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不同培養基對火焰南天竹增殖與生長的影響

2014-06-09 14:20王永平鮑華鵬
江蘇林業科技 2014年1期
關鍵詞:南天竹倍數葉面積

王 姍,王永平,鮑華鵬

(江蘇農林職業技術學院,江蘇 句容 212400)

不同培養基對火焰南天竹增殖與生長的影響

王 姍,王永平,鮑華鵬

(江蘇農林職業技術學院,江蘇 句容 212400)

以火焰南天竹(Nandina domestica‘Fire power’)為材料,研究了6種培養基對火焰南天竹增殖和生長的影響。試驗結果表明:6個培養基對火焰南天竹的增殖倍數、含水量、植株高度、葉片面積、葉綠素含量均有顯著的影響,其中M6培養基處理的火焰南天竹增殖倍數最高,M5培養基處理的植株生長健壯,平均株高、葉綠素含量、含水量均顯著高于其他處理組,但增殖倍數并非最高。綜合分析表明:M6培養基較目前常用的單一培養基而言更適宜于火焰南天竹的增殖培養,M5培養基更適宜于火焰南天竹的壯苗培養。

火焰南天竹;培養基;增殖倍數

火焰南天竹(Nandina domestica‘Fire power’),屬小檗科南天竹屬,為國外培育的南天竹園藝新品種[1]。植株矮小,株形緊湊,葉片橢圓或卵形,其節間特短,火焰南天竹在江蘇地區4月中旬開始萌芽,長出嫩紅的新葉,葉片長、大,氣溫30℃以上就逐漸轉綠,12月,當溫度降到5℃以下,晝夜溫差在10℃以上,葉片開始變紅,由于其耐寒常綠,經冬不凋,非常美麗,適宜做地被和小庭院環境布置。

由于火焰南天竹植株矮小,莖節短[2-3],節間只有普通南天竹的l/10,枝條細弱,扦插繁殖困難且繁殖速度慢。自從1995年上海植物園作為資源收集引進該品種以來,我國對火焰南天竹的研究才開始,生產上通常采用扦插育苗法,繁殖周期長,繁殖率極低[4-5]。關于火焰南天竹組織培養再生植株方面的報道很少,生根困難和移栽成活率低的問題限制了火焰南天竹的大面積推廣[6-7]。而傳統的組織培養方法雖然取得了一定成功,但增殖系數低和生長速度慢成為技術瓶頸,2002年浙江慈溪棉花科學研究所研究表明火焰南天竹采用傳統組織培養方法,繼代培養需45 d,芽的增殖系數僅為2.5,2003年上海市園林研究所研究表明生根率僅在30%~50%之間,因此采用傳統的組織培養方法對火焰南天竹的快繁并沒有突破性進展。本試驗利用課題組自行研制的浸沒式液體組織培養系統,從基本培養基角度對火焰南天竹的組織培養快繁方法進行了研究,以期為該品種的快速繁殖和推廣提供適用技術。

1 材料與方法

1.1 材料

以實驗室火焰南天竹優良單株的新稍誘導培養的試管無菌苗為試驗材料。

1.2 方法

分別配制WPM、改良的WPM和MS基本培養基,分別將MS與WPM、MS與改良的WPM等體積混合配制成MS-WPM、MS-改良的WPM混合培養基。試驗設6種不同培養基分別為M1:WPM;M2:1/2WPM;M3:改良的WPM(大量、微量元素減半);M4:MS-WPM;M5:MS-改良的WPM;M6:B5,其中M1作為對照處理組,根據預實驗結果可知,各培養基中添加2 mg/L 6-BA、30 g/L蔗糖,pH 5.8。接種在自行研制的浸沒式液體培養搖床上,培養容器為容量2 000 mL的塑料瓶,其中灌入200 mL的培養液,每瓶接種15株組織培養苗,各重復3次,置于溫度(25±2)℃、光照度1 800~2 000 lx、光照時間16 h/d的培養室內培養。30 d后統計6種處理植株的生長形態,每株組織培養苗的平均增殖倍數,參照張志良等[8]的方法測定葉片的葉綠素含量。根據鮮質量和干質量計算含水量,計算公式為:含水量=〔(鮮質量-干質量)/鮮質量〕×100%。各指標均取3次重復的平均值。

