結(jié)果與分析
1、不同時(shí)間采集的外植體對(duì)多花黃精組培苗增殖的影響
離體植物在組織培養(yǎng)過(guò)程中,植物組織的發(fā)生和形成不但受培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)成分和激素的影響,還與外植體的生理狀態(tài)及其內(nèi)源激素含量密切相關(guān)。內(nèi)源激素是維持植物正常生長(zhǎng)發(fā)育、控制植物株型的重要微量物質(zhì),不同時(shí)間采集的外植體因其內(nèi)源激素含量存在差異,導(dǎo)致其增殖效率存在差異,不同時(shí)間采集的外植體其增殖效率不同,外植體的不同采集時(shí)間對(duì)其腋芽萌發(fā)的影響情況如表1。表1表明:3~4月采集的外植體其生長(zhǎng)勢(shì)和腋芽萌發(fā)狀態(tài)均好,平均萌發(fā)腋芽6.63個(gè);1~2月采集的外植體其生長(zhǎng)勢(shì)和腋芽萌發(fā)狀態(tài)次之,平均萌發(fā)腋芽6.12個(gè);5~6月采集的外植體其生長(zhǎng)勢(shì)和腋芽萌發(fā)狀態(tài)均差,平均萌發(fā)腋芽5.11個(gè)。就外植體的不同采集時(shí)間而言,3~4月采集的外植體其腋芽的萌發(fā)能力和生長(zhǎng)勢(shì)均明顯優(yōu)于其他時(shí)間采集的,這與不同時(shí)間采集的外植體其內(nèi)源激素含量存在差異有關(guān)。
表1 外植體的不同采集時(shí)間對(duì)其腋芽萌發(fā)的影響?
? 同列數(shù)據(jù)后的不同字母表示在0.05水平上差異顯著,平均芽數(shù)為3次重復(fù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差,用“+”號(hào)表示腋芽的生長(zhǎng)趨勢(shì),“+”號(hào)越多表示其生長(zhǎng)勢(shì)越好;表3、表4均與此相同。
2、不同的增殖培養(yǎng)時(shí)間及切分外植體方式對(duì)多花黃精組培苗增殖的影響
無(wú)菌外植體經(jīng)切分處理后接入MS+NAA 1.5 mg·L-1+KT 1.5 mg·L-1培養(yǎng)基中約15 d后即有啟動(dòng)痕跡;培養(yǎng)25 d左右,根莖芽周?chē)_(kāi)始冒出新芽,但其生長(zhǎng)勢(shì)較弱,有效芽較少;培養(yǎng)35 d左右,根莖芽周?chē)写罅啃卵棵俺觯移渖L(zhǎng)勢(shì)有所增強(qiáng),有效芽逐漸增多;培養(yǎng)45 d左右,新生芽的數(shù)量達(dá)到大值,且其生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng),有效芽的數(shù)目趨于穩(wěn)定;培養(yǎng)55 d左右,新生芽的生長(zhǎng)趨勢(shì)開(kāi)始明顯下降,有效芽的數(shù)目趨于穩(wěn)定,芽體有變黃跡象;培養(yǎng)65 d后,新生芽體的生長(zhǎng)趨勢(shì)進(jìn)一步下降,芽體有萎蔫現(xiàn)象,出現(xiàn)新生芽體枯死衰退情況。方差分析結(jié)果(見(jiàn)表2)表明,以不同切分處理的外植體其增殖的平均芽數(shù)間的差異達(dá)到了顯著水平。調(diào)查中發(fā)現(xiàn),在各個(gè)增殖培養(yǎng)階段,切分處理Ⅰ的增殖芽總體數(shù)量和生長(zhǎng)勢(shì)均顯著優(yōu)于切分處理Ⅱ和Ⅲ。增殖培養(yǎng)第45 天的調(diào)查結(jié)果表明,切分處理Ⅰ增殖的有效平均芽數(shù)顯著高于切分處理Ⅱ和Ⅲ的,且其芽體健壯,有效芽總體生長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)。綜合考慮整個(gè)工廠(chǎng)化育苗系統(tǒng)認(rèn)為,切分處理Ⅰ、增殖培養(yǎng)周期為45 d,這一技術(shù)方案比較適用于生產(chǎn)實(shí)際。
3、繼代培養(yǎng)次數(shù)對(duì)多花黃精組培苗增殖和生根的影響
在連續(xù)進(jìn)行的7次繼代培養(yǎng)中,繼代培養(yǎng)的不同次數(shù)對(duì)多花黃精增殖的影響沒(méi)有達(dá)到顯著差異水平,第1~7次繼代培養(yǎng)增殖的平均芽數(shù)分別為6.45、6.50、6.11、5.89、6.05、5.97和6.16 個(gè),差值小于0.7(見(jiàn)表3)。觀(guān)察發(fā)現(xiàn),隨著繼代培養(yǎng)次數(shù)的增加其增殖的平均芽數(shù)雖然沒(méi)有顯著的差異,前6次繼代培養(yǎng)的芽體均健壯高大,葉片均鮮嫩;但是,繼代培養(yǎng)到第7次以后,增殖過(guò)程中有輕微的玻璃化現(xiàn)象出現(xiàn),繼續(xù)增加繼代培養(yǎng)的次數(shù)后,玻璃化現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重。因此,綜合考慮多花黃精工廠(chǎng)化育苗系統(tǒng)認(rèn)為,在不嚴(yán)重危害苗木生產(chǎn)又能保證苗木數(shù)量的前提下,適宜的繼代培養(yǎng)次數(shù)應(yīng)為7次。
表2 增殖培養(yǎng)時(shí)間及切分處理方式對(duì)多花黃精根莖芽增殖的影響?
