近年來,采用組培快繁技術(shù)對多肉植物進行繁殖的研究越來越多,并已在生產(chǎn)中獲得了廣泛的應用。隨著這一繁殖技術(shù)的推廣與使用,生產(chǎn)者發(fā)現(xiàn),通過組織培養(yǎng)繁殖的商品苗在外觀形態(tài)上與分株或播種繁殖苗存在明顯的差異,其中,組培苗基部葉片較長,畸形,觀賞效果差,認為對這些葉片去除后會導致植株整體形態(tài)不完整,從而失去觀賞價值。其原因主要是由于移栽出的組培苗形態(tài)與自然繁殖苗不同,組培苗一般葉片細長,厚度不足,整體植株細弱,生長勢不強,因此導致組培苗需要較長時間的生長,新生葉才能恢復其正常的品種特征,不僅影響了這些多肉植物的商品價值,也增加了培養(yǎng)時間、提高了生產(chǎn)成本,從而影響了這一技術(shù)的應用前景。
本研究以冰燈玉露再生苗為外植體,采用含有不同激素的培養(yǎng)基、不同的培養(yǎng)溫度及光照強度等方法,以找到適宜的促成其組培苗正常形態(tài)建成的培養(yǎng)條件,試驗結(jié)果可以減少組培快繁中冰燈玉露畸形苗的產(chǎn)生,縮短冰燈玉露組培苗移栽成苗的時間,可為研究其他多肉植物的組培快繁技術(shù)及其應用提供一定的參考。
1 材料和方法
1.1 植物材料
供試冰燈玉露再生苗為天津農(nóng)學院園林植物實驗室提供。
1.2 試驗方法
1.2.1 不同激素對冰燈玉露形態(tài)建成的影響
經(jīng)過增殖培養(yǎng)獲得的冰燈玉露組培苗在移栽前形態(tài)與自然生長苗存在較大差異。為了在移栽前對組培苗形態(tài)重建,將組培苗轉(zhuǎn)移到含有不同激素的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng),以獲得生長外形與自然狀態(tài)下一致的幼苗。試驗采用100 mL三角瓶,每瓶加入40 mL培養(yǎng)基。每個處理做10瓶,每瓶接種5個再生苗。接種后將三角瓶放入組培室,培養(yǎng)條件為:25℃,24 h連續(xù)光照,光照強度2 000 lx。接種后每天觀察再生苗的生長情況,經(jīng)過約40 d培養(yǎng),記錄再生苗在不同培養(yǎng)基上的形態(tài)變化情況。
1.2.2 不同溫度對冰燈玉露形態(tài)建成的影響
為了進一步研究冰燈玉露組培苗形態(tài)建成中溫度的影響,采用不同溫度(20,22,24,26,28℃)條件,對再生苗的生長變化進行試驗。采用1.2.1篩選出的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。試驗設(shè)計與1.2.1相同。接種后每天觀察再生苗的生長情況,經(jīng)過約30 d培養(yǎng),記錄再生苗在不同溫度下的形態(tài)變化情況。
1.2.3 不同光照強度對冰燈玉露形態(tài)建成的影響為了研究光照對冰燈玉露形態(tài)建成的影響,采用冰燈玉露組培苗,接種到1.2.2所用的培養(yǎng)基上。采用25℃,24 h連續(xù)光照,只是光照強度(1 500,2 000,2 500,3 000,4 000 lx)不同。接種后每天觀察再生苗的生長情況,經(jīng)過約40 d培養(yǎng),記錄再生苗在不同光照強度下的形態(tài)變化情況。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同激素對冰燈玉露形態(tài)建成的影響
從表1可以看出,冰燈玉露組培苗在MS上生長基本都是形態(tài)不正常苗,這種苗葉片較自然條件下生長的要細,而且形狀與自然狀態(tài)下的苗不同,葉子分布不規(guī)則,葉子上端看不到“窗”的構(gòu)造。說明一般不經(jīng)過形態(tài)重建誘導,冰燈玉露組培苗移栽后很難在短時間內(nèi)長成自然狀態(tài),使其具有一定的觀賞性。在培養(yǎng)基中附加一定量的IAA,情況并沒有好轉(zhuǎn),而且組培苗出現(xiàn)了肉質(zhì)根,這類根形成后,植株生長緩慢,有的還出現(xiàn)褐變死亡現(xiàn)象。說明生長素不利于冰燈玉露組培苗的形態(tài)重建。當在培養(yǎng)基中添加BA后,情況有所改進,組培苗生長加快,同時葉片形態(tài)出現(xiàn)變化,葉片變厚,排列整齊,從外觀上基本與自然條件下相似;在不同BA濃度下,組培苗生長情況不同,效果好的是0.25 mg·L-1BA,當BA質(zhì)量濃度達到1.0 mg·L-1時,符合要求的組培苗數(shù)量減少,同時植株生長緩慢,植株變得矮小。因此,在適宜的BA濃度下,冰燈玉露的組培苗才能實現(xiàn)形態(tài)重建。本試驗還嘗試了同時加入BA與IAA,但效果與MS相同,沒有出現(xiàn)形態(tài)正常的組培苗。說明在MS培養(yǎng)基中添加0.25 mg·L-1的BA可以獲得部分植株形態(tài)與自然生長相似的組培苗。