1.3 數據整理與統計方法

采用Excel 2003軟件對實驗數據進行基本整理,采用SPSS統計分析軟件對實驗數據進行相關性分析、方差分析和Duncan’s新復極差檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同基本培養基對火焰南天竹增殖倍數影響

在不同基本培養基中火焰南天竹叢生芽的總增殖倍數和有效增殖倍數見表1。由表1可以看出,火焰南天竹在不同基本培養基上培養30 d后的總增殖倍數和有效增殖倍數存在明顯差異。對于火焰南天竹來說,在M6培養基上叢生枝的總增殖倍數和有效增殖倍數顯著高于其他培養基處理組。在M2和M3培養基上叢生芽的總增殖倍數和有效增殖倍數較低,顯著低于其他培養基處理組。不同于傳統組織培養,本實驗中培養基成分的不同對火焰南天竹的增殖倍數產生了顯著影響,由于M6培養基為B5培養基,分析可知B5培養基硝態氮含量較高,更適宜火焰南天竹的增殖,M1、M2、M3和M4培養基條件下的植株生長不良,可能是硝態氮含量達不到火焰南天竹生長要求。但M5培養基條件下植株生長健壯,但增殖倍數卻和M1、M2、M3、M4 4種培養基差異不顯著,需要增設試驗做進一步說明。

表1 不同基本培養基對火焰南天竹叢生芽增殖的影響

2.2 不同基本培養基對火焰南天竹形態指標影響

不同基本培養基對火焰南天竹平均株高和葉面積的影響見表2?;鹧婺咸熘裨贛5培養基上平均株高為7.3 cm,顯著高于其他培養基處理,觀察可以發現在M5培養基上生長的植株不僅較高,且生長健壯;而在其他5種培養基上,火焰南天竹的平均株高差異不顯著,由此可知,M5培養基很適合火焰南天竹的營養生長?;鹧婺咸熘裨贛5培養基上葉面積為0.462 cm2,其次為M6培養基,顯著高于其他4種培養基處理下的葉面積,其他4種培養基處理的火焰南天竹植株葉面積差異不顯著。植株的葉面積和植株營養是息息相關的,在硝態氮含量較高的培養基上,植株葉面積也大。分析可知,M5和M6培養基鈣離子含量相對于其他幾種培養基較低,推測火焰南天竹可能為忌鈣植物。

表2 不同基本培養基對火焰南天竹形態指標的影響

2.3 不同基本培養基對火焰南天竹含水量的影響

不同基本培養基對火焰南天竹鮮質量、干質量及含水量的影響見表3。

不同基本培養基對火焰南天竹的含水量有較大影響。在M5培養基處理下的火焰南天竹葉片含水量最高,達到93.33%,顯著高于其他5種培養基,其次在M4、M6和M3培養基處理組含水量分別達到76.92%,75.00%,70.00%,M1和M2培養基間含水量最低為66.67%。相關性分析表明,火焰南天竹葉片的含水量與總增殖倍數的相關性不顯著,表明總增殖倍數高的培養基處理組,其含水量不一定高。M5培養基條件下植株生長健壯,含水量也較高。

表3 不同基本培養基對火焰南天竹鮮質量、干質量及含水量的影響

2.4 不同基本培養基對火焰南天竹葉片葉綠素含量的影響

不同基本培養基對火焰南天竹葉片葉綠素含量的影響見表4。在M5培養基處理下,葉綠素a和葉綠素b含量最高,分別達到2.208 9 mg/g和0.762 2 mg/g,顯著高于其他培養基處理下的葉綠素含量,其次為M6培養基處理,葉綠素a含量為1.366 0 mg/g,葉綠素含量和植株體內硝態氮含量也存在相關性,同樣和植株體內鈣離子含量呈反比,M5和M6培養基中鈣離子含量較低,相應的葉綠素含量較高。而在M3培養基上,葉綠素a和葉綠素b的含量均最低,分別為0.083 5 mg/g和0.011 8 mg/g,培養基不同營養成分直接影響了植株的生長狀況,表現在植株體內硝態氮和鈣離子含量對植株產生的影響。

