16
广东农业科学2013年第2期
铁皮石斛生根壮苗培养基优化及移栽基质选择
韩晓红,孙金龙,段春红
(武汉生物工程学院生物工程系,湖北武汉430415)
摘要:以铁皮石斛无菌幼苗为材料,研究不同基本培养基、不同激素对铁皮石斛生根壮苗的影响。同时以优良的试管苗为试材,搭配不同比例的基质.研究其对铁皮石斛试管苗移栽成活率和生长状况的影响。结果显示,以培养基N6+NAA0.5mg/L+IBA
O.1
mg/L+蔗糖30g/L+琼脂7g/L+AC
5
g/L+香蕉汁100mUL生根壮苗效果最佳.试管苗根粗叶绿.可达到出瓶效果:移栽基质火
山岩+松树皮+活苔藓效果最佳,石斛试管苗成活率可达90%且长势优良.30d后有新芽萌发。
关键词:铁皮石斛:生根壮苗;移栽:基质筛选中图分类号:¥682.3l
文献标识码:A
文章编号:1004—874X(2013)02—0016~03
Rooting
mediumoptimizationandtransplantingmatrix
selectionofDendrobiumcandidum
HANXiao—hong,SUNJin—long,DUANChun—hong
(BioengineeringDepartment,WuhanBioengineeringInstitute,Wuhon430415,China)
Abstract:WithDendrobium
growth
comlidumseedlings
was
as
materials.theeffect0}differentkindsofbasicmediumandhormonesforthe
the
androotingofcuhureseedlings
were
studied.Inmeanwhile,to
screen
suitablematrix
forD.candidumplantlets,different
mg/L+IBA0.1
mg/L+suerose30
matrixeswithdifferentpropoftiong/L+agar7g/L+ACthe
used
inthepresentstudy。Theresultsshowedthat
was
N6+NAA0,5
5∥L+bananajuiee
100mL/Lthemostsuitablemedium
withplantlets’thick
roots
andgreenleaves.Meanwhile,
combinationofvolcanic:rock,pinebarkandparingwithproportionofl:1(coveredwithlivemoss)wastheoptimizedmatrixfortheinplantletD.carulidumtransplantation,whichproducedhighersurvivalrate(90%)andvigoroussubsequentgrowth.Keywords:Dendrobiumcandidum;grovcthandrooting;transplantation;matrixoptimization
vitro
铁皮石斛(Dendrobiumcandidum)是兰科石斛属多年究,虽然已经成功培育出铁皮石斛试管苗,但还存在着试管苗质量难以保证、移栽成活率低等问题,极大地制约着铁皮石斛生产规模的扩大和生产水平的提高【2I。本试验通过对铁皮石斛进行试管苗生根壮苗培养基的优化,筛选出
能获得优质移栽试管苗的培养基;同时通过对铁皮石斛组
生附生草本植物,主要分布于两南和江南各省Ⅲ,是《中华
人民共和国药典》中收载的5种石斛属植物之一,素有
“中华仙草”和“药中黄金”之美称。它具有滋阴清热、生津
益胃、润肺止咳、润喉明目、延年益寿之功效Iu。现代中医学和中药药理学研究表明,铁皮石斛富含多糖、氨基酸、
培苗移栽基质进行各种组合,筛选出适合石斛试管苗移栽的基质。以期为铁皮石斛试管苗的大规模人工种植提供参
考和理论依据。
生物碱、微量元素等,在治疗胃肠道疾病、抗衰老、抗肿瘤、降低血糖和治疗白内障等方面均有良好疗效I”。铁皮石斛的茎呈圆柱形、直立、绿色或铁灰色,果实为蒴果、种子小而多.种内胚发育不全或不成熟,无胚乳l蝴。铁皮石
