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網(wǎng)紋草組織培養研究概述(附配方)

網(wǎng)紋草(Fittoniaverschaffeltii),別名費麗花,爵床科、網(wǎng)紋草屬植物,原產(chǎn)南美秘魯,是多年生常綠草本花卉,網(wǎng)狀葉脈銀白色或紅色,十分醒目,具有很高的觀(guān)賞價(jià)值,深受人們喜愛(ài),是室內小型觀(guān)葉花卉的珍品。常見(jiàn)的網(wǎng)紋草有3 種,分別為紅網(wǎng)紋草、白網(wǎng)紋草與小葉白網(wǎng)紋草。網(wǎng)紋草的常規繁殖通常采用分株與扦插,而利用組織培養技術(shù)能使網(wǎng)紋草進(jìn)行大規模的繁殖。商品生產(chǎn)多采用組織培養法,繁殖量大,植株生長(cháng)整齊健壯。本文將對近年來(lái)出現的網(wǎng)紋草的組織培養技術(shù)做一概述,并對網(wǎng)紋草的組織培養提出新的看法,以期對網(wǎng)紋草的工廠(chǎng)化生產(chǎn)有所裨益。


外植體的處理

 1.1外植體的選擇

  植物組織培養的依據是利用植物細胞的全能性,即德國著(zhù)名植物學(xué)家G. Haberlandt 的觀(guān)點(diǎn),“高等植物的器官和組織可以不斷分割,直至單個(gè)細胞,即植物體細胞,體細胞在適當的條件下具有不斷分裂、分支并發(fā)育成完整植株的潛力”。但是不同植物器官的分化程度有所不同,導致脫分化有難度差異。選擇正確的外植體有利于縮短組織培養時(shí)間,產(chǎn)生健壯的叢生苗,從而減少生產(chǎn)成本。因此,外植體的正確選擇是網(wǎng)紋草快速繁殖的 一步??捎米骶W(wǎng)紋草組織培養的外植體有葉片、莖段及頂芽等,但不同外植體的組織培養結果不同。陳志紅等利用網(wǎng)紋草的莖尖或莖節在MS+BA0.5 mg/L+IAA 0.5 mg/L 培養基上2 個(gè)月左右即可獲得大量的叢生苗,將叢生苗切割成段后在同樣的培養基上培養,1 個(gè)月左右試管苗能再增殖5倍以上。其同時(shí)得出結論:當利用網(wǎng)紋草的葉片為材料做組織培養時(shí)較難誘導叢生苗。具體試驗方法與結果為:將滅菌的葉片接種于培養基上,1 個(gè)月后葉面彎曲,又經(jīng)20 d,葉柄基部長(cháng)出叢生苗,一叢3~4 株。其誘導率較低,約10%。這與楊承勇等的研究結論相同。劉慶等以白網(wǎng)紋草的莖段做外植體,10 d 左右,部分帶莖節的莖段可從莖節處長(cháng)出2~4 個(gè)叢生芽。馮林劍等以1 cm左右的單芽莖段,芽頭向上接入培養基中,10d 后腋芽開(kāi)始萌動(dòng),30 d 后均長(cháng)出新芽。傅婉華等用莖尖作為外植體進(jìn)行初代培養,70 d 后才誘導分化出大量叢生芽。


目前,國內關(guān)于網(wǎng)紋草的組織培養文獻中除陳志紅等的研究外未有以葉片作為外植體的報道。綜合現有文獻,發(fā)現在網(wǎng)紋草的組織培養中,莖段或莖尖都是良好的外植體。雖然二者都含芽原基,但莖尖從形態(tài)結構上比莖段更趨于完整,且營(yíng)養及激素含量相對較多,具備更強的感受態(tài)。試驗中莖段長(cháng)度一般剪為1 cm左右,而莖尖由于數量較少,故多采用莖段作為外植體。


