黃日盛
摘 要:粉葛是甘葛藤的干燥根,粉葛綜合利用價值日益提高,本實驗對粉葛快速繁殖體系進行了研究,以粉葛頂芽為材料進行無菌系的建立,生根等實驗,探討粉葛組培成苗技術,獲得無菌苗生長健壯,成苗培養的最適培養基。低濃度的NAA能有效促進不定根數量的增多,為粉葛的繁殖提供重要的研究基礎。
關鍵詞:粉葛;組織培養;技術推廣
目前,粉葛的組織培養工作已有初步進展,科研人員通過不同外植體誘導粉葛愈傷組織培育粉葛再生植株,粉葛已成為食用和藥用植物,粉葛產業化生產進程加快,傳統無性繁殖方式存在繁殖系數低、速度慢,且有帶病、帶毒風險等問題嚴重影響我國粉葛產業的快速發展,離體培養具有脫除了病毒等優點,是粉葛快速繁育的優選手段。系統開發粉葛快速繁殖途徑,繁育大量組培苗,滿足粉葛生產用種,推廣粉葛快速繁育技術對粉葛規模化生產具有重要的意義。
一、粉葛組織培苗繁育技術研究
1.粉葛簡介。粉葛是豆科葛屬植物,粉葛植物的塊根含黃豆苷元,葛根素等,科研資料報道有金雀異黃素,葛根皂苷元ABC等。粉葛又稱葛根,藤本,根肥大,可食用,也作藥用,花也可入藥,解酒,用于酒醉。長江以南大部分省份都有野生分布或栽培。粉葛2014年被國家衛計委列入藥食同源植物。
葛根是常用中藥,性甘,具有解熱生津,升陽止瀉的功用,用于外感發熱頭痛,消渴,高血壓勁項強痛。粉葛黃酮能改善冠脈,使冠脈血流量明顯增加。也具有一定抗癌等作用。
粉葛塊根加工成葛粉,含多種維生素,膳食纖維,為優良淀粉原料,葛粉已成為人們青睞的保健食品。
2.植物組織培養技術。植物組織培養是植物無菌培養技術,是根據植物的細胞全能性力量,利用植物的離體器官或細胞,在無菌的人工培養基條件下,誘導出愈傷組織,不定根,分化形成完整植株的過程。
將植物的一部分從母體分離,在無菌條件下培養發育成與母體相同的新植物體的技術。
植物細胞全能性是組織培養的理論基礎,高等植物器官可不斷分割,每個細胞具有分裂繁殖的潛能。
利用植物組織培養技術進行快速繁殖時,植物的根莖葉等可作為外植體進行立體培養,通過器官型,器官發生型誘導分化產生小植株。
3.組織培養技術的影響因素組織培養是跨世紀的生物技術,同常規的無性繁殖方法相比,其具有繁殖速度快,不受季節限制,經濟效益高,組織培養結合超低溫保持技術有效的保存植物種植資源。將植物部分細胞放在培養基上離體培養,產生出完整小植株是較復雜的培養過程。受很多因素影響、制約。
植物組織培養能否成功與選取的外植體基因型,種類,取材時間及外植體大小等有很大的關系。培養基是從無土栽培的營養液發展而來,人工合成培養基通常包括大量微量元素、支持物等。不同培養基由于其組織成分不同,培養效果有差異。
組織培養中常遇到一些問題導致實驗的失敗,如培養中的污染,玻璃化等是組織培養中的難題。
植物組織培養材料多取自室外,帶入培養基會迅速分生滋長微生物病菌,導致培養失敗,首先要進行表面消毒,用流水沖洗,然后進行深度消毒,選用合適的消毒劑及消毒劑濃度,才能達到消毒的目的。
二、粉葛組織培養
1.實驗方法。采用田間當年生的枝條頂芽為外植體,培基為MS基本培養基,用0.7%的瓊脂固化。取外植體用自來水加洗滌劑浸泡30min,轉入超凈工作臺內,無菌沖洗3次。取已消毒外植體直接培養MS+NAA0.1mg/L,+6-BA0.2,進行無菌苗培養,30-40d后獲得無菌苗。
將無菌苗切下徑長0.5cm帶芽莖段。將成苗培養獲得幼苗切除愈傷組織后接入根生培養基中進行生根培養。