斛自然结实率很低161,何平荣等f41认为平均自然结实率为0.3l%,其中以开花当天萼片还未完全展开时的人_TI授粉
1材料与方法
铁皮石斛无菌试管幼苗由武汉生物工程学院植物细胞工程实验室提供。
结实率最高。铁皮石斛以异花授粉为主.其自花授粉成功率极低、仅30%左右,而异花授粉成功率达100%16】。铁皮石斛野生种子的成活率很低。
随着铁皮石斛消费市场的日趋成熟,以铁皮石斛为
主要原料的铁皮石斛胶囊、铁皮枫斗颗粒、铁皮枫斗茶、铁皮枫斗浸膏等药品和保健食品成为市场热销产品,市场前景广阔I7I。但长期以来,药用石斛原料主要依赖其野生资源,由于资源匮乏,铁皮石斛已被列为国家级珍惜濒
1.1铁皮石斛生根壮苗培养基优化试验
供试材料为2~3cm无根或少量细根铁皮石斛无菌试管幼苗,在无菌条件下,将其取出,以每瓶2~3株为一个单位,分别接种到所配制的生根壮苗培养基中。
生根壮苗培养基设4个处理。分别为1/2MS+NAA0.5mg/L(AI)、1/2MS+NAA0.5mg/L+IBA0.1mg/L(A2)、N6+
NAA
0.5
mg/L(B1)、N6+NAA0.5mg/L+IBA
0.1
mg/L
(B2)。每个处理培养基中均加入30g/L蔗糖、7g/L琼脂、
5
危保护植物。铁皮石斛对生长环境要求苛刻,野生资源自
然更新恢复速度慢,而现在人工栽培技术还很不成熟,组
g/L活性炭、100mL/L香蕉汁,每个处理培养基接种25
瓶。接种后置于培养温度为25(±2)℃、光照强度1500~2000lx、光照时间12h/d条件下培养。培养40d后.随机抽选10瓶试管苗,统计幼苗生根率、生根数、根长和苗高。分析不同培养基对铁皮石斛生长情况的影响。1.2铁皮石斛试管苗移栽基质选择试验
培成为其目前繁殖的主要技术手段。通过多年的试验研
收稿日期:2012一12—05
作者简介:韩晓红(1977一),女.博士,讲师,E—mail:hongxiaohan
@126.corn
17
1.2.1预处理及炼苗将试管苗移至室外通风处进行2盆.对组培苗的生长状况进行观察分析。
周左右的炼苗,炼苗温度为15—25℃,移栽前2d揭盖,让试管苗逐渐适应自然环境,待其叶色浓绿、生长健壮时出瓶。选取生长状况良好、株高3~6cm、根长3-4cm、每株
具5-6条长根(4~5cm)的试管苗作为移栽材料。将培养
2结果与分析
2.1铁皮石斛生根壮苗培养基优化试验
接种在含有生长素的I/2MS培养基中的试管苗,在接
种后28d开始出现新根的分化,而含有生长素的N6培养基中的试管苗则在接种后14d有较明显的新根分化。在茎基部或节上出现浅黄绿色的突起,尖端的颜色较浅,长
基与小苗一起轻轻取出,先用自来水冲洗干净,然后再用
蒸馏水冲洗几次备用。
1.2.2移栽基质设计选用移栽基质火山岩、松树皮、泥
炭土、珍珠岩、活苔藓、陶粒,对其进行不同比例(体积比)搭配,设计成不同移栽基质。其中,活苔藓用于覆盖表面,陶粒除A、B外,其余都铺在花盆底部(表1)。
表1
铁皮石斛移栽基质设计
度约1mm、直径约0.8mm。新根中短根为浅黄绿色,长根为浅绿色,培养基中的吸收根表面光滑。一些试管苗还长出较长的气生根,暴露于空气中。
由表2可知.接种后40d.以含有生长素的1/2MS为基本培养基的试管苗,平均根长在1.0~1.5cm,平均根直
径在1mm左右。其生根率最高为88%。其中,A1处理丛
额婀一A
B
火山岩松树皮泥炭土珍珠岩篙陶粒体积比
一一
一一
一
生芽较多、生根率较低,且叶多为浅绿色(图1A);而A2处理丛生芽较少且生根率较高,试管苗叶片增大、呈长椭圆
形,叶色由浅绿变为深绿,叶片变厚(图1B)。以含有生长
一一一一一
一
一一一
+一
++一一
cDE
F
+++一一一
++++++
●●
素的N6为基本培养基的试管苗,平均根长1.5~2.0cm,平均根直径在2mm左右,其生根率可达100%。其中,B1和B2处理试管苗长势相似,但B2处理的根比Bl更长.更适于移栽(图1C、图lD)。可见,在相同培养基中,同时添加了激素IBA和NAA的试管苗比单独使用NAA的试管苗的根多且长。因此,B2处理(N6+NAA0.5
mg/L+蔗糖30g/L+琼脂7g/L+AC
mg/L+IBA0.1
一++一
ll
G
H
++++++++++++2}
●●
!
