白芨[Bletillastriata(Thunb.)Reichb.f.]又叫明白芨、紫兰根、甘根、白给,为兰科(Orchidaceae)白芨属(BletillaReichb.f.)多年生草本植物[1,2]。白芨块根为名贵药材,具有收敛止血、消腫生肌的功效,民间用于治疗外伤出血、烧伤烫伤、手足皲裂等[3]。白芨种子细小、种皮为单层细胞组成,胚不分化,无胚乳,在野生条件下很难萌发[4]。加上多年的过度采挖及环境的日益恶化,野生白芨的数量急剧减少。白芨目前已被列为国家珍稀濒危保护植物[5]。目前市场上白芨人工栽培主要依靠分株繁殖[6],这种繁殖方式不仅周期长,技术不成熟,而且由于缺乏优良品种,很难满足白芨的市场需求[7-10]。因此,保护白芨资源、解决白芨繁殖困难的问题迫在眉睫。有关白芨的快速繁殖已有许多报道,袁宁等[11]发现,白芨组织培养受培养基影响较大,最适合萌发的培养基是MS基本培养基;张燕等[12]发现低浓度的6-BA、KT抑制白芨种子的萌发和生长;喻苏琴等[13]利用白芨种子进行无菌播种,比较了培养条件对白芨种子萌发的效应。本试验通过改变植物生长调节剂组合及其浓度配比,比较了植物生长调节剂对白芨种子萌发的影响,筛选丛生芽增殖培养和生根培养的 培养基,旨在为建立无性繁殖体系、实现白芨快速繁殖和工厂化生产提供理论依据。
1材料与方法
1.1材料及处理
白芨种子及其无菌苗以及植物生长调节剂NAA、6-BA、2,4-D、GA3由生物资源保护与利用湖北省重点实验室提供;选取白芨种子作为外植体,流水冲洗2h后用滤纸吸干水分,在超净工作台上用75%乙醇浸泡30s左右,然后用0.1%的升汞振荡消*3min,去离子水清洗5次,再接种到培养基中。
1.2基本培养条件
试验里基本培养基均为MS培养基,加蔗糖25mg/L、琼脂6.5mg/L、活性炭1mg/L;培养室内的环境条件均为温度25~28℃,光照度lx,光照时间10h/d。
1.3培养方法
1.3.1种子萌发培养基筛选在MS基本培养基里添加不同浓度的NAA(0.1、0.2、0.3、0.4mg/L)和6-BA(1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0mg/L)两两组合,有24个处理,另设一空白对照(CK1),共25个处理,处理编号1~25,每个处理接种10瓶,将准备好的白芨种子随机选取10粒,用移液枪均匀地接种在含有不同植物生长调节剂组合的培养基上,培养条件为前述的基本培养条件。20d后观察培养结果,以筛选出白芨种子萌发的 培养基。
1.3.2愈伤组织诱导培养基筛选切取白芨种子萌发的无菌苗茎段(约0.5cm)作为外植体,接种至MS培养基中,添加不同浓度的6-BA(0.5、1.0、1.5、2.0mg/L)和2,4-D(0.5、1.0、1.5、20mg/L)两两组合,有16个处理,另设一空白对照(CK2),共17个处理,处理编号26~42,每个处理接种10个外植体,10次重复,置于培养室中培养,培养条件同上,30d后计算其诱导率。
1.3.3丛生芽增殖培养基筛选将白芨的愈伤组织接种至MS培养基中,添加不同浓度的6-BA(0.5、1.0、1.5、2.0mg/L)和NAA(0.10、0.15、0.20mg/L)两两组合,有12个处理,另设一空白对照(CK3),共13个处理,处理编号43~55,每个处理接种3个外植体,10次重复,置于培养室中培养,记录丛生芽的增殖情况,到60d计算诱导率。
