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首页医源资料库在线期刊中华现代中医学杂志2005年第1卷第1期

芦笋茎尖诱导生根的初步研究

来源:中华现代中医学杂志
摘要:【摘要】以IBA、PP333、KT植物生长调节剂为试验因子对芦笋A01(asparaguaofficinalis)茎尖诱导生根进行了3因子3水平正交试验,结果分析表明其芽诱生根的最佳培养基为1/2MS+0。5mg/LIBA+0。05mg/LKT+1mg/LPP333。【关键词】芦笋(asparaguaofficinalis)。...

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    【摘要】  以IBA、PP333、KT植物生长调节剂为试验因子对芦笋A01(asparagua officinalis)茎尖诱导生根进行了3因子3水平正交试验,结果分析表明其芽诱生根的最佳培养基为1/2MS+0.5mg/L IBA+0.05mg/L KT+1mg/L PP333。

  【关键词】  芦笋(asparagua officinalis);植物生长调节剂;生根;正交实验

  Study on rooting of asparagua officinalis stem shot

  WU Cui-rong,LIU Shi-quan,ZHAO Xiao-mei,et al.

  College of Life and Environment Science, Shanghai Teachers University, Shanghai 200234, China

  【Abstract】  In this research, using 3 factors 3 levers orthogonal experiment, the study on rooting of asparagua officinalis adding different contents of IBA, PP333, KT was performed ,and the result indicated that the most appropriate media for the rooting of asparagua officinalis is 1/2MS+0.5mg/L IBA+0.05mg/L KT+1mg/L PP333.

  【Key words】  asparagua officinalis;plant growth regulator;rooting;orthogonal experiment

    芦笋(asparagua officinalis)又名石刁柏,百合科天冬门属植物,营养丰富,同时具有抗癌、维持血管正常渗透压等作用,是我国目前主要经济作物和药用植物之一[1,2]。但芦笋在自然群体中,种群退化严重,不能保持原有的优良性状,利用组织培养技术建立芦笋稳定的无性快繁体系是其最有效的解决措施,但组培中普遍存在的问题是试管苗生根困难。国内学者对其生根进行了大量研究[3~8],并取得了一定的进展,但试验结果粗糙,且未用统计学方法对结果进行相关的数据处理和分析,其生根结果可信度不高,不能保证稳定生根,远不能适应市场需求。本研究以IBA、PP333、KT为试验因子对芦笋茎尖诱导生根进行了3因子3水平正交试验[9],研究不同植物生长调节剂对芦笋生根的影响,目的在于明确这些因子的主次关系,筛选出生根稳定的最佳培养基,以更有利于芦笋的商品化生产和大田移栽。

  1  材料与方法

  1.1  材料  芦笋A01品种由农工商提供的F1代全雄系,将无菌苗茎段在MS+0.5mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA增殖培养基上诱导40天后产生的不定芽,切取顶端2~3mm为诱导生根的实验材料。

  1.2  方法  以1/2MS(蔗糖浓度20g/L,琼脂8g/L)为基本培养基,附加不同浓度的IBA、KT、PP333,见表1。

  表1  芦笋正交试验结果的直观分析 略

  按表1形成不同配方的培养基,每一处理接种2瓶,每瓶10个茎尖,观察根的分化过程,在30天时统计生根数、平均根长、生根率等指标。培养条件为温度24℃~26℃、光照强度40μmol/(m2·s1)、12h/12h光暗交替。实验重复3次。