注:“一”表示无,“+”并表示有:基质C、D、E中所用树皮为经过发酵的;苔藓覆盖于表面,不计人比例。
5玑+香蕉汁100
mldL)
1.2.3移栽采用单个小盆进行移栽,每盆1丛(2—3株苗为1个单位)。将待移栽的试管苗移栽到含有火山岩、松树皮、泥炭土、珍珠岩、活苔藓、陶粒的不同基质中。移栽试验分两步进行,第l步先进行初步筛选,每种基质移栽5盆,以成活率为基准,观察移栽后7d的生长状况,初步筛选出较适合的移栽基质。第2步选择最适宜的移栽基质,由第1步得出的结果选择较适合的移栽基质进行大量移栽,每种基质移栽20盆。移栽后将其放置在阴凉、湿度较高、干净且通风的环境.移栽后1d浇透水。且盖膜保湿2d,之后每天上下午各喷1次水,下午以浇透为准。
移栽后7d和30d分别对铁皮石斛移栽苗成活率进行统计,凡叶片全部干枯、无新芽萌发的计为死亡.成活率(%)=成活盆数/移栽盆数x100。移栽后30d随机抽取5
更适宜铁皮石斛试管苗生根壮苗。
表2铁皮石斛在不同生根壮苗培养基中的培养效果(培养后40d)
注:“++”表示生长状况一般,新根少,根短,根细,茎细,叶片细长,叶较绿,叶质较薄丛生芽较多,生长较快:“+++”表示生长状况较好,新根少,但根长,有些许粗根,叶片宽厚浓绿.茎粗,节多,生长较快;“++++”表示生子长状况优良.新根多.根粗.但根短,叶片浓绿,茎较粗,节较多:“+++++”表示生长状况优良,新根多,根较粗且长,叶片浓绿,茎较粗,节较多。
A:Al培养基;B:A2培养基;C:Bl培养基;D:B2培养基
图1
不同生根壮苗培养基上铁皮石斛试管苗的生长情况
18
2.2铁皮石斛试管苗移栽基质选择试验
G等3种基质移栽效果良好。同时覆盖有活苔藓的基质比2.2.1
不同移栽基质对铁皮石斛试管苗成活率的影响
未覆盖的移栽成活率都要高。说明苔藓具有良好的保水移栽时.试管苗由人工控制温度、光照、水分和养分的理想效果:另外,可能是苔藓能提供铁皮石斛生长所需的共生化无菌环境逐步转换到自然条件,移栽后生长基质使根
菌,金辉等f9j、陈瑞蕊等【,ol认为,铁皮石斛共生菌能提高其
系在原培养基内被动吸收水分、养分转变为主动吸收,是
移栽成活率。
植株成活的关键因素旧。铁皮石斛试管苗的移栽基质应以2.2.2基质D、E及G对试管苗移栽成活率及生长状况
疏松通透性好且不易发霉长菌的原料为主、并配合使用的影响用初筛得到的D、E、G3种基质进行大量移栽,保水保肥的原料才能获得最佳成活率。以火山岩、松树皮、并对移栽后铁皮石斛的生长状况进行统计。结果(表3)显泥炭土、珍珠岩、活苔藓、陶粒等基质为材料,对铁皮石斛示,组培苗移栽后7d,处理D成活率达到95%,而处理E移栽基质进行初步筛选,结果显示,移栽后7d,A(陶粒)、和G的成活率也达到90%,可见,在组培苗移栽后7d内,B(陶粒+活苔藓)、C(火山岩+松树皮)、F(松树皮+泥炭土+这3种基质问成活率无明显差异。移栽后30d,处理D成珍珠岩+陶粒)、I-I(松树皮+泥炭土+珍珠岩+活苔藓+陶粒)
活率仍最高、达90%,处理E成活率为85%,而处理G成5种基质移栽成活率分别为0%、20%、20%、40%、40%。可活率大幅降低至70%。可见,移栽基质D、E适宜铁皮石斛
见,陶粒虽然疏松透气,但透水性过强,完全使用陶粒栽
移栽,且基质D移栽成活率最高。由处理D、E的移栽效果
培,不宜于石斛试管苗的移栽;而用D(火山岩+松树皮+活可知,陶粒作为基质,铺在底层对组培苗移栽成活率影响苔藓)、E(火山岩+松树皮+活苔藓+陶粒)、G(松树皮+泥炭不大。移栽后30d对组培苗生长状况的观察结果(图2)土+珍珠岩+活苔藓+陶粒)3种基质进行移栽具有较高的表明,移栽基质D、E对铁皮石斛组培苗的移栽效果最好,成活率,分别为100%、80%和60%,因此移栽初期以D、E、
且在移栽后30d有新芽萌发。
表3
3不同移栽基质对铁皮石斛成活率和生长情况的影响
高约5cm、茎粗4~5mm、带些许短细根的初始材料,无论是长势还是生根情况,都要优于其他试管苗,培养后50
d
苗高最高可达7—8cm、茎粗可达7—8mill、根可达6cm左
右。由此可知,选用株高约5cm、带少许短细根的初始材
料可缩短生根壮苗的时间.且出瓶苗生长情况较为理想。3.2移栽
栽培石斛的基质要以疏松透气、排水良好、肥料适量、
A:基质D;B:基质E
无病菌和虫害潜藏者为宜Iml句。从移栽效果可以看出,基图2不同移栽基质上铁皮石斛组培苗的生长情况
质D(火山岩+松树皮+活苔藓)和基质E(火山岩+松树皮+活苔藓+陶粒)移栽成活率最高,且组培苗的长势也较好,3结论与讨论
最适宜于作为移栽铁皮石斛组培苗的基质。基质D、E中,
3.1生根与壮苗
火山岩基质属多孔结构,密质适中,疏松透气,持水性及排
以基本培养基而言,N6培养基生根快,且新长出的吸
水能力均良好,pH值呈弱酸性且含有大量营养元素适宜收根粗壮;而1/2MS培养基生根缓慢,且新根较细。因此,兰科植物生长:树皮经发酵处理不易长菌,且保水保肥,可N6作为基本培养基更适宜于生根,这与刘骅等…】、张玲等能是其移栽成活率高、长势好的原因。但从移栽基质成本【t≈的研究结果一致。激素IBA对石斛试管苗生根具有促进来看,既然陶粒对移栽效果影响并不明显,则基质D(火山作用,这与张叔萍等I-3】的结论相似。而4个培养基处理中,
岩+松树皮+活苔藓)为最佳基质。
以培养基N6+NAA0.5mg/L+IBA0.1mg/L+蔗糖30g/L+参考文献:
琼脂7g/L+AC5
r,/L+香蕉汁100ml_/L生根壮苗效果最
【l】张启香,方炎明.铁皮石斛组织培养及试管苗营养器官和原球茎
佳。
的结构观察叨.西北植物学报,2005,25(9):1761—1765.