表1 不同激素對冰燈玉露形態(tài)建成的影響
2.2 不同溫度對冰燈玉露形態(tài)建成的影響
從表2可以看出,冰燈玉露形態(tài)正常率較高,原因主要是由于試驗采用的培養(yǎng)基為MS附加0.25 mg·L-1的BA,因此,組培苗形態(tài)普遍變得較為正常;但在不同溫度下,形態(tài)正常苗的比例有所不同,當溫度為20℃時,獲得的形態(tài)正常的組培苗數(shù)多,而隨著溫度的增加,組培苗恢復率也逐漸下降,到28℃時,僅有38%。說明冰燈玉露形態(tài)建成培養(yǎng)的溫度應采用較低的溫度。在試驗中,也曾采用18℃進行培養(yǎng),但結(jié)果顯示,幾乎所有組培苗都停止生長,只有個別生長正常,說明過低溫度也不利于冰燈玉露組培苗的形態(tài)建成。雖然在20℃時可以獲得較高的冰燈玉露組培苗的恢復率,但也因溫度較低,組培苗生長速度較慢,也不是理想的培養(yǎng)條件。為此,試驗又采用不同光照強度來提高形態(tài)重建率,希望獲得較高、較快的冰燈玉露形態(tài)重建培養(yǎng)。
表2 不同溫度對冰燈玉露形態(tài)建成的影響
2.3 不同光照強度對冰燈玉露形態(tài)建成的影響
試驗采用 1 500,2 000,2 500,3 000,4 000 lx的光照強度,對冰燈玉露新增殖的小苗進行24 h連續(xù)光照培養(yǎng),同時采用附加0.25 mg·L-1BA的培養(yǎng)基和20℃的培養(yǎng)溫度。
從表3可以看出,在不同光照強度條件下,冰燈玉露組培苗在生長速度與形態(tài)上出現(xiàn)較大變化,畸形苗恢復率明顯提高,生長速度也有所加快,說明光照強度對于組培苗生長速度與形態(tài)建成有較大影響。從形態(tài)恢復率來看,在光照強度為3 000 lx時效果好,同時組培苗的生長速度也較快。因此,選擇光照強度為3 000 lx,溫度為20℃,在含有0.25 mg·L-1BA的培養(yǎng)基上,冰燈玉露組培苗可以正常生長,獲得的組培苗在移栽前就能達到自然狀態(tài)下的正常形態(tài)。
表3 不同光照強度對冰燈玉露形態(tài)建成的影響
3 結(jié)論與討論
在本試驗中,冰燈玉露組培苗在移栽前的形態(tài)與自然條件下的形態(tài)不一致的情況,在許多植物培養(yǎng)中普遍存在,其中原因很多,大致可以概括為幾個方面。第一,組培條件下生長環(huán)境與自然環(huán)境之間的差異,導致一些性狀不能很好地表達。如在強光照下,才能出現(xiàn)的一些性狀,在組培條件下很難達到,因為組培苗在一個密閉的空間內(nèi),過強的光照會導致其生存空間內(nèi)的溫度過高,從而影響組培苗的生長。本試驗中僅采用光照3 000 lx的強度,其是自然光照下強度的1/11,因此,環(huán)境是造成組培苗畸形的主要因素。當組培苗移栽到自然環(huán)境下時,很快又能恢復其自然生長的特性。第二,組培苗處于人為干擾下的生存方式,如光合作用不能夠很好建立,因為在培養(yǎng)基中添加了蔗糖作為能源物質(zhì)。在培養(yǎng)基中附加激素來引導其生長分化,與自然條件下其自身自我調(diào)節(jié)的結(jié)果不同,被動地生長必將改變其特有的表現(xiàn)型。本試驗也是通過改變培養(yǎng)基中的激素,從而達到冰燈玉露的形態(tài)重建。第三,組培生長是一種與正常生長不同的過程,正常生長植物從種子到發(fā)芽,再到開花、結(jié)果,是按照自然規(guī)律進行的,而組培生長一般是從某個階段直接進行或者是從后向前進行。如從某種成熟組織誘導再生,就是一種逆向生長,形態(tài)出現(xiàn)畸形是很正常的。因此,要想在組培階段獲得形態(tài)與自然條件下的一致就要有一個形態(tài)重建的過程,再次通過人為干預達到與自然相近的生長形態(tài)。
本試驗研究了激素、光照和溫度對冰燈玉露組培苗生長形態(tài)的影響,獲得生長正常、與自然條件下形態(tài)相似的組培苗培養(yǎng)體系,結(jié)果表明,將新增殖的冰燈玉露較小的組培苗選擇光照強度為3 000 lx,連續(xù)光照24 h,并在溫度為20℃以及在含有0.25 mg·L-1BA的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng),可以獲得正常生長的冰燈玉露組培苗,且獲得的組培苗在移栽前就能達到自然狀態(tài)下的正常形態(tài)。
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