低温预处理对‘红色龙沙宝石’月季离体培养芽诱导的影响
(徐州生物工程职业技术学院,江苏徐州221006)
摘要:以‘红色龙沙宝石’月季为试验材料,将其带腋芽茎段放置于4℃低温预处理48h后进行离体培养,研究低温预处理对红龙月季芽诱导的影响。结果表明,低温预处理有利于红龙月季茎段芽的诱导,以MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.1mg/L培养基的诱导效果最为理想。
‘红色龙沙宝石’是欧洲月季的品种,别名红龙、红色伊甸园,是蔷薇科蔷薇属落叶或半落叶大型藤本月季。其花色多样,花型典雅,花期持久,香味独特,其根、叶、花均可入药,具有较高的观赏价值和经济价值,被誉为“花中皇后”。
月季一般采用扦插方式进行繁殖,传统方法无法短期获取大量种苗,利用组织培养技术可使其增殖周期大大缩短,优良品种得以快速繁殖。而外植体芽诱导是离体快繁的一项关键技术,往往成为阻碍月季组织培养技术应用的瓶颈。本试验以红龙月季的带腋芽茎段为外植体材料,研究了低温预处理、不同激素配比对红龙月季芽诱导的影响,以期为优化红龙月季组织培养技术及大规模组培生产提供参考。
1材料与方法
1.1供试材料
试验材料取自徐州生物工程学院琴湖园艺场。
1.2试验方法
1.2.1外植体的取材与低温预处理。
4月选取红龙月季腋芽饱满且尚未萌发的当年生健壮枝条,除叶去刺,并去除上端3个顶芽,将其剪成带2~3个腋芽的小段,用保鲜膜包裹放置于4℃冰箱中低温预处理48h。
1.2.2外植体无菌材料的获取。低温处理后的外植体先用洗涤剂清洗,再用流水冲洗2~3h,冲洗干净后带入超洁净工作台,将其用灭菌剪刀剪成1.5cm左右的单芽小段,放在75%酒精溶液中浸泡30s,然后用无菌水冲洗2~3遍,再用0.1%升汞消毒10min,而后用无菌水冲洗4~5遍,每次冲洗不少于3~5min,最后用无菌滤纸吸干备用。
1.2.3初代培养。
培养基:以未经低温处理为对照,以MS为基础培养基,另加0、0.5、1.0、2.0mg/L的6-BA和0、0.1、0.3、0.5mg/L的NAA,同时加入3%的蔗糖和0.6%的琼脂,pH值调节为5.8。培养条件:培养温度为25±2℃左右,光照强度为2000Lx,光照时间为12h/d。培养方法:在初代培养基上接种已消毒的外植体,每瓶接种1个,各处理每次接种30瓶,重复3次,5d后观察并统计芽诱导情况,30d后统计污染率和褐变率,根据统计结果筛选出诱导性最优的培养基。数据统计分析采用SPSS19.0软件。
2结果与分析
2.1不同激素配比对芽诱导的影响
由表1可知,在相同的培养条件下,常温(对照)和低温2种处理各种浓度梯度的MS芽诱导作用呈显著差异。低温未添加激素培养,7d红龙月季芽开始萌动,18d开始发芽,大部分茎段能发1个芽,芽诱导率可达74.44%,长势较好。当6-BA为0.5mg/L、NAA为0.3mg/L时,常温(对照)表现为愈伤组织较多,大部分愈伤组织不分化芽;低温处理则是生长慢,芽小,大部分茎段能发1个芽;两者芽诱导率分别为14.44%和78.89%。
当NAA浓度最高,6-BA与NAA比值为1︰1时,此时芽的生长和分化受到抑制,常温、低温处理均表现为外植体萌芽慢,愈伤组织较多,大部分愈伤组织不分化芽,少数茎段能发1个芽,芽的诱导率分别为15.56%和17.78%。当6-BA和NAA浓度均最高,外植体生长慢,叶易发黄,常温(对照)芽诱导率为11.11%,多数外植体发生褐变而死亡;而低温芽诱导率可达72.22%,仅少数外植体褐变死亡。
当6-BA为1.0mg/L、NAA为0.1mg/L时,低温处理培养5d芽开始萌动,12d开始萌发,外植体生长快,健壮,大部分能够出芽1~3个,芽诱导率高达92.22%;而常温处理的15d萌发,出芽个数略少,且污染率、褐变率高。表明此浓度激素配比低温处理的诱导效果较为理想,芽诱导率最高,腋芽生长最快,丛生芽数量最多,生长状况最好,污染率及褐变率也最低。
当NAA浓度最高,6-BA与NAA比值为1︰1时,此时芽的生长和分化受到抑制,常温、低温处理均表现为外植体萌芽慢,愈伤组织较多,大部分愈伤组织不分化芽,少数茎段能发1个芽,芽的诱导率分别为15.56%和17.78%。当6-BA和NAA浓度均最高,外植体生长慢,叶易发黄,常温(对照)芽诱导率为11.11%,多数外植体发生褐变而死亡;而低温芽诱导率可达72.22%,仅少数外植体褐变死亡。
当6-BA为1.0mg/L、NAA为0.1mg/L时,低温处理培养5d芽开始萌动,12d开始萌发,外植体生长快,健壮,大部分能够出芽1~3个,芽诱导率高达92.22%;而常温处理的15d萌发,出芽个数略少,且污染率、褐变率高。表明此浓度激素配比低温处理的诱导效果较为理想,芽诱导率最高,腋芽生长最快,丛生芽数量最多,生长状况最好,污染率及褐变率也最低。
2.2低温处理对芽诱导效果的方差分析
由表2可知,低温各不同激素配比处理对于红龙月季茎段外植体的诱导率、萌芽数、出芽时间、污染率和褐变率5项的影响全部均呈显著差异(*p<0.05、**p<0.01)。
3结论与讨论
试验表明,在相同的培养条件下,各低温处理均能不同程度地诱导红龙月季出芽,且生长状况良好,外植体褐变较轻,污染率较低,总体上芽诱导效果显著高于常温处理。今后的组培中可以考虑接种前低温预处理材料,并推广应用,以优化技术体系,扩大欧洲月季规模组培生产。
从本试验可看出,未添加激素的低温处理,外植体也能分化出芽,且生长良好,叶色浓绿。可能是低温利于打破腋芽休眠,能够促使腋芽萌发和生长所致。许多文献表明,大多数植物通过低温处理有利于芽诱导,这与本试验研究结果基本一致。
试验研究发现,红龙月季中部茎段诱导率、芽萌发率和生长状况均明显高于上部和下部,这可能是由于月季中部的芽在诱导阶段内营养水平较高,芽的发育质量较好,加之发育阶段外界条件适宜,且外观上腋芽比较充实饱满,萌发能力较强,因此抽生的枝叶也较多。
在本试验中,低温处理月季腋芽诱导萌芽快、生长健壮且接种外植体污染率低。可能是用保鲜膜包裹月季枝条,可达到保湿促进腋芽萌发的目的;经过低温冷藏,能够有效抑制细菌及真菌的生长,确保月季腋芽基部周围无菌,减少了外植体切取过程中材料的污染,从而提高茎段腋芽外植体的接种成活率。具体原因有待进一步探讨。