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美国红枫无性繁殖技术

 发表时间:2017-03-19 08:42:53 编辑:世纪园林 浏览:次

美国红枫无性繁殖研究:以美国红枫嫩茎为外植体,研究不同培养基对美国红枫组织培养的影响。结果表明,不同浓度的激
素组合对红枫组织培养有不同的影响,最佳诱导培养基为1 / 2MS+IAA 0.3 mg / L+6-BA 0.6 mg / L;最佳
增殖培养基为1 / 2MS+NAA 0.2 mg / L+6-BA 2.0 mg / L; 生根培养最适培养基为MS+NAA 0.5 mg / L。NAA、IAA 及6-BA 等激素组合对红枫不定芽诱导、增殖和丛生芽生根培养有较大的影响。
美国红枫无性繁殖研究
美国红枫(Acer rubrum)又名红花槭、北方红枫、北美红枫、沼泽枫、加拿大红枫、红糖槭、猩红枫,原产于美国东北部。其树姿优美,枝叶繁茂,叶型纤秀,叶色秀丽,秋天变色最早,主色鲜红,副色橘黄,色艳如花,主要用于园林观赏和庭院绿,也是珍贵的家庭盆栽树种。目前,美国红枫一般用种子繁殖、嫁接繁殖或扦插繁殖,但繁殖速度较慢[1]。
组织培养快繁是一种有效的繁殖方式,可以为园林绿化提供充足的种苗。目前对美国红枫的组织培养研究已有报道,宗树斌等[2]以实生苗的叶片和嫩茎段为外植体、王振龙等[3]以种胚为外植体进行了研究,钟家骥[4]以带芽茎段为材料进行了研究,但均只诱导出了愈伤组织并增殖,没有进行生根培养的优化。
本文以美国红枫为研究对象,对其进行组织培养和快速繁殖,确定美国红枫组织培养关键环节不定芽诱导、增殖、丛生芽生根的最佳配方,为加快美国红枫产业化生产提供理论依据和技术保证。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验所用的外植体为美国红枫带芽的嫩茎。
1.2 无菌繁殖系的建立
以美国红枫带芽的嫩茎为外植体。接种前先用流水冲洗20 min 左右, 同时用小软刷去掉尘土,再用吸水纸吸干;然后用70%乙醇漂洗30s,再用10%次氯酸钠消毒5 min,最后用无菌水清洗数次,用无菌纸吸干水后接种[2]。将嫩茎切成1 cm 长的茎段,接种到1 / 2MS+6-BA 2.0 mg / L+IAA 0.5 mg / L 的培养基中进行15 d 的愈伤组织诱导[3]。基本培养基
均以每升加8 g 琼脂为固化剂, 附加30 g 蔗糖,pH值控制在6.0 左右。培养温度为24~26℃,光照强度为1 500~2 000lx,每天10h 光照/ 14h 黑暗。
1.3 组织培养技术的优化
1.3.1 诱导最佳培养基的筛选在愈伤组织诱导培养15 d 后,从中选取浅绿色,有颗粒状突起,无褐变的愈伤组织进行不定芽的诱导。在参照文献[2-4]的研究的基础上,基本培养基的选取、生长素和分裂素的配比如表1 所示。每个处理接种30 瓶,每瓶接种1 块愈伤组织,重复3 次,15 d 后统计诱导率。
诱导率=诱导发芽的外植体数/ 未污染的外植体总数×100%。
1.3.2 增殖最佳培养基的筛选待无菌苗长至2cm 左右,切取长度为0.5~1.0 cm 的茎段(带1~2 个腋芽)转接入增殖培养基中进行培养。在参照文献[2-4]的研究的基础上,基本培养基的选取、生长素和分裂素的配比优化试验见表1 所示。每个处理接种30 瓶,每瓶接种1 个芽苗,重复3 次,20 d 后统计芽高大于0.5 cm 的芽数,计算增殖系数。增殖系数=丛生芽的总数/ 接种后未污染的外植体总数。
1.3.3 生根最佳培养基的筛选当苗长至2~3 cm时切去基部组织, 接种于生根培养基上进行培养。
