安冰


摘要 本試驗通過組織培養手段,以黃槐種子為材料,研究3種抑菌劑在無菌組織培養體系各階段中的抑菌效果和對苗木生長的影響,尋找出各階段的最優技術參數組合,形成完整的組培再生植株。結果表明,在黃槐組培的各個階段,愛力克、益培隆和益培靈均可有效減輕微生物污染,提高試驗成效,降低試驗成本。愛力克和益培靈更適合用于黃槐組培,濃度降低時,抑菌劑促進組培苗的生長;而濃度過高則呈現出抑制作用。
關鍵詞 黃槐;抑菌劑;組織培養
中圖分類號 Q94 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2018)02-0147-02
Study on Antibacterial Effect of Three Bacteriostats on Tissue Culture of Cassia surattensis Burm.
AN Bing
(Guangxi Paiyangshan State Forest Farm,Ningming Guangxi 532500)
Abstract This experiment adopted the system of micropropagation in Cassia surattensis Burm. to study the antibacterial effect of three bacteriostats,the suitable medium in each stage had been found out,and the test-tube plant was well. The results showed that at each stage of the group,Ailike,Yipeilong and Yipeiling could effectively reduce microbial contamination,improve test results and reduce test costs. Ailike and Yipeiling were more suitable for the tissue culture of Cassia surattensis Burm.,and when the concentration was reduced,the bacteriostat promoted the growth of the tissue culture,while the concentration was too high,which showed the inhibitory effect.
Key words Cassia surattensis Burm.;bacteriostat;tissue culture
黃槐(Cassia surattensis Burm.),蘇木科決明屬喬木,是優良的綠化觀賞植物,藥用價值高,其果實富含蛋白質、碳水化合物、多種維生素和礦物質,其性味微溫甜,具有和血、健脾、滋陰功效,清肝明目,利水通便,有緩瀉作用,降血壓、降血脂,有很好的減肥保健功效[1-2]。
黃槐種植廣泛,主要通過播種和扦插方式繁育[3-4],種質來源參差不齊、優劣混雜,選育技術不完備。組培快繁技術有助于解決良種缺乏問題,并為種質資源開發提供技術支撐,達到優良遺傳材料的良種快繁、基因工程植株的快速繁殖和離體種子的快速繁殖等。目前,關于決明屬植物通過組織培養獲得再生植株的報道鮮少,關于黃槐組織培養的報道更少[5]。
近些年來,組培技術的工廠化生產技術趨于成熟,應用廣泛,在生產出大量幼苗的同時,使植物繁育逐步擺脫周期長、完全受控于自然環境的分散狀態,走向集控化、自動化、擺脫自然因素制約的工廠化生產。盡管組培理論研究已經非常精深,但依舊面臨很多技術瓶頸和關卡,例如褐化、玻璃化和污染三大殺手。其中污染的原因復雜,貫穿整個組培環節,涉及組培材料、技術、試劑、人員、內外環境等諸多因素,始終是制約其發展的一個難題,亟待研究解決[6]。
本文以黃槐種子為材料,探尋新型抑菌劑在組織培養過程中的應用,旨在解決外植體誘導過程中污染率居高不下的難題,降低無菌體系中污染給科研和生產帶來的巨大危害,提高組織培養的成功率和效率。本設計中所使用的愛力克、益培隆和益培靈均為新型組織培養專用防污染殺菌劑,具有長效、廣譜和高活性的優勢,其作用機理為穿透微生物的細胞壁,進入細胞內部,通過斷開微生物關鍵蛋白質的鍵或與核酸堿基結合、干擾復制,從而起到殺菌作用。目前在植物組培類論文中應用很少,其滅菌效果顯著,但使用濃度及其對植物生長狀況的影響尚不清楚,有待于進一步試驗研究。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