在试验中发现,在选用初始材料时,由于石斛的丛生【2】孙志蓉,王美云,金家兴,等.铁皮石斛试管苗生长发育动态研究
效应(丛生比单株操作,生长状况好且快),无法整齐划一,叨.北京中医药大学学报,2010,33(2):83—87.
大部分试管苗以高为2.3cm、无根或带少许短细根的2~[3】郁美娟,孟庆华,黄德音,等.石斛属植物有效成分及药理作用研
3株的丛苗为操作单位.但有少部分高约5C1TI的试管苗。
枷中成药,2003,25(11):918抛
(下转第23页)
23
辐射时间可以得到不同类型的突变体。UV—C照射甘蓝型
油菜种子lh主要诱发早开花突变体,照射种子5h可诱
[2】KostinaL.Theinfluenceof
space
flightfactors
on
viabilityand
mutabilityofplants【J】.AdvSpaceResearch,1984,4(10):65—70.
criticalreview[J】
发晚开花和矮杆突变体,这可能是因为紫外线辐射使
DNA分子形成嘧啶二聚体.阻碍碱基问的正常配对,从而引起突变。多雄蕊突变体主要出现在始花期。盛花期雄蕊
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影响[J1.植物生理科学,2005,21(7):210-212.【7】
AhmadL,Dayand
UV
J
P,MacDonald
in
又恢复正常,这一现象可能和材料本身的特性或与种植的环境有关,具体机理还有待于进一步的试验验证。试验中还观祭到UV—C照射4—5h时.萌发出的幼苗生长扭曲并失去背地性,不能直立生长。综上说明,UV—C处理对植物的影响是多方面的。此外,杜慧芳等[61研究发现紫外线诱变效率与紫外灯的强度和离照射材料的距离有关.所以不同材料诱变的最佳时间还有待具体研究。
M.处理后,发现照射l~3h的幼苗在田间长势整齐,照射4~5h的幼苗部分生长扭曲。不能直立生长,植株的
M
V,et
a1.Haploid
napus
culturefor
the
mutagenesisrapid2cyeling
to
Brassica
generationbrassicicola
ofresistance
of
chlorsulfuronandAlternaria
fJ].Annals
B,Coumans
Botany,199l,67:52l一525.
MP.The
napus
[8】Swanson
tolerant
Echaracterization
L."after
in
ofherbicide
of
整体高度明显低于对照。该结果已被广泛证实l】q,原因可能是紫外线照射使植株体内生长素光氧化.形成的氧化产物抑制了茎的伸长。
目前,通过理化因素诱发构建突变体库的方法已成为创建新型种质资源的一种有效手段,本试验利用UV—C诱
导甘蓝型油菜品种SWU7。经M,筛选。获得雄性不育、矮
【9】
plantsin
Br砸sicavitroselection
microspores
andprotoplasts【J】.PlantCell
J
E.Doubled
erueic
Rep,1988,7:83—87.
Barro
carinata
F,Fernandezwith
haploid
content
linesofBrassica
modifiedacid
through
mutagenesis
byEMStreatmentof2001.120:262—264.