表4 不同基本培養基對火焰南天竹葉片葉綠素含量的影響

3 結論與討論

本研究中,在M6培養基上,火焰南天竹叢生芽的總增殖倍數、有效增殖倍數顯著高于其他培養基,但株高、葉面積,含水量及葉綠素含量并非最高;在M5培養基上,火焰南天竹總增殖倍數僅為2.58,但植株高度、葉面積、含水量及葉綠素含量均顯著高于其他培養基??傮w而言,在M6培養基上火焰南天竹增殖最快,其增殖效果明顯優于其他培養基,適宜作為火焰南天竹的增殖培養基;在M5培養基上,火焰南天竹植株生長健壯,長勢最好,含水量及葉綠素含量最高,適宜作為火焰南天竹的壯苗培養基。各培養基處理的火焰南天竹生長表現不一,其原因可能是各組合培養基含氮量不同,M5培養基為混合培養基,綜合了MS和WPM單一培養基的優勢,平衡了鹽分濃度,既避免了因WPM單一培養基中鹽分濃度較低而出現的養分不足狀況,又避免了因MS單一培養基中鹽分濃度較高而導致的養分過?,F象,更加有效地調節了培養基中的氮素濃度,對因氮素不足而出現葉片發紅的癥狀有一定的改善作用。

火焰南天竹增殖系數低,增殖速度慢是火焰南天竹快繁的瓶頸,用MS做為基礎培養基,從誘導不定芽到植株發根,長成完整植株要3個月以上[6,9],該研究采用M6培養基進行培養,從接種到叢生芽增殖僅需30 d左右,增殖系數為4以上,時間大大縮短,說明M6作為基本培養基比MS更適應火焰南天竹增殖培養,因此在浸沒式液體培養條件下,火焰南天竹增殖培養基可采用M6+2 mg/L 6-BA,而采用M5培養基則有利于火焰南天竹的壯苗生長,火焰南天竹的壯苗培養基可采用M5+2 mg/L 6-BA。

[1] 蔣澤平,王福銀,徐招娣,等.火焰南天竹離體保存技術研究初報[J].江蘇林業科技,2010,37(3):6-8.

[2] 宋 剛,朱 艷.火焰南天竹的組織培養和規?;a[J].植物生理學通訊,2010(2):157-158.

[3] 鄧玉營,呂秀立.火焰南天竹組織培養的研究[J].北方園藝,2010(20):141-143.

[4] 王玉勤,杜永芹,倪林娟.火焰南天竹的扦插繁殖法[J].上海農業科技,2004(5):97.

[5] 杜永芹,倪林娟,王玉勤,等.觀賞林木新品種火焰南天竹的引進與繁育技術研究[J].上海農業科技,2007,23(3):38-41.

[6] 周南镚,黃一青,王青華.火焰南天竹的組織培養[J].農業科技通訊,2002(11):17.

[7] 杜永芹,倪林娟,王玉勤.耐寒彩葉樹種火焰南天竹的快繁技術研究[J].上海農業學報,2004,20(4):1-4.

[8] 張志良,瞿偉菁.植物生理學實驗指導:3版[M].北京:高等教育出版社,2004:67-70.

[9]李 慧.彩葉樹種火焰南天竹的離體快繁研究[J].江蘇農業科學,2010(1):74-76.

Effect of different basic media on proliferation and growth of Nandina domestica‘Fire power’

WANG Shan,WANG Yong-ping,BAO Hua-peng
(Jiangsu Polytechnic College of Agriculture and Forestry,Jurong 212400,China)

To establish a high efficient shoot regeneration system of Nandina domestica‘Fire power’,a comparative research of six basic media on shoot proliferation was conducted.Shoot proliferation per explant,leaf area,plant height,shoot water content,shoot length and leaf chlorophyll concentration were significantly affected by different media for Nandina domestica‘Firepower’.M6 media was particularly suitable for proliferation while on M5 medium,plants grew stronger and average plant height,chlorophyll content,water content were significantly higher than other treatment group.Comprehensive analysis results indicated that mixed media M6 were better than common single media WPM for proliferation of its clumpy shoot.M5 medium was particularly suitable for seedling strengthening.

Nandina domestica‘Fire power’;Medium;Proliferation ratio

Q949.746.8

A

10.3969/j.issn.1001-7380.2014.01.004

1001-7380(2014)01-0017-03

2013-10-17;

2013-10-28

江蘇省科技支撐(農業)項目“新型作物快繁智能化育苗工廠成套設備的研發”(BE2011349);鎮江市科技支撐項目“組培苗規?;a微環境智能調控系統的研發”(NY2010023)

王 姍(1985-),女,安徽宿州人,碩士研究生,主要從事組織培養方面的研究。E-mail:shanzi8080@qq.com。

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