 1.2外植體的消毒

  在網(wǎng)紋草的組織培養中,外植體的消毒是很重要的一步。外植體的污染率往往影響到下一階段的試驗結果,尤其對于網(wǎng)紋草這種通體密被絨毛的植物來(lái)說(shuō),消毒是重中之重。梁明勤等在初代培養基中添加了不同濃度的土霉素以探究土霉素在網(wǎng)紋草組織培養中的抑菌作用。其結果表明,添加20~30 mg·L-1 的土霉素對雜菌的生長(cháng)有一定的抑制作用,但對網(wǎng)紋草芽的萌發(fā)和生長(cháng)影響不大,并且成活率較高。馮林劍等用多菌靈(1∶800)溶液消毒10min,在流水下沖洗30 min,再在洗潔精水中浸泡10min,并用軟毛刷輕輕刷洗表面,以清除絨毛間難以去除的污漬,再用自來(lái)水沖洗干凈。然后用70%~75%酒精浸泡25 s,無(wú)菌水沖洗后再用0.1% HgCl2 浸泡8 min 并震蕩,然后用無(wú)菌水沖洗6 遍,以保證HgCl2 無(wú)殘留,并剪去莖段處與藥液接觸部分。潘杰等發(fā)現先用70%酒精溶液浸泡30 s,再用0.1%升汞溶液浸泡6~8min,然后用0.05%升汞溶液浸泡4 min,這種方法消毒較徹底。在網(wǎng)紋草的消毒中主要需注意絨毛的清潔,也要注意升汞溶液的去除,防止藥液殘留。


培養基中各激素配比在組織培養中的影響

 2.1不同激素濃度及組合對愈傷組織誘導的影響

愈傷組織是建立再生體系的前提和基礎。愈傷組織誘導的成敗關(guān)鍵主要不是外植體的來(lái)源和種類(lèi),而是培養條件,其中植物生長(cháng)調節劑的種類(lèi)和濃度 很為重要。潘杰等發(fā)現,生長(cháng)素和細胞分裂素以一定配比加入培養基中,優(yōu)于單獨使用細胞分裂素。其篩選出了MS+BA 0.1 mg·L-1+IBA0.1 mg·L-1 的培養基,1 個(gè)月后近培養基處分化出小芽,2 個(gè)月后出現3~5 株叢生芽。這與陳超等的研究結果相同。徐潔蘭用紅網(wǎng)紋草做試驗時(shí)發(fā)現,用MS+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1做培養基時(shí),20 d 后外植體膨大,芽明顯長(cháng)高,優(yōu)于其他培養基。楊承勇等在MS+6-BA 0.5mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1 的培養基上,40 d 左右即可誘導出大量叢生芽,誘導率可達80%。


 2.2不同激素濃度及組合對叢生芽增殖的影響

為在短時(shí)間內獲得大量無(wú)菌苗,需通過(guò)添加植物激素來(lái)提高叢生芽增殖的質(zhì)量和速度。不同的生長(cháng)素和細胞分裂素的配比對叢生芽的增殖有不一樣的效果。生長(cháng)素與細胞分裂素比值大于1時(shí)有利于生根,小于1 時(shí)有利于出芽。李思穎的試驗中設置了6 種不同配比的濃度梯度, 很終篩選出了MS+BA 0.2 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1 的培養基,其結果為培養2 周后,芽增殖率200%。李承勇等發(fā)現,誘導叢生芽增殖時(shí),少量NAA 效果好,過(guò)量NAA 反而會(huì )影響其增殖。其篩選出的MS+6-BA 1.0 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1 培養基在30 d 后的增殖系數為5.6。這與劉慶等的研究結果相一致。劉慶等還做了補充結論,即NAA 濃度為0.1 mg·L-1,6-BA 濃度為1.0 mg·L-1 時(shí)40 d 后的增殖系數達到 很大值4.2,當6-BA 超過(guò)這一濃度后增殖系數反而下降。