  2  结果与分析

  2.1  芦笋正交试验结果分析  芦笋生根正交试验因子水平见表2。将芦笋的茎尖切下插入生根培养中2天后,茎尖生长迅速,株高达到4~5mm左右,4天后看不到明显的伸长,但茎尖基部开始膨大,8天后,大部分茎尖基部开始出现少量浅黄色愈伤组织,任群[3]等报道,在芦笋中诱导的愈伤组织可分为三类:一种为浅黄色,质地柔软松散,培养一段时间后形成大量的纤毛;第二类也为浅黄色,质地较致密,表面有颗粒状突起,易于分化形成胚状体及根;第三类为浅绿色或深绿色,质地致密,培养后易形成大量的芽。本实验生根诱导中,1、6号培养基的愈伤组织正好与第二种类型相一致,3号培养基未见愈伤组织,基部呈哑铃状;10天以后1、6培养基的愈伤组织表面有白色的颗粒状突起出现,分化出小白根;2、3、4、8、9号培养基切口处的愈伤组织分化出白点稍迟,14天以后分化出小白根;另外,8、9培养基中芦笋的茎顶弯曲、变形。30天后,统计生根数、平均根长、生根率等指标,进行直观分析如表1。表1表明,IBA、KT、PP333对芦笋的生根率、根数、根长、愈伤组织块的大小及株高均有一定的影响,而且从表2可以明显的看出,随着PP333浓度的提高芦笋的根逐渐加粗,其他2个因子IBA和KT看不出对生根的明显影响。可见仅仅通过简单的数字比较不能准确地确定影响芦笋生根过程中各因素的主次顺序。

  表2  芦笋生根正交试验因子水平 略

  2.2  植物生长调节剂配比对芦笋生根率的影响  见表3、表4。根据表3对芦笋生根率的水平及水平均值和表4的方差分析可以看出:在所选择的3个因子中,随着IBA浓度的上升生根率略有下降,然后趋向平稳,这说明IBA的3个浓度梯度对芦笋生根率的影响不大,IBA的3个水平差异不显著;随着KT浓度的上升,生根率先上后下,3个水平差异明显达到极显著水平F>F0.01;随着PP333浓度的上升,生根率也是先上后下,三水平差异显著F>F0.05。说明不同的植物生长调节剂及含量水平对生根率的影响是不同的。从极差R值来看,其值越大,表示该因子越重要,对生根率的影响也越大,它们的R值大小顺序为B因子>C因子>A因子,明显可以得出B因子对芦笋的生根率影响最大。由此可见,我们在选择最佳因子组合时,应该首先考虑B因子,然后依次为C因子、A因子,因此,就生根率的角度来说,最佳培养三因子组合是A1B2C2:1/2MS+0.5mg/L IBA+0.05mg/L KT+1mg/L PP333。

  表3  芦笋生根率的直观分析 略

  表4  芦笋生根率的方差分析 略

  2.3  植物生长调节剂配比对芦笋的根数、根长的影响  见表5、表6。从表5中根数、根长的R值可以看出:3种因子对根长的影响从大至小依次为IBA、KT、PP333;对根数的影响从大至小依次为PP333、IBA、KT。IBA对根长的影响较大,达到了显著水平F>F0.05(表6),KT、PP333影响很小,差异不显著F<F0.05;而PP333却对根数的影响较大,达到了显著水平F>F0.05(表6)。从根长标准来看,IBA第1、2水平都可以,KT以第2水平最好,PP333也以第2水平最好;从根数标准来看,IBA以第3水平最好,KT以第3水平最好,PP333以第2水平最好。因此以根长为标准,最佳生根培养基为A1(A2)B2C2,而以根数为标准最佳生根培养基为A3B3C2。

  表5  芦笋根数、根长正交试验的直观分析 略

  表6  芦笋根数、根长正交试验的方差分析 略

  2.4  最佳植物生长调节剂组合的选择  分析生根率、根数、根长3项指标,根据单项分析的3组最佳条件KT浓度应确定为0.05mg/L,因为虽然根数的最佳浓度为0.1mg/L,但是要考虑到生根率、根数,而且KT对根数的影响是不显著的,3个水平的差异不大,所以选择0.05mg/L;同样分析,可确定IBA的最佳浓度为0.5mg/L;PP333对生根率、根数和根长的最佳浓度均为1mg/L。因此,最终确定出最佳的植物生长调节剂组合为:1/2MS+0.5mg/L IBA+0.05mg/L KT+1mg/L PP333。这与正交表中第2号培养基恰好一致,从表1中直观分析也可看出第2号培养基上芦笋的综合指标明显优于其他培养基,这说明经正交试验确定芦笋生根培养基是比较成功的,重复实验证明该培养基诱导芦笋茎尖12天时,生根率可达70%~80%;20天时,生根率达95%以上,且生根稳定,根的质量高。