本試驗以黃槐種子(Moringa oleifera Lam.)為材料,試驗所用抑菌劑愛力克、益培隆和益培靈購自上海宇涵生物科技有限公司。培養基pH值為5.5~5.6,在121 ℃高溫下滅菌15 min后備用。滅菌后的材料接種到培養基上,置于光強3 000 lx、溫度25 ℃條件下培養。
1.2 試驗設計
試驗設計見表1。所有試驗處理的空白對照都不添加抑菌劑,其他均與處理設計一致。
2 結果與分析
2.1 外植體消毒階段
試驗結果如表2所示,可以看出,在外植體消毒階段,使用愛力克,處理C為最佳處理濃度。與空白對照相比,雖然處理C的灼傷率是空白對照的2.2倍,但空白對照的污染率是處理C的5.2倍、萌芽率只有處理C的51%,效果顯著。說明愛力克可有效降低污染率、提高萌芽率,提高外植體誘導試驗的成效。與此同時,愛力克對黃槐種子具有一定的傷害,要把握好處理濃度和時間。
2.2 外植體誘導階段endprint
在外植體誘導階段,處理D的保存率和萌芽率最高。其保存率分別較處理A、B、C、E、F高出78%、112%、147%、1%和20%,萌芽率分別比處理A、B、C、E、F高出32%、47%、78%、5%和11%。因此,處理D為最佳選擇。同時可知,益培靈效果優于益培隆。試驗數據顯示,使用益培靈的3個處理保存率和萌芽率平均值分別為84%和87%,而益培隆分別為43%和61%,這與空白對照的數據41%和58%相比,說明使用益培隆不適合外植體誘導,并出現了玻璃化和愈傷團;而益培靈可有效防止污染,并有利于誘導芽的萌發,減少內生菌的污染。
2.3 增殖培養階段
在增殖培養階段,數據顯示使用益培靈的3個處理增殖個數、莖芽伸長和污染率平均值分別為13.7個、7.2 cm和9%,而益培隆分別為5.4個、4.6 cm和19%,這與空白對照的數據6.1個、5.8 cm和40%相對比,說明使用益培隆雖然污染率較空白對照低52.5%,但增殖個數和莖芽伸長分別較空白對照低11%和21%,不適用于黃槐組培。益培靈處理的增殖個數和莖芽伸長分別較空白對照高125%、24%,而污染率較對照低78%,可有效降低污染,提高增殖個數,適宜用于黃槐增殖培養,其中處理D為最佳選擇。在增殖過程中,益培靈濃度不宜過高,過高的濃度雖然可以降低污染率,但同時也會抑制莖芽伸長和生長。
2.4 生根培養階段
在生根培養階段,使用益培隆的3個處理根長、苗高、生根率和污染率平均值分別為3.2 cm、4.3 cm、73%和9%,而益培靈分別為5.5 cm、6.5 cm、95%和5%,這與空白對照的數據4.8 cm、5.6 cm、85%和19%相比,得出與增殖階段相同的結論。在益培靈處理的3個對比中,處理E、F污染率最低,但處理E的根長、苗高和生根率分別比處理F高10%、11%和1%,其苗木生長狀況更優良,長勢均茁壯,為最適宜處理。
3 結論與討論
在黃槐組織培養的各個階段,愛力克、益培隆和益培靈均可有效減輕微生物污染,降低污染率,提高試驗成效,降低試驗成本,這與其他類似試驗結果一致[7]。本試驗中使用的愛力克、益培隆和益培靈均為新型組織培養專用防污染殺菌劑,其作用機理不同,愛力克和益培靈更適合用于黃槐的組織培養,在試驗中,把握處理濃度和時間很重要。濃度降低時,抑菌劑可促進組培苗的生長;而濃度過高,則呈現出抑制作用,這與其他植物的類似組織培養試驗研究結果一致[8-9]。
組織培養由于條件可控,故不受季節限制可全年生產,利用組培技術,可實現優良無性系或單株迅速繁育推廣,且不改變其遺傳特性,保持原有優良性狀不變。組織培養技術有望建立“種質銀行”或“基因庫”,便于種質資源保存和交流,加速優良品種的繁育與推廣,縮短育種周期,獲得常規育種難以或無法得到的新基因型,創造新的物種或品種。
組培過程中造成污染的原因及影響因素眾多,一直是該項技術的大敵,外植體表面和內部常攜帶微生物,是組織培養過程的主要污染源[10-12],而其內生菌消毒要比表面消毒更復雜[13]。因此,篩選出適宜的抑菌劑,是組培過程中事半功倍的選擇,可以有效提高成功率、降低成本,在工廠化育苗中則更有優勢。
4 參考文獻
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