isolated
microspores
fJ】.PlantBreeding,
[10】Barro
eruciccarinata
F,Fernandezacid
contents
J
in
E.Modificationdoubled
of
glucosinolatelines
of
and
杆、多雄蕊、花瓣畸形、浅色花瓣及早和晚开花等突变体,总变异频率达3.86%,诱变效率略低于化学诱变。尽管EMS作为一种常用的化学诱变技术,诱变频率较高,诱变作用具有特异性,但存在价格昂贵、毒性较大等缺陷【161。本试验中UV—C来源于紫外线杀菌灯(40W,254nm).操作简单,方便经济,能够快速诱发突变效应且毒害和污染很小,缺陷是突变效率偏低。但只要确定合适的照射时间、强度和紫外灯与材料之间的距离.UV—C诱变技术将具有
广阔的应用前景。
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a1.Introgression
rapa
of
to
MuraliNS.TeramuraAH.EffectofUV2B
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irradiancegrowth
and
genomic
onsoybean
VIInfluence
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phospherus
nutrition
fromChinese
in
contributes
widening
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铁皮石斛生根壮苗培养基优化及移栽基质选择
作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):
韩晓红, 孙金龙, 段春红, HAN Xiao-hong, SUN Jin-long, DUAN Chun-hong武汉生物工程学院生物工程系,湖北武汉,430415广东农业科学
Guangdong Agricultural Sciences2013,40(2)
本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_gdnykx201302007.aspx
16
广东农业科学2013年第2期
铁皮石斛生根壮苗培养基优化及移栽基质选择
韩晓红,孙金龙,段春红
(武汉生物工程学院生物工程系,湖北武汉430415)
摘要:以铁皮石斛无菌幼苗为材料,研究不同基本培养基、不同激素对铁皮石斛生根壮苗的影响。同时以优良的试管苗为试材,搭配不同比例的基质.研究其对铁皮石斛试管苗移栽成活率和生长状况的影响。结果显示,以培养基N6+NAA0.5mg/L+IBA
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mg/L+蔗糖30g/L+琼脂7g/L+AC
5
g/L+香蕉汁100mUL生根壮苗效果最佳.试管苗根粗叶绿.可达到出瓶效果:移栽基质火
山岩+松树皮+活苔藓效果最佳,石斛试管苗成活率可达90%且长势优良.30d后有新芽萌发。
关键词:铁皮石斛:生根壮苗;移栽:基质筛选中图分类号:¥682.3l
文献标识码:A
文章编号:1004—874X(2013)02—0016~03
Rooting
mediumoptimizationandtransplantingmatrix
selectionofDendrobiumcandidum
HANXiao—hong,SUNJin—long,DUANChun—hong
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Abstract:WithDendrobium
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was
as
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were
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screen
suitablematrix
forD.candidumplantlets,different
mg/L+IBA0.1
mg/L+suerose30
matrixeswithdifferentpropoftiong/L+agar7g/L+ACthe
used
inthepresentstudy。Theresultsshowedthat
was
N6+NAA0,5
5∥L+bananajuiee
100mL/Lthemostsuitablemedium
withplantlets’thick
roots
andgreenleaves.Meanwhile,
combinationofvolcanic:rock,pinebarkandparingwithproportionofl:1(coveredwithlivemoss)wastheoptimizedmatrixfortheinplantletD.carulidumtransplantation,whichproducedhighersurvivalrate(90%)andvigoroussubsequentgrowth.Keywords:Dendrobiumcandidum;grovcthandrooting;transplantation;matrixoptimization
