牛大力,学名为美丽崖豆藤(Millettia speciosa Champ.),为豆科豆科崖豆藤属植物,别名甜牛大力、扒山虎、大力薯、山莲藕。
本文以牛大力幼嫩茎段为外植体进行组织培养,探讨其再生体系,以期为牛大力的快速繁殖提供参考。
1 材料与方法
1.1 外植体材料及培养条件
1.1.1 外植体选择
采集广西钦州那雾岭野生牛大力优良单株,栽种于钦州市林业科学研究所种质资源圃,从植株上剪下新梢为外植体。
1.1.2 外植体预处理及灭菌
剪取牛大力半木质化茎条,去掉叶片,剪成3-5厘米的长茎段,用洗洁精及自来水冲洗干净,在超净工作台上用0.1%的升汞溶液(加入1滴吐温-80)灭菌7-10分钟后,用无菌水冲洗5-6次,剪除两端切口,剪成1-1.5厘米长的带芽茎段,以无菌滤纸吸干备用。
1.1.3 培养条件
培养温度为25-27℃,光照时间12小时/天,光强为400-2000lx。
2 结果与分析
2.1 初代诱导培养
将处理好的外植体接种到诱导培养基(配方见文末,下同),暗培养10-15天后,腋芽萌动,再弱光(400lx,下同)培养25天,腋芽长到1厘米,转移至强光(2000lx,下同)下进行培养40天,腋芽长成1.5-3厘米长的单一芽苗,无叶片分化。
2.2 继代增殖培养
将初代培养长成的芽苗茎剪成1.5-2厘米的长茎段横放接入到继代增殖培养基,经过25-30天的培养,从每个茎段腋芽处萌发5-7个丛生芽,待小芽长至3-6厘米,逐渐分化出1-3片复叶。
2.3 复壮培养
剪取高约4厘米,有2片复叶的芽苗单株竖放转接到壮苗培养基,弱光下培养,7天,转移至强光下培养。复壮培养15-20天,复壮苗高4-5厘米,叶片浓绿,茎木质化程度高,生长旺盛。
2.4 瓶外生根培养
移栽基质按黄心土:河沙:泥炭土(10:1:1)的比例拌匀,用8 x 12厘米营养袋装好备用。移栽前一天用0.1%高锰酸钾溶液进行消毒,移栽时用清水把基质淋透。
移栽前,将瓶内复壮苗用清水洗净基部培养基,再置于500mg/L ABT生根粉或300mg/L IBA生根剂溶液中浸蘸约1分钟,扦插在营养袋基质中,立即搭小拱棚覆盖塑料薄膜及黑网,保持苗床温、湿度,棚内相对湿度保持在90%以上,温度控制在30℃以下。
移栽1周后,可揭开部分薄膜透气,以后揭开薄膜的面积可逐渐加大,每间隔7天喷施1次杀菌剂及叶面肥,移栽40天出主根2条,生根率达75%-85%。90天后生根苗高达10厘米,主根1-4条,多数为2条,粗度达0.15厘米,根长最长可达15厘米,须根10-20条。180天后,主根膨大成圆柱状或两个纺锤体连成一串,膨大处直径达0.8-1.3厘米。
3 讨论
牛大力组培的难点在于外植体污染和褐化,以及藤本植物生根难。
牛大力幼枝表面被有绒毛,增加了灭菌的难度,加入表面活性剂吐温-80有助于降低污染率。用70%的酒精对外植体进行表面消毒,褐化率达95%,所以建议不用。在固体培养基中添加抗生素,可降低污染率,抗生素浓度视外植体老、嫩程度,头孢唑林钠浓度在10-20mg/L范围内较好。
也有研究者以豆荚(种子)作为外植体进行试验,以期减少外植体污染。
通过优化MS培养基并进行复壮,能有效防止牛大力组织培养过程中材料褐化及异常愈伤组织产生,并能促进复叶分化,增加继代苗高度及茎的木质化程度,为瓶外生根提供高质量的有效芽苗。
通过本研究得出,利用高度约4厘米的芽苗,用ABT生根粉500mg/L或IBA 300mg/L生根促进剂处理后进行移植,生根率最高可达85%。牛大力芽苗瓶外生根效果除了芽苗质量和生根促进剂产生较大影响外,还与基质、季节及环境因子(温度、湿度、光照)有关。在瓶外生根中应结合实际情况进行适度的调控。
附配方
诱导培养基:MS + 6-BA 0.4mg/L+NAA 0.2mg/L + 头孢唑林钠 10mg/L
增殖培养基:改良MS + 6-BA 0.4mg/L + KT 0.4mg/L + NAA 0.3 mg/L
复壮培养基:改良MS + KT 0.4mg/L + IBA 0.3mg/L
改良MS (3/5 NH4NO3 、8/5 KH2PO4、6/5铁盐、半胱氨酸 5mg/L、VB2 8mg/L),以上培养基均加蔗糖3% ,琼脂0.7%,pH值5.6-5.8
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