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影响冰灯玉露组培苗形态建成因子的研究

文章作者:植物组培设备 发布时间:2019-12-31 15:58:19 浏览次数:0

  近年来,采用组培快繁技术对多肉植物进行繁殖的研究越来越多,并已在生产中获得了广泛的应用。随着这一繁殖技术的推广与使用,生产者发现,通过组织培养繁殖的商品苗在外观形态上与分株或播种繁殖苗存在明显的差异,其中,组培苗基部叶片较长,畸形,观赏效果差,认为对这些叶片去除后会导致植株整体形态不完整,从而失去观赏价值。其原因主要是由于移栽出的组培苗形态与自然繁殖苗不同,组培苗一般叶片细长,厚度不足,整体植株细弱,生长势不强,因此导致组培苗需要较长时间的生长,新生叶才能恢复其正常的品种特征,不仅影响了这些多肉植物的商品价值,也增加了培养时间、提高了生产成本,从而影响了这一技术的应用前景。

  本研究以冰灯玉露再生苗为外植体,采用含有不同激素的培养基、不同的培养温度及光照强度等方法,以找到适宜的促成其组培苗正常形态建成的培养条件,试验结果可以减少组培快繁中冰灯玉露畸形苗的产生,缩短冰灯玉露组培苗移栽成苗的时间,可为研究其他多肉植物的组培快繁技术及其应用提供一定的参考。

  1 材料和方法

  1.1 植物材料

  供试冰灯玉露再生苗为天津农学院园林植物实验室提供。

  1.2 试验方法

  1.2.1 不同激素对冰灯玉露形态建成的影响

  经过增殖培养获得的冰灯玉露组培苗在移栽前形态与自然生长苗存在较大差异。为了在移栽前对组培苗形态重建,将组培苗转移到含有不同激素的培养基上进行培养,以获得生长外形与自然状态下一致的幼苗。试验采用100 mL三角瓶,每瓶加入40 mL培养基。每个处理做10瓶,每瓶接种5个再生苗。接种后将三角瓶放入组培室,培养条件为:25℃,24 h连续光照,光照强度2 000 lx。接种后每天观察再生苗的生长情况,经过约40 d培养,记录再生苗在不同培养基上的形态变化情况。

  1.2.2 不同温度对冰灯玉露形态建成的影响

  为了进一步研究冰灯玉露组培苗形态建成中温度的影响,采用不同温度(20,22,24,26,28℃)条件,对再生苗的生长变化进行试验。采用1.2.1筛选出的培养基进行培养。试验设计与1.2.1相同。接种后每天观察再生苗的生长情况,经过约30 d培养,记录再生苗在不同温度下的形态变化情况。

  1.2.3 不同光照强度对冰灯玉露形态建成的影响为了研究光照对冰灯玉露形态建成的影响,采用冰灯玉露组培苗,接种到1.2.2所用的培养基上。采用25℃,24 h连续光照,只是光照强度(1 500,2 000,2 500,3 000,4 000 lx)不同。接种后每天观察再生苗的生长情况,经过约40 d培养,记录再生苗在不同光照强度下的形态变化情况。

  2 结果与分析

  2.1 不同激素对冰灯玉露形态建成的影响

  从表1可以看出,冰灯玉露组培苗在MS上生长基本都是形态不正常苗,这种苗叶片较自然条件下生长的要细,而且形状与自然状态下的苗不同,叶子分布不规则,叶子上端看不到“窗”的构造。说明一般不经过形态重建诱导,冰灯玉露组培苗移栽后很难在短时间内长成自然状态,使其具有一定的观赏性。在培养基中附加一定量的IAA,情况并没有好转,而且组培苗出现了肉质根,这类根形成后,植株生长缓慢,有的还出现褐变死亡现象。说明生长素不利于冰灯玉露组培苗的形态重建。当在培养基中添加BA后,情况有所改进,组培苗生长加快,同时叶片形态出现变化,叶片变厚,排列整齐,从外观上基本与自然条件下相似;在不同BA浓度下,组培苗生长情况不同,效果好的是0.25 mg·L-1BA,当BA质量浓度达到1.0 mg·L-1时,符合要求的组培苗数量减少,同时植株生长缓慢,植株变得矮小。因此,在适宜的BA浓度下,冰灯玉露的组培苗才能实现形态重建。本试验还尝试了同时加入BA与IAA,但效果与MS相同,没有出现形态正常的组培苗。说明在MS培养基中添加0.25 mg·L-1的BA可以获得部分植株形态与自然生长相似的组培苗。