? 同行數(shù)據(jù)后的不同字母表示在0.05水平上差異顯著,平均芽數(shù)為3次重復(fù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差,用“+”號(hào)表示腋芽的生長(zhǎng)趨勢(shì),“+”號(hào)越多表示其生長(zhǎng)勢(shì)越好。
表3 繼代培養(yǎng)的次數(shù)對(duì)多花黃精組培苗增殖和生根的影響
繼代培養(yǎng)的次數(shù)對(duì)多花黃精生根的影響達(dá)到了顯著差異水平,隨著繼代培養(yǎng)次數(shù)的逐漸增加,平均生根數(shù)呈下降趨勢(shì)。當(dāng)繼代培養(yǎng)次數(shù)由1增至6次時(shí),平均根數(shù)下降了4.2條。但就整個(gè)多花黃精生根系統(tǒng)而言,當(dāng)繼代培養(yǎng)到第7次時(shí),每塊根莖芽體上生長(zhǎng)根數(shù)的平均值依然高達(dá)20.8條,且其生長(zhǎng)勢(shì)旺盛,根多芽青,不影響后期苗木移栽成活率。因此,綜合考慮多花黃精工廠(chǎng)化育苗系統(tǒng)認(rèn)為,繼代培養(yǎng)7次后的生根培養(yǎng)不影響苗木生產(chǎn),較為適宜。
4、活性炭對(duì)多花黃精組培苗增殖和生根的影響
將單個(gè)多花黃精無(wú)根帶芽塊莖接種在附加了活性炭的培養(yǎng)基上,含有不同濃度活性炭的培養(yǎng)基對(duì)多花黃精組培苗增殖和生根的影響情況如表4所示。表4顯示,接種在增殖培養(yǎng)基上的多花黃精,活性炭濃度對(duì)其增殖的影響均達(dá)到了顯著差異水平,隨著活性炭濃度的增加,增殖的平均芽數(shù)呈下降趨勢(shì),當(dāng)活性炭濃度由0.05增至0.50 g·L-1時(shí),增殖的平均芽數(shù)下降了1.69 個(gè),但含有0.05 g·L-1活性炭的培養(yǎng)基上的組培苗其增殖芽的質(zhì)量較好,芽體高大粗壯、葉嫩苗青,而當(dāng)活性炭濃度升高至0.5 g·L-1時(shí),所增殖的芽體其粗壯程度愈加明顯,但此時(shí)增殖的平均芽數(shù)過(guò)低,降低了增殖倍數(shù),因此不宜選用0.5 g·L-1這一活性炭濃度。接種在生根培養(yǎng)基上的多花黃精,活性炭濃度對(duì)其組培苗生根的影響達(dá)到了顯著水平,當(dāng)活性炭濃度為0.20 g·L-1時(shí)其生根效果好,平均生根數(shù)達(dá)27條;隨著活性炭濃度的增加,其生根效果卻逐漸變差,當(dāng)活性炭濃度為0.50 g·L-1時(shí),其平均生根數(shù)減至20.1條,比高平均生根數(shù)下降了1.6條。觀(guān)察發(fā)現(xiàn),在添加了活性炭的生根培養(yǎng)基中形成的根較為粗壯,苗木生長(zhǎng)勢(shì)也較好。綜上所述,在增殖培養(yǎng)中,添加0.05 g·L-1的活性炭較為適宜;在生根培養(yǎng)中,添加0.20 g·L-1的活性炭較為適宜。
表4 含有不同濃度活性炭的培養(yǎng)基對(duì)多花黃精組培苗增殖和生根的影響
結(jié)論與討論
