作者：彩楓美國紅楓基地 發(fā)布時間：2012年8月4日
美國紅楓一般用種子繁殖、嫁接繁殖或扦插繁殖，但繁殖速度較慢。組織培養(yǎng)快繁是一種有效的繁殖方式，可以為園林綠化提供充足的種苗。目前對美國紅楓的組織培養(yǎng)研究已有報道，宗樹斌等以實(shí)生苗的葉片和嫩莖段為外植體、王振龍等以種胚為外植體進(jìn)行了研究，鐘家驥以帶芽莖段為材料進(jìn)行了研究，但均只誘導(dǎo)出了愈傷組織并增殖，沒有進(jìn)行生根培養(yǎng)的優(yōu)化。本文以美國紅楓為研究對象，對其進(jìn)行組織培養(yǎng)和快速繁殖，確定美國紅楓組織培養(yǎng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)不定芽誘導(dǎo)、增殖、叢生芽生根的較佳配方，為加快美國紅楓產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)保證。
1 材料與方法
1．1 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)所用的外植體為美國紅楓帶芽的嫩莖。
1．2 無菌繁殖系的建立
以美國紅楓帶芽的嫩莖為外植體。接種前先用流水沖洗20 min 左右， 同時用小軟刷去掉塵土，再用吸水紙吸干；然后用70％乙醇漂洗30s，再用10％次氯酸鈉消毒5 min，較后用無菌水清洗數(shù)次，用無菌紙吸干水后接種。將嫩莖切成1 cm 長的莖段，接種到1 ／ 2MS＋6－BA 2．0 mg ／ L＋I(xiàn)AA 0．5 mg ／ L 的培養(yǎng)基中進(jìn)行15 d 的愈傷組織誘導(dǎo)。基本培養(yǎng)基均以每升加8 g 瓊脂為固化劑， 附加30 g 蔗糖，pH值控制在6．0 左右。培養(yǎng)溫度為24～26℃，光照強(qiáng)度為1 500～2 000lx，每天10h 光照／ 14h 黑暗。
1．3 組織培養(yǎng)技術(shù)的優(yōu)化
1．3．1 誘導(dǎo)較佳培養(yǎng)基的篩選在愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)15 d 后，從中選取淺綠色，有顆粒狀突起，無褐變的愈傷組織進(jìn)行不定芽的誘導(dǎo)。在參照文獻(xiàn)的研究的基礎(chǔ)上，基本培養(yǎng)基的選取、生長素和分裂素的配比如表1 所示。每個處理接種30 瓶，每瓶接種1 塊愈傷組織，重復(fù)3 次，15 d 后統(tǒng)計誘導(dǎo)率。誘導(dǎo)率＝誘導(dǎo)發(fā)芽的外植體數(shù)／ 未污染的外植體總數(shù)×100％。
1．3．2 增殖較佳培養(yǎng)基的篩選待無菌苗長至2cm 左右，切取長度為0．5～1．0 cm 的莖段（帶1～2 個腋芽）轉(zhuǎn)接入增殖培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)。在參照文獻(xiàn)的研究的基礎(chǔ)上，基本培養(yǎng)基的選取、生長素和分裂素的配比優(yōu)化試驗(yàn)見表1 所示。每個處理接種30 瓶，每瓶接種1 個芽苗，重復(fù)3 次，20 d 后統(tǒng)計芽高大于0．5 cm 的芽數(shù)，計算增殖系數(shù)。增殖系數(shù)＝叢生芽的總數(shù)／ 接種后未污染的外植體總數(shù)。
1．3．3 生根較佳培養(yǎng)基的篩選當(dāng)苗長至2～3 cm時切去基部組織， 接種于生根培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)。在參照文獻(xiàn)的研究的基礎(chǔ)上，以基本培養(yǎng)基、NAA、IAA 為試驗(yàn)對象進(jìn)行篩選，如表1 所示。每個處理接30 瓶，每瓶接1 個芽苗，重復(fù)3 次，25 d 后統(tǒng)計生根率、根長和生根系數(shù)。生根率＝有生根現(xiàn)象的莖段數(shù)／ 接種莖段數(shù)×100％；生根系數(shù)＝生根條數(shù)／有生根現(xiàn)象的莖段數(shù)；平均根長＝總根長／ 生根苗的總數(shù)。
2 結(jié)果與分析
2．1 不定芽的誘導(dǎo)