  3  讨论

  在组培中,植物生长调节剂的种类、浓度及组合等诸多因素对芽的生根诱导具有重要的影响。1/2MS+0.5mg/L IBA+0.05mg/L KT+1mg/L PP333是本实验通过正交设计、筛选的宜于芦笋A01品种生根的理想培养基。该培养基生根的数目和质量远远优于一般文献报道的结果[10],本研究筛选的培养基能够在20天内达到理想的结果,每个芽基部诱导的根数目平均可达20条(图1)。(图1略)

  在本研究中,随着IBA 浓度的提高,愈伤块明显变大(表1),当与KT浓度0.1mg/L的最大水平组合时,愈伤块的增加更加明显,芦笋的生根大部分通过愈伤组织,再发生根的分化,而愈伤组织块的大小直接影响根与茎间的维管束的连接,导致大田移栽成活率低[7],所以在选择植物生长调节剂配比时应注意芽基部的愈伤组织程度,控制生长素的浓度。

  正交试验结果表明,PP333对生根率的提高有显著作用,这与郭春惠[8]报道的PP333可提高芦笋生根率相一致,他认为PP333是通过干扰内源赤霉素的合成而促进了芦笋根的形成。在实验中发现,1、6培养基中芦笋分化第一条根的时间最早;其次是8、2、4、3;最迟的是5、7。1、6号瓶中无PP333,而5、7中PP333的浓度最高为2 mg/L,这说明当PP333浓度在0~1mg/L时有促进根的分化作用,当PP333浓度超过1mg/L时有抑制根分化的作用,因此适当浓度的PP333可以缩短生根时间、提高生根率。

  【参考文献】

  1  于继庆, 张元国, 陈桂英,等.芦笋组织培养研究进展与技术关键(上). 长江蔬菜, 1996,1:2-4.

  2  于继庆, 张元国, 陈桂英,等.芦笋组织培养研究进展与技术关键(上). 长江蔬菜, 1996,2:1-3.

  3  任群, 陈永哲, 孟振农,等.石刁柏花药培养中根、茎及胚状体的形态发生研究.山东大学学报, 1992, 27(4):467-469.

  4  于继庆, 马秀兰, 陈桂英,等.芦笋茎尖组织培养技术的研究. 山东农业科学, 1991, 4:16-20.

  5  陈穗云, 陈永哲, 任群.石刁柏花药培养再生植株的生根研究. 植物学报, 1998,40(5):425-429.

  6  冯晓棠, 邢定一, 王为民,等.芦笋组织培养生根技术研究. 中国蔬菜, 1991, 2:20-22.

  7  晨福如, 郑元梅, 贺建波,等.石刁柏组织培养技术及其无性系建立.植物学报,1990,23-25.

  8  郭春慧, 马凤桐, 张巧绒,等.PP333诱导芦笋试管苗生根效果的研究. 西北农业大学学报, 1993, 21(3):32-36.

  9  裴洪平.生物统计学.杭州:浙江教育出版社,1991,96-233.

  10  张贵生, 李素珍.芦笋试管培养诱导时间和培养基成分对试管苗生根的影响.浙江农业大学报, 1998, 10(3):136-139.

  作者单位:1 200234 上海,上海师范大学生命与环境科学学院生物系遗传学实验室

       2 413000 湖南益阳,湖南城市学院化学与环境工程系

  (编辑:秋  实)

作者: 吴翠蓉刘石泉赵小梅于爱萍周根余
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