組織培養(yǎng)過(guò)程中,生長(zhǎng)素的種類(lèi)和濃度及試管苗的生長(zhǎng)狀態(tài)、生理代謝狀態(tài)與其生根密切相關(guān)。試驗(yàn)選用3~4月采集的外植體,經(jīng)過(guò)7次繼代培養(yǎng)后,在培養(yǎng)基中添加濃度為1.0 mg·L-1的生長(zhǎng)素NAA,有利于多花黃精的生根誘導(dǎo)。活性炭已經(jīng)廣泛應(yīng)用于植物的組織培養(yǎng)中,它的參與對(duì)植物器官發(fā)生、體細(xì)胞胚發(fā)生產(chǎn)生了正效應(yīng)或負(fù)效應(yīng)。試驗(yàn)結(jié)果表明,活性炭有利于提高多花黃精組培苗的生根質(zhì)量。其作用機(jī)制一般認(rèn)為是通過(guò)吸附生根過(guò)程中的毒害次生代謝物而發(fā)生作用的,并為根的生長(zhǎng)和形成提供了有利的暗環(huán)境。
影響植物離體培養(yǎng)增殖和生根的因素很多,不僅有基因類(lèi)型、培養(yǎng)基成分和培養(yǎng)條件,也有繼代培養(yǎng)的次數(shù)。增加繼代培養(yǎng)的次數(shù)是提高苗木增殖系數(shù)的重要手段,但同時(shí)也是引發(fā)苗木玻璃化現(xiàn)象的重要原因。組織培養(yǎng)中多次繼代培養(yǎng)的試驗(yàn)結(jié)果表明:隨著繼代培養(yǎng)次數(shù)的增加,苗木的增殖倍數(shù)逐漸提高,但多次繼代培養(yǎng)的增殖芽因長(zhǎng)期受到高濃度激素的刺激,其組織細(xì)胞的遺傳性發(fā)生改變,在組織培養(yǎng)過(guò)程中逐漸消耗了原有母體組織中存在的與器官形成相關(guān)的微量物質(zhì),從而使其細(xì)胞分裂和分化能力下降,多次繼代培養(yǎng)的增殖系數(shù)也下降,增殖芽體的長(zhǎng)勢(shì)變?nèi)酰矿w質(zhì)量變差。文中研究結(jié)果表明:多花黃精組培苗在增殖培養(yǎng)基中經(jīng)過(guò)多次繼代培養(yǎng),隨著繼代培養(yǎng)次數(shù)的增加,其增殖系數(shù)總體呈下降趨勢(shì),但各次繼代培養(yǎng)增殖芽的平均芽數(shù)絕對(duì)差值不大,下降趨勢(shì)不顯著。
以采集于3~4月的多花黃精根莖芽為離體組織培養(yǎng)材料時(shí),其增殖能力和芽體長(zhǎng)勢(shì)均好,單個(gè)根莖芽的增殖系數(shù)高,增殖時(shí)間短,能有效縮短工廠(chǎng)化育苗周期,節(jié)約生產(chǎn)成本。以MS+NAA 1.5 mg·L-1+KT 1.5 mg·L-1+Ac 0.05 g·L-1為培養(yǎng)基進(jìn)行連續(xù)多次的繼代培養(yǎng),組培苗的增殖效果一直較為穩(wěn)定,到第7次繼代培養(yǎng)時(shí),其增殖的平均芽數(shù)依然高達(dá)5.88個(gè),且增殖的芽體長(zhǎng)勢(shì)良好,可適用于高效工廠(chǎng)化育苗生產(chǎn)。此外,將第7次繼代增殖培養(yǎng)的芽體接種在1/2MS+NAA 1.0 mg·L-1+Ac 0.20 g·L-1的培養(yǎng)基上進(jìn)行生根培養(yǎng)時(shí),其生根率可達(dá)96.8%,平均生根數(shù)可達(dá)27條,且根系粗壯,生長(zhǎng)勢(shì)旺盛。上述試驗(yàn)所用的兩種培養(yǎng)基分別是多花黃精工廠(chǎng)化育苗體系中佳的增殖培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基。
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