結(jié)果表明，不同處理對不定芽的誘導(dǎo)影響差異較大（表2）。16 個處理中誘導(dǎo)率較高的是11 號處理，即1 ／ 2MS＋I(xiàn)AA 0．3 mg ／ L＋6－BA 0．6 mg ／ L，誘導(dǎo)率為95．6％， 且愈傷組織膨大形成突起較多， 黃綠色，質(zhì)地緊密。1～8 號處理誘導(dǎo)率為30．0％～65．5％，其中部分芽保持鱗片膨大狀而未產(chǎn)生愈傷組織，有褐化跡象；部分芽產(chǎn)生了愈傷組織，后褐化死亡。其原因可能是培養(yǎng)基中無機(jī)鹽含量高，對不定芽造成毒害，不利于愈傷組織誘導(dǎo)。9～16 號處理誘導(dǎo)率為82．2％～95．6％，絕大多數(shù)芽體產(chǎn)生了愈傷組織，突起較多，質(zhì)地較緊密。其原因可能是無機(jī)鹽含量低，生長素含量高有利于愈傷組織誘導(dǎo)。 2．2 不定芽的增殖結(jié)果表明，不同處理對不定芽的增殖影響差異很大（表3）。16 個處理中不定芽增殖系數(shù)較高的是29 號處理， 即1 ／ 2MS＋NAA 0．2 mg ／ L＋6－BA 2．0mg ／ L，增殖系數(shù)為6．8，且增殖快，質(zhì)地緊密，突起為紫紅色或淺綠色。21、22 和29、30 號處理的增殖系數(shù)均很過4．0，其余的處理為1．7～3．5，這說明不定芽的增殖與基本培養(yǎng)基關(guān)系不大，而與細(xì)胞分裂素及生長素之間的不同濃度配比有關(guān)，細(xì)胞分裂素與生長素比值高時，促進(jìn)芽的分化與增殖。 2．3 生根培養(yǎng)基的篩選從表4 可以看出，在生根培養(yǎng)試驗(yàn)中生根率較高的是33 號處理，即MS＋NAA 0．5 mg ／ L，生根率為82．2％，該處理平均根長為1．6 cm，生根系數(shù)為2．9條。平均根長較長的是39 號處理（2．1 cm）。生根系數(shù)較高的是40 號處理（3．4）。33～36 號處理的生根率為43．3％～82．2％，生根系數(shù)為1．8～3．2，平均根長為1．2～1．9 cm；37～40 號處理的生根率為50．0％～76．6％，生根系數(shù)為1．5～3．4，平均根長為1．0～2．1cm，這說明生根培養(yǎng)基的選定與基本培養(yǎng)基關(guān)系不大。 33、36、37、40 號處理的生根率均很過70％， 這說明生根培養(yǎng)與生長素的種類及其濃度有關(guān)，從激素效應(yīng)強(qiáng)度來比較，同濃度的NAA 比IAA 強(qiáng)。綜合比較8 個試驗(yàn)處理的生根系數(shù)、生根率、平均根長生長結(jié)果，生根培養(yǎng)基選用生根率較高，根生長情況旺盛，平均根長較長和生根系數(shù)較高的33 號處理， 即生根培養(yǎng)適合配方為MS＋NAA 0．5 mg ／ L。 3 結(jié)論與討論培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素對美國紅楓不定芽誘導(dǎo)、增殖和叢生芽生根具有十分復(fù)雜而又重要的作用，一般情況下，細(xì)胞分裂素與生長素之間的不同濃度比可以有效地控制植物組織培養(yǎng)過程中芽和根的發(fā)生， 生長素和細(xì)胞分裂素比值高時，會誘導(dǎo)根的形成，生長素和細(xì)胞分裂素比值低時，促進(jìn)芽的分化與增殖。在不定芽誘導(dǎo)分化過程中，培養(yǎng)基中無機(jī)鹽含量高，對不定芽造成毒害，不利于愈傷組織誘導(dǎo)；無機(jī)鹽含量低， 生長素含量高有利于愈傷組織誘導(dǎo)。在不定芽增殖過程中， 增殖與基本培養(yǎng)基關(guān)系不大，而與細(xì)胞分裂素及生長素之間的不同濃度配比有關(guān)，細(xì)胞分裂素與生長素比值高時，促進(jìn)芽的增殖。在生根培養(yǎng)基的篩選過程中，生根培養(yǎng)基的選定與基本培養(yǎng)基關(guān)系不大，而與生長素的種類及其濃度有關(guān)，從激素效應(yīng)強(qiáng)度來比較，同濃度的NAA比IAA 要強(qiáng)。通過試驗(yàn)篩選出較佳誘導(dǎo)培養(yǎng)基為1 ／ 2MS＋I(xiàn)AA 0．3 mg ／ L＋6－BA 0．6 mg ／ L；較佳增殖培養(yǎng)基為1/2Ms＋NAA 0.2mg/L＋6－BA2.0mg/L； 生根培養(yǎng)較適培養(yǎng)基為MS＋NAA0.5mg/L