2.不同植物生長調節劑對成苗的影響。在只添有梯度濃度的NAA培基處理中,低濃度NAA促進芽的萌發,苗矮小健壯。NAA濃度達到0.5以上時出現生根。分析NAA與6-BA組合能很好的促進芽的萌發。10d后,萌芽發成小葉,20d后,枝葉伸長。在NAA/6-BA培養基中的苗明顯增高,莖節增長,低濃度NAA與6BA組合促進成苗。
在成苗培養中應使用低濃度NAA與6BA搭配,6BA濃度不宜超0.3,兩者組合效果優于單加NAA。在MS+NAA0.1mg/L+6-BA 0.3mg培養基中做成苗培養,可獲得枝葉茂盛的無菌苗。
3.不同植物生長調節劑對粉葛試管苗生根的影響。生根培養基中高濃度的NAA加入,根的生長狀況,較低濃度NAA促進不定根的生長主根增長。低濃度的NAA與IBA組合的NAA0.3mg/L+IBA0.3mg/L是粉葛無菌苗誘導生根適宜培養基條件。
三、實驗結論
成苗首先要促進芽的萌發,然后促枝葉的伸長,讓苗健壯生長。培養基激素的組合選取是決定植物組織培養成敗的關鍵因素。細胞分裂素可延遲組織衰老,促進細胞的分裂分化,促進側芽生長,生長速影響到莖的伸長,頂端優勢與生根等現象,一般采用較低的生長素濃度比例,促進芽萌發,莖枝葉旺盛生長。MS+NAA0.1mg/L+BAO0.3mg/L是粉葛成苗的最好培養基。
根的形成分為根原基生長與不定根原基形成兩個階段,沒有添加激素的培養基中沒有根生長,加入低濃度的NAA與IBA的培養基中,主根根長增加。
四、粉葛組培苗種植技術
從主栽品種中選擇農藝性狀較好的優良單株,進行組織培養、繁育組培苗,其組培苗種植表現比當地栽培品種品質有明顯優勢,葛薯塊大,產量高,紡錘形,皮薄,纖維少,無渣,味甘,口感好。農藝性狀優點突出,每畝節省閹根工作量2天。每畝可節約人工費200元。蔓藤柔軟下垂,可適當增加種植密度,畝產增600斤,單項增收約900元,經濟效益可觀。粉葛組培苗比當地栽培品種具有明顯優勢,因此生產用種不斷增長,種植粉葛組培苗面積不斷擴大。
粉葛組培苗種植管理,選擇向陽,土層深厚的紅壤土種植,單行種植,平地按1.5m開溝起壟,溝深、寬各50cm以上,雙行雙株種植,平地按3m開溝起壟,溝深、寬各50cm以上。每年2月中旬至4月下旬種植,畝種植600-800株。
移植5天后可適當稀釋人畜糞水定根,發現死苗及時補栽,兩行距間插1.8m的竹籬,將兩條粗苗引上竹籬,并將距離地面1.2m以下的腋芽摘除,主莖長至1.5m高時,打頂控高,進行露根閹根,株保留2—3條根作為長薯根,其余割除。
肥水管理是保證粉葛高產的關鍵,種后20天首次追肥,此后1月穴施三元復合肥25-50g,晴天要沖水淋施,6月份后,葛根進入膨大高峰期。每穴施復合肥100g,20天施放一次,粉葛耐旱,切勿過濕。10月份后以保葉為主,連噴3次高鉀葉面肥。
采收:葛葉轉黃或落葉,時間12月至次年2月之間即可進行采收、出售或貯藏保鮮。
五、結語
本實驗取芽莖為外植體,選擇適當的生長調節劑和培養基,初步建立了粉葛試管成苗發生體系,試管苗培養基為MS+NAA0.1mg/L+-BA0.3mg/L,用低濃度的NAA與6-BA有利于試管苗的芽萌芽,試管苗生根培養基為MS+NAA0.3mg/L+IBA0.3mg/L。推廣粉葛組培苗種植技術,促進粉葛產業發展。
參考文獻:
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