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高效植物组培快繁技术

【摘要】:目前,仙客来多用种子进行繁殖,且种子多为杂交种,不利于优良性状的保持。本试验通过不同消毒时间处理仙客来叶片,确定最佳的消毒时间;通过加入不同的激素处理,筛选适宜的诱导培养基;比较活性炭和抗坏血酸两种方法,确定哪种方法可以更好地防止仙客来褐化。现采用仙客来的幼嫩叶片为外植体。由上述结论可以看出,当NAA浓度为1.0、BA浓度为2.0时,愈伤组织诱导率最大,为仙客来外植体诱导愈伤组织培养基的最佳配方。

目前,仙客来多用种子进行繁殖,且种子多为杂交种,不利于优良性状的保持。组织培养能够保持植物的优良性状并且有很高的繁殖率。利用组织培养的方法建立优系仙客来的无性繁殖体系,进行种苗的工厂化育苗生产,具有恢复和保持种性、快速大量繁殖优系品种的优势,可以从根本上解决仙客来生产上的种苗质量问题。

本试验通过不同消毒时间处理仙客来叶片,确定最佳的消毒时间;通过加入不同的激素处理,筛选适宜的诱导培养基;比较活性炭和抗坏血酸两种方法,确定哪种方法可以更好地防止仙客来褐化。

(一)外植体培养

1.试验材料

采用种子无菌播种,获得无菌小苗后,取叶及小块茎作为接种材料,这样外植体污染少,易于成功。采用大植株的叶及块茎作为外植体,同样可以。现采用仙客来的幼嫩叶片为外植体。

2.试验方法

(1)外植体不同消毒时间的处理。配制MS培养基加蔗糖25 g/L、琼脂6.5 g/L,调节pH值至5.6~6.0,并将其分装、封口,和接种用的实验器具一起进行高压灭菌后接种。

本试验采用酒精表面灭菌和升汞灭菌进行接种前的消毒处理。

将升汞消毒时间设置为4个梯度:4、6、8、10 min,将叶片分组后分别进行不同时间的消毒处理。

将处理后的叶片切成1 cm×1 cm的小块接种到培养基上。1个月后统计外植体不同消毒时间后的褐化率、污染率、成活率,比较得出最佳消毒时间。

重复3次,取平均值。

表10-7-1 外植体不同消毒时间的处理(0.1%升汞)

从表10-7-1可以看出,升汞的消毒时间对外植体消毒效果有明显的影响,随着消毒时间的延长,污染率降低。叶片用升汞消毒4、6、8、10 min,污染率分别为85%、50%、40%和10%。从表10-7-1还可以看出,外植体的褐化与升汞的消毒时间密切相关,升汞处理时间为4、6、8、10 min,褐化率分别为10%、25%、50%、55%,可见,随着消毒时间的延长,污染率下降,但褐化率升高。通过比较,可得出仙客来叶片外植体的最佳消毒时间为6 min。

(2)适宜外植体培养基的筛选。

①NAA的筛选:配制MS培养基加蔗糖25 g/L、琼脂6.5 g/L,以1.5 mg/L BA为基数,设置不同浓度梯度的NAA:0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg/L,调节pH值至5.6~6.0,并将其分装、封口,和接种用的实验器具一起进行高压灭菌后接种。

利用试验中得出的最佳消毒时间6 min进行接种前的灭菌处理。将处理后的叶片切成1 cm×1 cm的小块接种到培养基上。1个月后统计愈伤组织诱导率,根据外植体的生长情况确定最佳的NAA浓度。

重复3次,取平均值。

表10-7-2 以1.5 mg/L BA为基数愈伤组织诱导率

(www.chuimin.cn)

由于BA是植物形成愈伤组织的必需激素,所以在固定了BA浓度时,由表10-7-2可以看出,当NAA浓度为0时,愈伤组织也是生长的,不过诱导率只有10.5%。在NAA浓度为1.0 mg/L时,愈伤组织诱导率达到最大值72.5%,效果也最明显。

②BA的筛选:在筛选出的最佳NAA浓度1.0 mg/L的培养基中添加不同浓度梯度的BA(0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg/L),调节pH值至5.6~6.0,并将其分装、封口,和接种用的实验器具一起进行高压灭菌后接种。

将处理后的叶片切成1 cm×1 cm的小块接种到培养基上。1个月后统计愈伤组织诱导率,根据外植体的生长情况确定最佳的BA浓度。

重复3次,取平均值,并比较3种培养基中愈伤组织的增殖情况。

表10-7-3 愈伤组织诱导率

由表10-7-3可以看出,在固定NAA浓度为1.0时,当BA浓度为0时,愈伤组织也是生长的,不过成功率非常小,只有11.5%。在BA浓度为2.0 mg/L时,愈伤组织诱导率达到最大值59.9%,效果也最明显。

由上述结论可以看出,当NAA浓度为1.0、BA浓度为2.0时,愈伤组织诱导率最大,为仙客来外植体诱导愈伤组织培养基的最佳配方。

(二)增殖培养

仍以MS为基本培养基,添加3种组合的激素,即NAA 1 mg/L、BA 2 mg/L,NAA 1 mg/L、BA 4 mg/L和NAA 1 mg/L、BA 8 mg/L,将诱导出的愈伤组织分切成大小一致的小块接入培养基。增殖效果见表10-7-4。

表10-7-4 愈伤组织增殖效果

实验结果表明,随着BA浓度的增大,愈伤组织的增殖率也增大,达到最大值70.9%;随着BA浓度的增大,褐化率也不断增大,由最初的25.3%上升到53.4%。所以,最佳BA浓度以4 mg/L为最好。

(三)分化培养

诱导、增殖培养后,产生大量的愈伤组织,将上述愈伤组织转入分化培养基上,分化培养基中不加入NAA,培养20 d后,叶片愈伤组织上分化出丛生苗。块茎愈伤组织的瘤状体可以自行分离而成单独球体,其上可分化出小苗。

(四)生根培养

切开丛生苗,将单独的球体选出,接种到MS+IBA 0.5 mg/L的生根培养基上,20 d后可在苗的基部形成幼根,30 d后根长2~6 mm,有1~10条。球茎愈伤组织生长缓慢,不易生根。

(五)驯化移栽

将已生根的组培苗进行1周驯化后,在温室中进行移栽,移栽时,从试管中取出生根的小苗,用0.2%多菌灵轻轻洗掉根部粘着的培养基,要清洗干净,以防残留培养基滋生杂菌,同时避免伤根。移植时用一根筷子粗的竹签在基质中插一小孔,然后将小苗插入,注意幼苗较嫩,防止弄伤,栽后把苗周围基质压实,栽前基质要浇透水,栽后轻浇薄水。再将苗移入高湿度的环境中,保证空气湿度达90%以上,后逐渐过渡到温室自然环境,移栽成活率在80%以上。