vitro
铁皮石斛(Dendrobiumcandidum)是兰科石斛属多年究,虽然已经成功培育出铁皮石斛试管苗,但还存在着试管苗质量难以保证、移栽成活率低等问题,极大地制约着铁皮石斛生产规模的扩大和生产水平的提高【2I。本试验通过对铁皮石斛进行试管苗生根壮苗培养基的优化,筛选出
能获得优质移栽试管苗的培养基;同时通过对铁皮石斛组
生附生草本植物,主要分布于两南和江南各省Ⅲ,是《中华
人民共和国药典》中收载的5种石斛属植物之一,素有
“中华仙草”和“药中黄金”之美称。它具有滋阴清热、生津
益胃、润肺止咳、润喉明目、延年益寿之功效Iu。现代中医学和中药药理学研究表明,铁皮石斛富含多糖、氨基酸、
培苗移栽基质进行各种组合,筛选出适合石斛试管苗移栽的基质。以期为铁皮石斛试管苗的大规模人工种植提供参
考和理论依据。
生物碱、微量元素等,在治疗胃肠道疾病、抗衰老、抗肿瘤、降低血糖和治疗白内障等方面均有良好疗效I”。铁皮石斛的茎呈圆柱形、直立、绿色或铁灰色,果实为蒴果、种子小而多.种内胚发育不全或不成熟,无胚乳l蝴。铁皮石
斛自然结实率很低161,何平荣等f41认为平均自然结实率为0.3l%,其中以开花当天萼片还未完全展开时的人_TI授粉
1材料与方法
铁皮石斛无菌试管幼苗由武汉生物工程学院植物细胞工程实验室提供。
结实率最高。铁皮石斛以异花授粉为主.其自花授粉成功率极低、仅30%左右,而异花授粉成功率达100%16】。铁皮石斛野生种子的成活率很低。
随着铁皮石斛消费市场的日趋成熟,以铁皮石斛为
主要原料的铁皮石斛胶囊、铁皮枫斗颗粒、铁皮枫斗茶、铁皮枫斗浸膏等药品和保健食品成为市场热销产品,市场前景广阔I7I。但长期以来,药用石斛原料主要依赖其野生资源,由于资源匮乏,铁皮石斛已被列为国家级珍惜濒
1.1铁皮石斛生根壮苗培养基优化试验
供试材料为2~3cm无根或少量细根铁皮石斛无菌试管幼苗,在无菌条件下,将其取出,以每瓶2~3株为一个单位,分别接种到所配制的生根壮苗培养基中。
生根壮苗培养基设4个处理。分别为1/2MS+NAA0.5mg/L(AI)、1/2MS+NAA0.5mg/L+IBA0.1mg/L(A2)、N6+
NAA
0.5
mg/L(B1)、N6+NAA0.5mg/L+IBA
0.1
mg/L
(B2)。每个处理培养基中均加入30g/L蔗糖、7g/L琼脂、
5
危保护植物。铁皮石斛对生长环境要求苛刻,野生资源自
然更新恢复速度慢,而现在人工栽培技术还很不成熟,组
g/L活性炭、100mL/L香蕉汁,每个处理培养基接种25
瓶。接种后置于培养温度为25(±2)℃、光照强度1500~2000lx、光照时间12h/d条件下培养。培养40d后.随机抽选10瓶试管苗,统计幼苗生根率、生根数、根长和苗高。分析不同培养基对铁皮石斛生长情况的影响。1.2铁皮石斛试管苗移栽基质选择试验
培成为其目前繁殖的主要技术手段。通过多年的试验研
收稿日期:2012一12—05
作者简介:韩晓红(1977一),女.博士,讲师,E—mail:hongxiaohan
@126.corn
17
1.2.1预处理及炼苗将试管苗移至室外通风处进行2盆.对组培苗的生长状况进行观察分析。
周左右的炼苗,炼苗温度为15—25℃,移栽前2d揭盖,让试管苗逐渐适应自然环境,待其叶色浓绿、生长健壮时出瓶。选取生长状况良好、株高3~6cm、根长3-4cm、每株
具5-6条长根(4~5cm)的试管苗作为移栽材料。将培养
2结果与分析
2.1铁皮石斛生根壮苗培养基优化试验
接种在含有生长素的I/2MS培养基中的试管苗,在接
种后28d开始出现新根的分化,而含有生长素的N6培养基中的试管苗则在接种后14d有较明显的新根分化。在茎基部或节上出现浅黄绿色的突起,尖端的颜色较浅,长
基与小苗一起轻轻取出,先用自来水冲洗干净,然后再用
蒸馏水冲洗几次备用。
1.2.2移栽基质设计选用移栽基质火山岩、松树皮、泥
炭土、珍珠岩、活苔藓、陶粒,对其进行不同比例(体积比)搭配,设计成不同移栽基质。其中,活苔藓用于覆盖表面,陶粒除A、B外,其余都铺在花盆底部(表1)。
表1
铁皮石斛移栽基质设计
度约1mm、直径约0.8mm。新根中短根为浅黄绿色,长根为浅绿色,培养基中的吸收根表面光滑。一些试管苗还长出较长的气生根,暴露于空气中。
由表2可知.接种后40d.以含有生长素的1/2MS为基本培养基的试管苗,平均根长在1.0~1.5cm,平均根直
径在1mm左右。其生根率最高为88%。其中,A1处理丛
额婀一A
B
火山岩松树皮泥炭土珍珠岩篙陶粒体积比
一一
一一
一
生芽较多、生根率较低,且叶多为浅绿色(图1A);而A2处理丛生芽较少且生根率较高,试管苗叶片增大、呈长椭圆
形,叶色由浅绿变为深绿,叶片变厚(图1B)。以含有生长
一一一一一
一
一一一
+一
++一一
cDE
F
+++一一一
++++++
●●
素的N6为基本培养基的试管苗,平均根长1.5~2.0cm,平均根直径在2mm左右,其生根率可达100%。其中,B1和B2处理试管苗长势相似,但B2处理的根比Bl更长.更适于移栽(图1C、图lD)。可见,在相同培养基中,同时添加了激素IBA和NAA的试管苗比单独使用NAA的试管苗的根多且长。因此,B2处理(N6+NAA0.5
mg/L+蔗糖30g/L+琼脂7g/L+AC
mg/L+IBA0.1
一++一
ll
G
H
++++++++++++2}
●●
!
