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王娇阳, 赵永彬, 陈伟强. 黄岩紫莳药组织培养技术[J]. 浙江农业科学, 2017,(6):940-941   
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黄岩紫莳药组织培养技术
王娇阳, 赵永彬, 陈伟强
台州市农业科学研究院,浙江 临海 317000

作者简介:王娇阳(1983—),女,浙江天台人,农艺师,硕士,从事园艺科研工作,E-mail:tznkywjy@163.com。

基金项目: 台州市重点农业科技计划项目(121KY20)
摘要

以黄岩紫莳药带节茎段为外植体进行组织培养技术研究。结果表明,75%酒精浸泡30 s,再用0.1%HgCl2消毒处理4 min,灭菌效果较好,污染率较低。MS+0.3 mg·L-16-BA+0.3 mg·L-1NAA对不定芽的诱导、增殖、生根效果均较好,是较为理想的全程培养基配比方案。

关键词: 黄岩紫莳药; 茎段; 组织培养; 工厂化
中图分类号:S632.1 文献标志码:B 文章编号:0528-9017(2017)06-0940-02 doi: 10.16178/j.issn.0528-9017.20170610

黄岩紫莳药为薯蓣科草本蔓生性植物, 是紫山药(Dioscorea alata L.)的一个地方品种, 列入浙江省种质资源首批保护名录, 其肉质深紫, 口感滑嫩, 营养丰富, 兼具食用、药用、保健、美容等作用, 深受市场欢迎。近年来, 随着生产面积的不断扩大, 块茎繁殖用种量大, 繁殖系数低, 生产成本高, 且面临品种退化、抗性减退、品质下降等问题[1, 2]。因此, 为保护黄岩紫莳药优异种质资源, 针对该品种筛选出适宜的激素配比以达到高诱导率和高增殖率, 对黄岩紫莳药的组织培养快繁技术和再生体系建立以及该产业的健康发展有着重要的作用。很多学者探索了不同山药品种不同外植体的组织培养与快繁技术[3, 4, 5, 6]、不同激素对组培的影响[7, 8, 9]等发现, 不同外植体和激素的选择对组培结果影响较大。本试验旨在开展黄岩紫莳药带节茎段的组织培养技术研究, 在降低成本的同时, 提高繁殖系数和繁殖速度, 为黄岩紫莳药的推广应用和种苗工厂化生产提供技术参考。

1 材料与方法
1.1 材料

供试材料为紫山药带节茎段, 供试品种为黄岩紫莳药, 采自浙江省台州市黄岩区上垟乡, 为当地主栽品种之一。

1.2 方法

1.2.1 外植体的灭菌和诱导

选取黄岩紫莳药植株上部嫩茎, 去掉叶片, 剪成长度3 cm左右带腋芽的茎段, 流动水冲洗10 min左右, 在超净台上用75%酒精浸泡30 s, 分别用0.1%HgCl2、3%NaClO消毒2、4、6、8 min, 最后用无菌水漂洗5~7次, 用解剖刀切去末端留下约1.5 cm左右的茎段, 接种在MS+0.3 mg· L-1 6-BA+0.3 mg· L-1 NAA培养基中。培养条件为温度(25± 1)℃, 光照12 h· d-1, 光强2 000 lx, 25 d后统计污染茎段数和萌芽外植体数。消毒方式设置8个处理, 每处理重复3次, 每重复40个茎段。

1.2.2 继代增殖

待诱导培养基上萌发出的不定芽长到带2片以上叶片时, 切取单个不定芽接种在添加不同激素配比的MS培养基中, 30 d后记录不定芽总数, 计算增殖系数。

以MS为培养基, 激素配比设4个处理。处理1~4分别为0.3 mg· L-1NAA, 0.1 mg· L-16-BA+0.3 mg· L-1NAA, 0.3 mg· L-16-BA+0.3 mg· L-1NAA, 0.5 mg· L-16-BA+0.3 mg· L-1NAA, 同时以MS基础培养基为对照, 每处理重复3次, 每次重复16个茎段。

1.2.3 生根培养

切取高度2 cm左右、带有2片以上叶片的健壮小苗, 转入生根培养基进行培养, 30 d后观察生根表现, 记录生根数、最长根长。

以MS为培养基, 生根培养基设置4个处理。处理1~4分别为0.3 mg· L-1NAA, 0.1 mg· L-16-BA+0.3 mg· L-1NAA, 0.3 mg· L-16-BA+0.3 mg· L-1NAA, 0.5 mg· L-16-BA+0.3 mg· L-1NAA, 以MS基础培养基为对照, 每处理重复3次, 每次重复8个小苗。