叢生芽的增殖還受試驗客觀(guān)因素影響,如光照時(shí)間、光照強度、培養室溫度等。在工廠(chǎng)化生產(chǎn)時(shí),要結合當地情況而定,在 很佳培養基的激素配比上下浮動(dòng)屬正?,F象。


 2.3不同激素濃度對生根的影響

在組織培養時(shí)一般單獨使用生長(cháng)素以促進(jìn)芽生根。常用促進(jìn)生根的生長(cháng)素為NAA,培養基常降低無(wú)機鹽濃度以促進(jìn)組織培養苗生根。陳超等 用1/2MS+NAA 0.1 mg·L-1 做生根培養基,10~15 d 后生根率達100%。劉慶等發(fā)現NAA 濃度在0.01~0.1 mg·L-1時(shí)出根效果好,根長(cháng)勢健壯整齊,且處于極性下端,其中NAA 為0.01mg·L-1時(shí)根 很為整齊健壯。其還對MS 基本成分對生根影響做了探究,發(fā)現 很利于白網(wǎng)紋草組織培養苗生根的培養基為1/4MS+NAA 0.01 mg·L-1,此時(shí)生根率 很高達93.3%,同時(shí)也發(fā)現小苗在MS+NAA0.01 mg·L-1 的培養基上長(cháng)勢 很好。楊承勇等也在培養基基本成分上得出了相似結論,即1/4MS能有效促進(jìn)根的伸長(cháng)和增加,但NAA 很佳濃度為0.1 mg·L-1。


綜合以上信息,低無(wú)機鹽濃度有利于網(wǎng)紋草組織培養苗根的產(chǎn)生和生長(cháng),但卻會(huì )使苗本身生長(cháng)勢減弱。所以在網(wǎng)紋草的生根誘導時(shí),可以先降低培養基無(wú)機鹽濃度,以加快生根時(shí)間,待根發(fā)育完好后及時(shí)煉苗與移栽。


其他因素在網(wǎng)紋草組織培養中的影響

  除調節培養基中激素配比以外,有學(xué)者從另外的角度對網(wǎng)紋草的生長(cháng)做了探究。蔣如敏等利用白網(wǎng)紋草無(wú)菌苗證實(shí)了白脈網(wǎng)紋草的紅光效應。其用白光、紅光和黑暗3 種處理,比較了30 d后白網(wǎng)紋草苗的側芽數與葉片數,結果發(fā)現紅光的誘導效應優(yōu)于黑暗處理,但不如白光。證實(shí)了紅光(波峰625 nm)對白網(wǎng)紋草莖段離體培養有抑制作用。陳超等在培養基中加入1 mmol·L-1 的NaN3,對白網(wǎng)紋草試管苗進(jìn)行誘變。20 d 后觀(guān)察發(fā)現,59%的誘變后植株發(fā)生了變異,葉面積較原來(lái)增大5 倍以上,且能穩定遺傳,該試驗意義影響深遠。作為小型觀(guān)葉植物,網(wǎng)紋草葉的增大對于花卉市場(chǎng)的開(kāi)拓很有幫助。


問(wèn)題與展望

在網(wǎng)紋草的組織培養研究中,科研人員經(jīng)常以白網(wǎng)紋草為試驗材料,鮮有人以紅網(wǎng)紋草為試驗材料。僅有的以紅網(wǎng)紋草做試驗材料的文章中,不難發(fā)現其外植體選用的是莖段,而沒(méi)有對葉片進(jìn)行探究。


  另外,在對白網(wǎng)紋草的葉片進(jìn)行組織培養時(shí),資料欠缺,難以發(fā)現葉片與莖段的具體差異。網(wǎng)紋草葉片小而獨特,利用化學(xué)試劑對其進(jìn)行誘變很有商業(yè)前景與科研價(jià)值。在工廠(chǎng)化生產(chǎn)時(shí),應選擇適宜的激素配比,提高環(huán)境溫度和濕度,使生產(chǎn)時(shí)間大大縮減、工廠(chǎng)苗質(zhì)量提高。


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