趙軍






摘? ? 要:本試驗以MS為基本培養基,采用1.5 mg/L、1.7 mg/L、2.1 mg/L、2.4 mg/L 4種不同濃度的細胞分裂素6-BA對銀杏莖段進行叢生芽的誘導。結果表明,當IBA固定為0.2 mg/L時,6-BA取1.7 mg/L誘導率最高,達93.3%。同時發現4月中旬取材的污染率最低,為最佳取材時間。
關鍵詞:銀杏;莖段;6-BA ;叢生芽
文章編號:1005-2690(2021)20-0013-02? ? ? ?中國圖書分類號:S792.95? ? ? ?文獻標志碼:B
銀杏是最古老的孑遺植物,裸子植物屬銀杏科現存唯一的種類,被我國列為二級保護植物。銀杏生長在水熱條件比較優越的亞熱帶季風區,適合于pH值為5~6的黃壤或黃棕壤,在第四紀冰川后,僅留于中國,后傳入日本、韓國、加拿大等國家,目前主要分布在中國的溫帶和亞熱帶氣候區,遍及我國22個省(自治區),其中主要在四川、貴州等省份,較為珍稀[1]。
銀杏樹俊俏雄奇,葉呈扇型似鵝掌,奇特古雅,對煙塵、二氧化硫有特別的抵抗力,抗污能力強,適應性強,可做農田防護林、護路林;銀杏葉可入藥,從銀杏葉中能夠提取150多種化合物,如銀杏黃酮、雙黃酮和銀杏內酯對心腦血管疾病具有獨特功效[2-4]。
隨著銀杏利用價值的進一步開發,銀杏種植已經成為一項經濟生態效益雙高的產業,一些優良品種已大面積推廣。但銀杏是雌雄異株植物,以傳統種子、扦插、嫁接進行繁殖效率較低,生產周期長,不能滿足市場需求。利用植物組織培養技術進行銀杏快繁,可以提高成活率,并保持品種原有的優良性狀[5]。
目前對銀杏的組織培養已有一定的研究,自20世紀30年代以來國內外學者先后開展了銀杏胚胎培養、細胞培養、器官培養等研究。銀杏組織快繁培養多以莖段為外植體誘導出叢生芽,如陳穎、曹福亮發現莖段可誘導出叢生芽,張祖榮用莖段培養發現6-BA為2.0 mg/L時叢生芽誘導率達81%。多數莖段培養生長素范圍為0.2~0.5 mg/L,而細胞分裂素取值范圍比較大。本試驗分別取1.5 mg/L、1.7 mg/、2.1 mg/L、2.4 mg/L 4個水平的6-BA濃度,探討當IBA=0.2 mg/L時不同的6-BA濃度對銀杏莖段叢生芽誘導的影響,同時探討不同的取材時間對銀杏組織培養污染的影響,以期滿足市場的各種需求。
1? ?試驗材料與方法
材料取自于四川宜賓職業技術學院內無病蟲害幼嫩健壯的銀杏枝條。
1.1? ?不同6-BA濃度設計
將銀杏幼嫩莖段在清水中洗凈,于自來水下沖洗30 min,瀝干水分,在超凈工作臺上用75%的酒精消毒,再用0.1%升汞消毒,無菌水沖洗后將莖段切割成1.0~1.5 cm帶腋芽的小段,接種在以MS+IBA0.2 mg/L為基本培養基,添加有4種不同濃度6-BA的誘導培養基上,pH值調至5.8。共計4個處理480瓶,設計見表1。
1.2? ?取材時間對污染影響設計
銀杏一般在3月下旬至4月上旬萌動展葉,4—5月為進行組織培養較適宜取材時間。為探究取材時間對污染的影響,在4月1日、4月15日、5月1日、5月15日取銀杏莖段進行相同的消毒處理,接種于MS培養基上,共計4個處理480瓶,設計見表2。
以上均置于(25±2) ℃,每天以1 000~2 000 lx光照12 h后進行培養。接種后觀察生長狀況、叢生芽誘導情況、高度、污染、褐變情況。
誘導率=未污染叢生芽個數/未污染接種外植體個數×100%? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (1)
污染率=污染瓶數/接種瓶數×100%? ? ? ? ? ? ? ?(2)
褐變率=未污染褐變瓶數/未污染接種外植體數×100%? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (3)