在参照文献[2-4]的研究的基础上,以基本培养基、NAA、IAA 为试验对象进行筛选,如表1 所示。每个处理接30 瓶,每瓶接1 个芽苗,重复3 次,25 d 后统计生根率、根长和生根系数。生根率=有生根现象的茎段数/ 接种茎段数×100%;生根系数=生根条数/有生根现象的茎段数;平均根长=总根长/ 生根苗的总数。
2 结果与分析
2.1 不定芽的诱导
结果表明,不同处理对不定芽的诱导影响差异较大(表2)。16 个处理中诱导率最高的是11 号处理,即1 / 2MS+IAA 0.3 mg / L+6-BA 0.6 mg / L,诱导率为95.6%, 且愈伤组织膨大形成突起较多, 黄绿色,质地紧密。1~8 号处理诱导率为30.0%~65.5%,其中部分芽保持鳞片膨大状而未产生愈伤组织,有褐化迹象;部分芽产生了愈伤组织,后褐化死亡。其
原因可能是培养基中无机盐含量高,对不定芽造成毒害,不利于愈伤组织诱导。9~16 号处理诱导率为82.2%~95.6%,绝大多数芽体产生了愈伤组织,突起较多,质地较紧密。其原因可能是无机盐含量低,生长素含量高有利于愈伤组织诱导。
2.2 不定芽的增殖
结果表明,不同处理对不定芽的增殖影响差异很大(表3)。16 个处理中不定芽增殖系数最高的是29 号处理, 即1 / 2MS+NAA 0.2 mg / L+6-BA 2.0mg / L,增殖系数为6.8,且增殖快,质地紧密,突起为紫红色或浅绿色。21、22 和29、30 号处理的增殖系数均超过4.0,其余的处理为1.7~3.5,这说明不定芽的增殖与基本培养基关系不大,而与细胞分裂素及
生长素之间的不同浓度配比有关,细胞分裂素与生长素比值高时,促进芽的分化与增殖。
2.3 生根培养基的筛选
从表4 可以看出,在生根培养试验中生根率最高的是33 号处理,即MS+NAA 0.5 mg / L,生根率为82.2%,该处理平均根长为1.6 cm,生根系数为2.9条。平均根长最长的是39 号处理(2.1 cm)。生根系数最高的是40 号处理(3.4)。33~36 号处理的生根率为43.3%~82.2%,生根系数为1.8~3.2,平均根长为1.2~1.9 cm;37~40 号处理的生根率为50.0%~76.6%,生根系数为1.5~3.4,平均根长为1.0~2.1cm,这说明生根培养基的选定与基本培养基关系不大。
33、36、37、40 号处理的生根率均超过70%, 这说明生根培养与生长素的种类及其浓度有关,从激素效应强度来比较,同浓度的NAA 比IAA 强。综合比较8 个试验处理的生根系数、生根率、平均根长生长结果,生根培养基选用生根率最高,根生长情况旺盛,平均根长较长和生根系数较高的33 号处理, 即生根培养适合配方为MS+NAA 0.5 mg / L。
3 结论与讨论
培养基中的生长素和细胞分裂素对美国红枫不定芽诱导、增殖和丛生芽生根具有十分复杂而又重要的作用,一般情况下,细胞分裂素与生长素之间的不同浓度比可以有效地控制植物组织培养过程中芽和根的发生, 生长素和细胞分裂素比值高时,会诱导根的形成,生长素和细胞分裂素比值低时,促进芽的分化与增殖。
在不定芽诱导分化过程中,培养基中无机盐含量高,对不定芽造成毒害,不利于愈伤组织诱导;无机盐含量低, 生长素含量高有利于愈伤组织诱导。
在不定芽增殖过程中, 增殖与基本培养基关系不大,而与细胞分裂素及生长素之间的不同浓度配比有关,细胞分裂素与生长素比值高时,促进芽的增殖。在生根培养基的筛选过程中,生根培养基的选定与基本培养基关系不大,而与生长素的种类及其
浓度有关,从激素效应强度来比较,同浓度的NAA比IAA 要强。
通过试验筛选出最佳诱导培养基为1 / 2MS+IAA 0.3 mg / L+6-BA 0.6 mg / L;最佳增殖培养基为1 / 2MS+NAA 0.2 mg / L+6-BA 2.0 mg / L; 生根培养最适培养基为MS+NAA 0.5 mg / L。

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