彥,等. 大花萱草工廠化快繁技術研究[J]. 北方園藝,2011(2):152-155.