2? ?結果與分析
2.1? ?不同6-BA濃度對叢生芽的誘導
接種7 d后外植體開始有生長跡象,出現嫩綠色的生長點,15 d左右莖段開始伸長,由黃綠變為翠綠,腋芽開始萌動變綠,周圍幼嫩苞片慢慢散開呈星狀,中心生長點凸起。試驗20 d后1號處理開始出現翠綠呈五星狀的不定芽,其周圍的葉片開始向四周生展。35 d后統計結果見表3。
試驗發現,在IBA用量恒定時,不同濃度的6-BA對銀杏叢生芽的誘導有較大影響,隨著6-BA濃度升高,叢生芽誘導開始增加。當6-BA為1.7 mg/L時,叢生芽誘導率達93.3%,但6-BA濃度再增大誘導率會出現下降,6-BA2.4 mg/L時叢生芽誘導率最低為23.3%。
6-BA濃度變化對叢生芽長勢有一定影響,隨著6-BA濃度增大,叢生芽從翠綠變嫩綠,當6-BA為2.4 mg/L時叢生芽有玻璃化趨勢。統計分析說明,當IBA=0.2 mg/L時,試驗范圍內6-BA濃度1.7 mg/L叢生芽生長最好,極顯著優于處理1、3、4。試驗中6-BA濃度變化對銀杏再生體系的褐變和高度沒有影響。
2.2? ?不同取材時間的污染影響
試驗的污染多在接種培養2~5 d后開始出現,表現為培養基表面出現黏狀細菌菌斑和黑色、灰色毛狀真菌菌斑,培養15 d后的污染情況結果見表4。
結果顯示,4月15日取材時污染率最小為5.00%,5月15日污染率最大為44.16%。統計分析表明,4月15日取材極顯著優于其余各取材時間。
3? ?討論
3.1? ?6-BA對叢生芽的誘導
叢生芽是由植物器官和愈傷組織發育出來的群體叢生芽苗,試驗以銀杏莖段離體培養誘導叢生芽,其中使用了生長素IBA(吲哚丁酸)和細胞分裂素 6-BA(6-芐基腺嘌呤)兩種激素。在植物組織培養中生長素和細胞分裂素是重要的生長調節物質,具有誘導分化作用,完整植株的形態建成就是它們共同作用調控的,兩種激素配合使用時其比值能調節分化方向。
在本次試驗中生長素IBA不變為0.2 mg/L時,6-BA為1.7 mg/L時叢生芽誘導率達93.31%,叢生芽翠綠健壯,說明當生長素保持恒定不變時,增加細胞分裂素的濃度有利于芽的分化,但過高試管苗有玻璃化趨勢。
3.2? ?不同取材時間對污染情況的影響
污染是指在植物組織培養過程中,培養基或培養材料上滋生細菌、真菌等微生物,出現培養材料不能正常生長發育的現象。造成污染的原因主要是培養基和器具滅菌不徹底、接種操作不規范等,同時外植體帶菌是造成污染的重要原因,外植體是否染菌、染菌多少與取材時間有很大關系。試驗結果表明,在規范操作的情況下,銀杏離體培養污染率與取材時間有很大關系,在銀杏可以取材的時間范圍內,以4月15日為最優,隨著取材時間向后推移污染率逐漸增大。
3.3? ?褐變問題
褐變是由于植物體內的酚類化合物被多酚類氧化酶催化,使酚類化合物被氧化成褐色的醌類化合物而形成的。有資料顯示,銀杏細胞離體培養褐變嚴重,本次銀杏莖段離體培養試驗無褐變現象,這可能與銀杏取材時間較早取材部位較嫩、酚類次生代謝物累積較少有關。
4? ?結論
以帶腋芽的銀杏幼嫩莖段為外植體,在MS+IBA
0.2 mg/L的培養基上培養,梯度添加1.5~2.4 mg/L的6-BA,在試驗范圍內以6-BA1.7 mg/L叢生芽誘導率最高,達93.3%,為最適濃度。
參考文獻:
[1]曹福亮.中國銀杏志[M].北京:中國林業出版社,2007.
[2]陳穎,曹福亮.銀杏組培快繁和體胚發生技術研究進展[J].林業科技開發,2006(6):201-204.
[3]張祖榮.銀杏組培繁殖及黃酮糖苷的產生[J].四川林業科技,2003(2):213-215.
[4]郭長祿,陳力耕,胡西琴,等.銀杏組織培養及其利用研究進展[J].果樹學報,2003(5):399-403.
[5]邵莉.植物生長調節劑利用手冊[M].北京:金盾出版社,2004.