2 结果与分析
2.1 不同消毒液和灭菌时间对外植体灭菌和诱导效果的影响

表1表明, 各消毒方式处理接种后均未诱导出愈伤组织, 而是出现不定芽。消毒时间的长短与污染数、茎段诱导成活率密切相关。0.1%HgCl2处理4 min可达到较为满意的消毒灭菌效果, 污染率仅为0.83%, 且对外植体萌发的影响在可控范围内, 诱导成活率达88.3%。3%NaClO消毒效果较差, 处理8 min后污染率仍为44.2%。0.1%HgCl2的灭菌成功率远远高于3%NaClO, 且在培养基MS+0.3 mg· L-16-BA+0.3 mg· L-1NAA上的诱导成活率达到70%以上。

表1 不同消毒液和灭菌时间对外植体灭菌和诱导效果的影响
2.2 不同激素配比对黄岩紫莳药不定芽增殖的影响

表2表明, 黄岩紫莳药不定芽在MS基础培养基增殖系数为2.08, 各激素处理对黄岩紫莳药茎段的增殖培养均有一定促进作用, 且与对照存在显著差异, 处理4与处理3的增殖系数差异不显著, 以处理3, 即MS+0.3 mg· L-16-BA+0.3 mg· L-1NAA增殖效果较好, 增殖系数为3.67, 长势较好, 芽苗较壮。

表2 不同激素配比对不定芽增殖的影响
2.3 不同激素配比对黄岩紫莳药生根的影响

以MS为基本培养基, 添加不同浓度的NAA或6-BA组成生根培养基, 15 d左右小苗开始生根, 30 d后各处理均能形成完整根系, 可见黄岩紫莳药生根比较容易, 对激素的需求不高。

表3表明, 不同激素浓度和激素种类对黄岩紫莳药的生根数、根长、植株表现等影响较大。处理3的生根数为6.46条, 与处理2差异不显著, 与其他处理差异显著。处理3的最长根长为3.14 cm, 与处理4差异不显著, 与其他处理差异显著。综合表现来看, 处理3即MS+0.3 mg· L-16-BA+0.3 mg· L-1NAA的生根效果最好, 根系长且粗壮, 植株长势强。

表3 不同激素配比对不定芽生根的影响
3 讨论

本试验中采用0.1%HgCl2处理黄岩紫莳药带节茎段4 min后污染率仅为0.83%, 诱导成活率达88.3%, 消毒灭菌效果最佳。刘金英[10]研究认为, 70%酒精15 s+0.1%HgCl25 min的消毒方式对山药幼嫩茎段的灭菌效果最佳, 污染率仅为6.3%, 萌芽率达到82.3%, 这与本试验的结果基本一致。试验中0.1%HgCl2消毒6和8 min时的污染率高于消毒4 min, 可能是由于试验误差所致。0.1%HgCl2消毒8 min的诱导成活率仅为70.8%, 低于0.1%HgCl2消毒4、6 min, 应该是消毒时间过长对外植体的组织细胞造成了伤害, 增加了死亡率。

各增殖培养基中, MS+0.3 mg· L-16-BA+0.3 mg· L-1NAA增殖效果最好, 诱导的平均芽数为3.67个, 与潘梅等[2, 11]的研究结果存在一定差异, 可能与山药基因型和激素配比不同等有关。MS+0.3 mg· L-16-BA+0.3 mg· L-1NAA增殖效果优于MS+0.5 mg· L-16-BA+0.3 mg· L-1NAA, 即优于6-BA高浓度培养基, 可能是由于6-BA浓度过高加速细胞分裂, 致使芽苗生长过快, 长势细弱, 芽数变少。

不同激素种类和配比对黄岩紫莳药的生根数、根长、植株表现等影响较大。本试验中, 在MS基础培养基中添加0.3 mg· L-16-BA和0.3 mg· L-1NAA时, 生根数最多, 根长较长, 根条粗壮, 生根效果最好。MS+0.5 mg· L-16-BA+0.3 mg· L-1NAA的生根数降低, 根条细长, 可能是由于NAA浓度较高, 对根系的生长有一定抑制作用, 这与前人的研究结论基本一致[1, 12, 13]。

本试验中发现, 选用MS+0.3 mg· L-16-BA+0.3 mg· L-1NAA作为诱导培养基、增殖培养基、生根培养基, 其对黄岩紫莳药带节茎段的不定芽诱导、增殖、生根的效果均较好, 即不需转接, 减少工作量, 降低成本, 又能达到快速无性繁殖的目的, 是较为理想的全程培养基配比方案。

The authors have declared that no competing interests exist.

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