  表1 不同激素对冰灯玉露形态建成的影响

  


  2.2 不同温度对冰灯玉露形态建成的影响

  从表2可以看出,冰灯玉露形态正常率较高,原因主要是由于试验采用的培养基为MS附加0.25 mg·L-1的BA,因此,组培苗形态普遍变得较为正常;但在不同温度下,形态正常苗的比例有所不同,当温度为20℃时,获得的形态正常的组培苗数多,而随着温度的增加,组培苗恢复率也逐渐下降,到28℃时,仅有38%。说明冰灯玉露形态建成培养的温度应采用较低的温度。在试验中,也曾采用18℃进行培养,但结果显示,几乎所有组培苗都停止生长,只有个别生长正常,说明过低温度也不利于冰灯玉露组培苗的形态建成。虽然在20℃时可以获得较高的冰灯玉露组培苗的恢复率,但也因温度较低,组培苗生长速度较慢,也不是理想的培养条件。为此,试验又采用不同光照强度来提高形态重建率,希望获得较高、较快的冰灯玉露形态重建培养。

  表2 不同温度对冰灯玉露形态建成的影响

  


  2.3 不同光照强度对冰灯玉露形态建成的影响

  试验采用 1 500,2 000,2 500,3 000,4 000 lx的光照强度,对冰灯玉露新增殖的小苗进行24 h连续光照培养,同时采用附加0.25 mg·L-1BA的培养基和20℃的培养温度。

  从表3可以看出,在不同光照强度条件下,冰灯玉露组培苗在生长速度与形态上出现较大变化,畸形苗恢复率明显提高,生长速度也有所加快,说明光照强度对于组培苗生长速度与形态建成有较大影响。从形态恢复率来看,在光照强度为3 000 lx时效果好,同时组培苗的生长速度也较快。因此,选择光照强度为3 000 lx,温度为20℃,在含有0.25 mg·L-1BA的培养基上,冰灯玉露组培苗可以正常生长,获得的组培苗在移栽前就能达到自然状态下的正常形态。

  表3 不同光照强度对冰灯玉露形态建成的影响

  


  3 结论与讨论

  在本试验中,冰灯玉露组培苗在移栽前的形态与自然条件下的形态不一致的情况,在许多植物培养中普遍存在,其中原因很多,大致可以概括为几个方面。第一,组培条件下生长环境与自然环境之间的差异,导致一些性状不能很好地表达。如在强光照下,才能出现的一些性状,在组培条件下很难达到,因为组培苗在一个密闭的空间内,过强的光照会导致其生存空间内的温度过高,从而影响组培苗的生长。本试验中仅采用光照3 000 lx的强度,其是自然光照下强度的1/11,因此,环境是造成组培苗畸形的主要因素。当组培苗移栽到自然环境下时,很快又能恢复其自然生长的特性。第二,组培苗处于人为干扰下的生存方式,如光合作用不能够很好建立,因为在培养基中添加了蔗糖作为能源物质。在培养基中附加激素来引导其生长分化,与自然条件下其自身自我调节的结果不同,被动地生长必将改变其特有的表现型。本试验也是通过改变培养基中的激素,从而达到冰灯玉露的形态重建。第三,组培生长是一种与正常生长不同的过程,正常生长植物从种子到发芽,再到开花、结果,是按照自然规律进行的,而组培生长一般是从某个阶段直接进行或者是从后向前进行。如从某种成熟组织诱导再生,就是一种逆向生长,形态出现畸形是很正常的。因此,要想在组培阶段获得形态与自然条件下的一致就要有一个形态重建的过程,再次通过人为干预达到与自然相近的生长形态。

  本试验研究了激素、光照和温度对冰灯玉露组培苗生长形态的影响,获得生长正常、与自然条件下形态相似的组培苗培养体系,结果表明,将新增殖的冰灯玉露较小的组培苗选择光照强度为3 000 lx,连续光照24 h,并在温度为20℃以及在含有0.25 mg·L-1BA的培养基上进行培养,可以获得正常生长的冰灯玉露组培苗,且获得的组培苗在移栽前就能达到自然状态下的正常形态。

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