注:“一”表示无,“+”并表示有:基质C、D、E中所用树皮为经过发酵的;苔藓覆盖于表面,不计人比例。
5玑+香蕉汁100
mldL)
1.2.3移栽采用单个小盆进行移栽,每盆1丛(2—3株苗为1个单位)。将待移栽的试管苗移栽到含有火山岩、松树皮、泥炭土、珍珠岩、活苔藓、陶粒的不同基质中。移栽试验分两步进行,第l步先进行初步筛选,每种基质移栽5盆,以成活率为基准,观察移栽后7d的生长状况,初步筛选出较适合的移栽基质。第2步选择最适宜的移栽基质,由第1步得出的结果选择较适合的移栽基质进行大量移栽,每种基质移栽20盆。移栽后将其放置在阴凉、湿度较高、干净且通风的环境.移栽后1d浇透水。且盖膜保湿2d,之后每天上下午各喷1次水,下午以浇透为准。
移栽后7d和30d分别对铁皮石斛移栽苗成活率进行统计,凡叶片全部干枯、无新芽萌发的计为死亡.成活率(%)=成活盆数/移栽盆数x100。移栽后30d随机抽取5
更适宜铁皮石斛试管苗生根壮苗。
表2铁皮石斛在不同生根壮苗培养基中的培养效果(培养后40d)
注:“++”表示生长状况一般,新根少,根短,根细,茎细,叶片细长,叶较绿,叶质较薄丛生芽较多,生长较快:“+++”表示生长状况较好,新根少,但根长,有些许粗根,叶片宽厚浓绿.茎粗,节多,生长较快;“++++”表示生子长状况优良.新根多.根粗.但根短,叶片浓绿,茎较粗,节较多:“+++++”表示生长状况优良,新根多,根较粗且长,叶片浓绿,茎较粗,节较多。
A:Al培养基;B:A2培养基;C:Bl培养基;D:B2培养基
图1
不同生根壮苗培养基上铁皮石斛试管苗的生长情况
18
2.2铁皮石斛试管苗移栽基质选择试验
G等3种基质移栽效果良好。同时覆盖有活苔藓的基质比2.2.1
不同移栽基质对铁皮石斛试管苗成活率的影响
未覆盖的移栽成活率都要高。说明苔藓具有良好的保水移栽时.试管苗由人工控制温度、光照、水分和养分的理想效果:另外,可能是苔藓能提供铁皮石斛生长所需的共生化无菌环境逐步转换到自然条件,移栽后生长基质使根
菌,金辉等f9j、陈瑞蕊等【,ol认为,铁皮石斛共生菌能提高其
系在原培养基内被动吸收水分、养分转变为主动吸收,是
移栽成活率。
植株成活的关键因素旧。铁皮石斛试管苗的移栽基质应以2.2.2基质D、E及G对试管苗移栽成活率及生长状况
疏松通透性好且不易发霉长菌的原料为主、并配合使用的影响用初筛得到的D、E、G3种基质进行大量移栽,保水保肥的原料才能获得最佳成活率。以火山岩、松树皮、并对移栽后铁皮石斛的生长状况进行统计。结果(表3)显泥炭土、珍珠岩、活苔藓、陶粒等基质为材料,对铁皮石斛示,组培苗移栽后7d,处理D成活率达到95%,而处理E移栽基质进行初步筛选,结果显示,移栽后7d,A(陶粒)、和G的成活率也达到90%,可见,在组培苗移栽后7d内,B(陶粒+活苔藓)、C(火山岩+松树皮)、F(松树皮+泥炭土+这3种基质问成活率无明显差异。移栽后30d,处理D成珍珠岩+陶粒)、I-I(松树皮+泥炭土+珍珠岩+活苔藓+陶粒)
活率仍最高、达90%,处理E成活率为85%,而处理G成5种基质移栽成活率分别为0%、20%、20%、40%、40%。可活率大幅降低至70%。可见,移栽基质D、E适宜铁皮石斛
见,陶粒虽然疏松透气,但透水性过强,完全使用陶粒栽
移栽,且基质D移栽成活率最高。由处理D、E的移栽效果
培,不宜于石斛试管苗的移栽;而用D(火山岩+松树皮+活可知,陶粒作为基质,铺在底层对组培苗移栽成活率影响苔藓)、E(火山岩+松树皮+活苔藓+陶粒)、G(松树皮+泥炭不大。移栽后30d对组培苗生长状况的观察结果(图2)土+珍珠岩+活苔藓+陶粒)3种基质进行移栽具有较高的表明,移栽基质D、E对铁皮石斛组培苗的移栽效果最好,成活率,分别为100%、80%和60%,因此移栽初期以D、E、
且在移栽后30d有新芽萌发。
表3
3不同移栽基质对铁皮石斛成活率和生长情况的影响
高约5cm、茎粗4~5mm、带些许短细根的初始材料,无论是长势还是生根情况,都要优于其他试管苗,培养后50
d
苗高最高可达7—8cm、茎粗可达7—8mill、根可达6cm左
右。由此可知,选用株高约5cm、带少许短细根的初始材
料可缩短生根壮苗的时间.且出瓶苗生长情况较为理想。3.2移栽
栽培石斛的基质要以疏松透气、排水良好、肥料适量、
A:基质D;B:基质E
无病菌和虫害潜藏者为宜Iml句。从移栽效果可以看出,基图2不同移栽基质上铁皮石斛组培苗的生长情况
质D(火山岩+松树皮+活苔藓)和基质E(火山岩+松树皮+活苔藓+陶粒)移栽成活率最高,且组培苗的长势也较好,3结论与讨论
最适宜于作为移栽铁皮石斛组培苗的基质。基质D、E中,
3.1生根与壮苗
火山岩基质属多孔结构,密质适中,疏松透气,持水性及排
以基本培养基而言,N6培养基生根快,且新长出的吸
水能力均良好,pH值呈弱酸性且含有大量营养元素适宜收根粗壮;而1/2MS培养基生根缓慢,且新根较细。因此,兰科植物生长:树皮经发酵处理不易长菌,且保水保肥,可N6作为基本培养基更适宜于生根,这与刘骅等…】、张玲等能是其移栽成活率高、长势好的原因。但从移栽基质成本【t≈的研究结果一致。激素IBA对石斛试管苗生根具有促进来看,既然陶粒对移栽效果影响并不明显,则基质D(火山作用,这与张叔萍等I-3】的结论相似。而4个培养基处理中,
岩+松树皮+活苔藓)为最佳基质。
以培养基N6+NAA0.5mg/L+IBA0.1mg/L+蔗糖30g/L+参考文献:
琼脂7g/L+AC5
r,/L+香蕉汁100ml_/L生根壮苗效果最
【l】张启香,方炎明.铁皮石斛组织培养及试管苗营养器官和原球茎
佳。
的结构观察叨.西北植物学报,2005,25(9):1761—1765.