1.3.4生根培养基筛选剪取上述培养得到的单根芽,接种到MS培养基中,附加不同浓度的GA3(0、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6mg/L),共6个处理,处理编号56~61,置于培养室中培养,培养条件同上,培养25d后观察白芨丛生单根芽的生根状况,筛选适合白芨丛生单根芽生根的 培养基。
1.4炼苗移栽
选取生长旺盛、叶片多且根系发达的白芨组培生根苗,打开瓶盖,放置在培养室中驯化3~5d;然后小心取出生根苗,用流水洗净根部的培养基,移栽至分别由蛭石、珍珠岩、泥炭组成的栽培基质中,在植物培养室中培养30d,培养温度25℃,光照度lx,光照时间15h/d,观察并记录白芨组培生根苗在各栽培基质中的生长情况和存活率。
2结果与分析
2.1NAA和6-BA对白芨种子萌发的影响
植物生长调节剂NAA和6-BA对白芨种子萌发的影响情况见表1。从表1可知,不添加植物生长调节剂的处理其白芨种子萌发率很低,仅为7%;NAA与6-BA以一定浓度配比后,白芨种子才能取得较好的萌发效果;其中以NAA0.3mg/L+6-BA1.6mg/L组合的白芨种子萌发率 ,可达98%。
2.26-BA和2,4-D对白芨愈伤组织诱导的影响
植物生长调节剂6-BA和2,4-D对白芨种子萌发的无菌苗茎段愈伤组织诱导的影响情况见表2。从表2可知,添加不同浓度配比的6-BA和2,4-D培养基对白芨无菌苗茎段愈伤组织的诱导有不同的影响作用,其中6-BA浓度为1.0mg/L、2,4-D浓度为1.5mg/L时,诱导率 ,为67%,诱导效果相对 。
2.3NAA和6-BA对白芨愈伤组织丛生芽增殖的影响
植物生长调节剂NAA和6-BA对白芨愈伤组织丛生芽增殖的影响情况见表3。从表3可见,添加不同浓度配比的NAA和6-BA对白芨愈伤组织丛生芽增殖有不同的影响,其中6-BA浓度为1.0mg/L、NAA浓度为0.15mg/L时,增殖效果最明显,诱导率达96.7%。
2.4GA3对白芨丛生单根芽生根的影响
植物生长调节剂GA3对白芨丛生单根芽生根的影响情况见表4。由表4可知,不添加任何植物生长调节剂时,白芨丛生单根芽长势差,添加适当低浓度的GA3可以促进白芨丛生单根芽生根,其中0.5mg/LGA3处理的生根效果最明显,但GA3促进白芨生根的机制尚不清楚。关于GA3促进植物生根的情况也有报道,陈仕江等[14]发现适当浓度的GA3能促进金钗石斛(DendrobiumnobileLindl.)的生根。刘世彪等[15]发现GA3可以提高火棘[Pyracanthafortuneana(Maxim.)Li]插条的生根率。
2.5组培苗的移栽
用蛭石、珍珠岩、泥炭不同栽培基质种植白芨组培生根苗,比较各栽培基质对白芨组培生根苗存活和生长的影响,结果见表5。从表5可知,以泥炭作为基质移栽白芨组培生根苗的生长状况 ,存活率 ,达到96.7%,其原因可能是泥炭中富含豐富的有机质、有助于白芨组培生根苗的生长所致。
3小结
试验选取从种子→无菌苗→愈伤组织→丛生芽诱导→单根芽诱导生根→炼苗移栽这一技术流程,建立了白芨快速繁殖体系,实现了白芨组织培养苗的快速大量繁殖。结果显示,白芨种子萌发的 培养基为MS+1.6mg/L6-BA+0.3mg/LNAA;愈伤组织诱导的 培养基为MS+1.0mg/L6-BA+1.5mg/L2,4-D;丛生芽的增殖效果最明显培养基为MS+1.0mg/L6-BA+0.15mg/LNAA;0.5mg/L的GA3对促进白芨丛生单根芽生根的作用最明显,白芨组培苗移栽的基质以泥炭 。
作者:毛鑫王锋杨传桃
来源:《湖北农业科学》年20期
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