在试验中发现,在选用初始材料时,由于石斛的丛生【2】孙志蓉,王美云,金家兴,等.铁皮石斛试管苗生长发育动态研究
效应(丛生比单株操作,生长状况好且快),无法整齐划一,叨.北京中医药大学学报,2010,33(2):83—87.
大部分试管苗以高为2.3cm、无根或带少许短细根的2~[3】郁美娟,孟庆华,黄德音,等.石斛属植物有效成分及药理作用研
3株的丛苗为操作单位.但有少部分高约5C1TI的试管苗。
枷中成药,2003,25(11):918抛
(下转第23页)
23
辐射时间可以得到不同类型的突变体。UV—C照射甘蓝型
油菜种子lh主要诱发早开花突变体,照射种子5h可诱
[2】KostinaL.Theinfluenceof
space
flightfactors
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viabilityand
mutabilityofplants【J】.AdvSpaceResearch,1984,4(10):65—70.
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发晚开花和矮杆突变体,这可能是因为紫外线辐射使
DNA分子形成嘧啶二聚体.阻碍碱基问的正常配对,从而引起突变。多雄蕊突变体主要出现在始花期。盛花期雄蕊
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影响[J1.植物生理科学,2005,21(7):210-212.【7】
AhmadL,Dayand
UV
J
P,MacDonald
in
又恢复正常,这一现象可能和材料本身的特性或与种植的环境有关,具体机理还有待于进一步的试验验证。试验中还观祭到UV—C照射4—5h时.萌发出的幼苗生长扭曲并失去背地性,不能直立生长。综上说明,UV—C处理对植物的影响是多方面的。此外,杜慧芳等[61研究发现紫外线诱变效率与紫外灯的强度和离照射材料的距离有关.所以不同材料诱变的最佳时间还有待具体研究。
M.处理后,发现照射l~3h的幼苗在田间长势整齐,照射4~5h的幼苗部分生长扭曲。不能直立生长,植株的
M
V,et
a1.Haploid
napus
culturefor
the
mutagenesisrapid2cyeling
to
Brassica
generationbrassicicola
ofresistance
of
chlorsulfuronandAlternaria
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Botany,199l,67:52l一525.
MP.The
napus
[8】Swanson
tolerant
Echaracterization
L."after
in
ofherbicide
of
整体高度明显低于对照。该结果已被广泛证实l】q,原因可能是紫外线照射使植株体内生长素光氧化.形成的氧化产物抑制了茎的伸长。
目前,通过理化因素诱发构建突变体库的方法已成为创建新型种质资源的一种有效手段,本试验利用UV—C诱
导甘蓝型油菜品种SWU7。经M,筛选。获得雄性不育、矮
【9】
plantsin
Br砸sicavitroselection
microspores
andprotoplasts【J】.PlantCell
J
E.Doubled
erueic
Rep,1988,7:83—87.
Barro
carinata
F,Fernandezwith
haploid
content
linesofBrassica
modifiedacid
through
mutagenesis
byEMStreatmentof2001.120:262—264.
isolated
microspores
fJ】.PlantBreeding,
[10】Barro
eruciccarinata
F,Fernandezacid
contents
J
in
E.Modificationdoubled
of
glucosinolatelines
of
and
杆、多雄蕊、花瓣畸形、浅色花瓣及早和晚开花等突变体,总变异频率达3.86%,诱变效率略低于化学诱变。尽管EMS作为一种常用的化学诱变技术,诱变频率较高,诱变作用具有特异性,但存在价格昂贵、毒性较大等缺陷【161。本试验中UV—C来源于紫外线杀菌灯(40W,254nm).操作简单,方便经济,能够快速诱发突变效应且毒害和污染很小,缺陷是突变效率偏低。但只要确定合适的照射时间、强度和紫外灯与材料之间的距离.UV—C诱变技术将具有
广阔的应用前景。
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rapa
of
to
MuraliNS.TeramuraAH.EffectofUV2B
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irradiancegrowth
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nutrition
fromChinese
in
contributes
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铁皮石斛生根壮苗培养基优化及移栽基质选择
作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):
韩晓红, 孙金龙, 段春红, HAN Xiao-hong, SUN Jin-long, DUAN Chun-hong武汉生物工程学院生物工程系,湖北武汉,430415广东农业科学
Guangdong Agricultural Sciences2013,40(2)
本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_gdnykx201302007.aspx