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金娃娃萱草组培苗耐盐性研究

作者:组培设备 发布时间:2019-11-08 17:47 浏览次数:

文章来源:组培设备

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  金娃娃萱草系百合科萱草属多年生草本宿生花卉,是萱草人工栽培的园艺品种,其花期长、花径大、适应性强,在城市绿化中应用广泛。而城市绿化特别是在沿海城市,土壤盐渍化是绿化中遇到的严重问题,耐盐植物是解决这一问题的关键,而金娃娃萱草作为适应性强的地被植物,其耐盐性研究具有重大的意义,是解决盐渍化土壤绿化的有效途径之一。采用常规育种方法培育耐盐植物,在短期内不易获得成效。近年来植物组织快繁技术的发展为培育耐盐植物提供了一个新的途径,特别是把愈伤组织转在加有高浓度盐分的培养基上培养,有可能筛选出耐盐的细胞系。因此,研究金娃娃萱草对环境胁迫的响应通过组培快繁技术则更为精细、更具可控性。本研究以金娃娃萱草为试验材料,研究了盐胁迫对其组培快繁效果的影响。

  1 材料与方法

  1.1 外植体来源

  本试验采用金娃娃萱草的茎段为外植体诱导愈伤组织,再分化出丛生苗,进而诱导生根,驯化移栽。盐胁迫主要以愈伤组织和分化出的丛生苗为试验材料,研究盐胁迫对金娃娃萱草的分化增殖和生根阶段的影响。

  1.2 试验方法

  1.2.1 不同盐浓度对金娃娃萱草增殖培养的影响 将愈伤组织接种到分化增殖培养基,增殖扩繁培养30 d(初代培养)后,转接至同样培养基上,增殖扩繁3代(继代培养)后分别统计成活率和增殖系数,测量苗高。

  1.2.2 不同盐浓度对金娃娃萱草生根培养的影响 将 30 mmol/L NaCl胁迫下金娃娃萱草愈伤组织分化出的丛生苗接种至生根培养基,生根培养30 d后,统计成活率、生根率、生根数量,测量苗高等生长量指标。成活率、生根率、增殖系数分别按下面的公式计算:

  成活率=成活外植体个数/接种外植体个数×100%;

  生根率=生根外植体个数/接种外植体个数×100%;

  增殖系数=新增丛生苗(高度>0.5 cm)数/所接种外植体个数×100%。

  经过多次试验对比,金娃娃萱草的组织培养已得出各阶段佳培养基配方,分别为分化增殖培养基:MS+1.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/L IBA;生根培养基:1/2MS+0.5 mg/L IBA,2.5%蔗糖,6 g/L琼脂,pH值为5.8[6]。在培养基中加入NaCl,浓度设3种处理:30、60、90 mmol/L,并设1组对照(NaCl浓度为0 mmol/L)。共计4种盐处理(包括对照)、 2个阶段,每瓶接种 5个外植体,每组10 瓶,3 次重复。组培室培养条件:温度 (25±2) ℃,光照时间12~14 h/d,相对湿度(80±2)%。

  2 结果与分析

  2.1 不同盐浓度对金娃娃萱草愈伤组织初代培养效果的影响

  培养30 d后,4个处理的愈伤组织均有不同程度的增殖和分化,但差距较大。试验结果(表1)显示,30 mmol/L NaCl 胁迫下,金娃娃萱草愈伤组织初代培养中成活率、增殖系数、苗高都呈下降趋势,与对照相比分别降低了8.0百分点、0.9百分点、0.4 cm,但与对照差异不显著;60、90 mmol/L NaCl胁迫下,与对照相比,成活率分别下降20百分点、34百分点,增殖系数分别下降2.1百分点、3.7百分点,苗高分别下降1.0、2.0 cm,并与对照都差异显著。总体来看,随着NaCl浓度升高,金娃娃萱草的愈伤组织有变小的趋势。

  表1 不同盐浓度对金娃娃萱草愈伤组织初代培养效果的影响

  


  注:表中数据为同一处理3次重复的平均值±标准差;同列数据后标有不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。

  2.2 不同盐浓度对金娃娃萱草愈伤组织继代培养效果的影响

  从表2数据得知,愈伤组织的成活率在不同浓度NaCl条件下的差异与初代培养阶段相似,总体呈下降趋势,但只在90 mmol/L NaCl胁迫下与对照差异显著。增殖系数在30、60 mmol/L NaCl胁迫下均与对照差异不显著。苗高在不同浓度NaCl条件下与初代培养时相比有所减小,30、60 mmol/L NaCl胁迫下与对照无显著差异。结果表明,经多代转接后材料的耐盐性可以提高。

  表2 不同盐浓度对金娃娃萱草愈伤组织继代培养效果的影响

  


  2.3 不同盐浓度对金娃娃萱草生根培养效果的影响

  由表3数据得知,在不同浓度NaCl的处理下,金娃娃萱草的成活率都较高,分别为86.7%、82.3%、77.0%、71.3%,处理之间均差异不显著。经多代转接后材料的耐盐性可以提高,这一观点得到了再次验证。生根率、生根数量在60.90 mmol/L NaCl胁迫下与对照差异显著,苗高则在90 mmol/L NaCl胁迫下与对照差异显著。从金娃娃萱草生根培养中诸指标的影响特点可以看出,不同盐浓度对根系生长发育的影响大于对地上部分的影响。

  表3 不同盐浓度对金娃娃萱草生根培养效果的影响(丛生苗经盐胁迫)

  


  2.4 不同盐浓度下金娃娃萱草组培中经多代转接后苗木耐盐性的变化

  在金娃娃萱草的增殖培养阶段,从初代培养到继代培养,愈伤组织的成活率、增殖系数、苗高,在30 mmol/L NaCl胁迫下分别提高12.0百分点、0.6百分点、1.3 cm;在60 mmol/L NaCl胁迫下分别提高16.0百分点、1.2百分点、1.5 cm;在90 mmol/L NaCl胁迫下分别提高16.8百分点、1.6百分点、1.3 cm。数据表明,不同浓度NaCl条件下,各材料继代培养的成活率、增殖系数和苗高均高于初代培养,并且随着NaCl浓度升高,提高的幅度更大。

  在金娃娃萱草的生根培养阶段,外植体经盐胁迫后再进行生根培养,在成活率上比增殖分化阶段得到显著提升,苗高也只是在90 mmol/L NaCl胁迫下与对照差异显著,并且苗高在不同盐浓度下的差距也比增殖阶段有了一定的缩小,再次看出盐胁迫对根系生长发育的影响大于对地上部分的影响。

  3 结论

  金娃娃萱草在盐浓度为30 mmol/L时,无论是增殖分化还是生根阶段,均与对照差异不显著,证明金娃娃萱草是具有一定耐盐性的。

  金娃娃萱草在生根阶段,地上部分的评价指标如成活率和苗高与对照均无显著差异,除了苗高在盐浓度为90 mmol/L时与对照差异显著;而根系生长发育的评价指标生根率和生根数量在盐浓度为60 mmol/L时与对照差异显著。说明不同盐浓度对根系生长发育的影响大于对地上部分的影响。

  从金娃娃萱草组培不同阶段的数据可知,外植体在盐胁迫下多代转接后,耐盐性均得到提高。研究表明,组织培养过程中盐胁迫下的多代转接是一条获得优良耐盐突变体的有效途径。本试验中金娃娃萱草通过多代转接,耐盐性得到了显著提高,因此可以通过盐胁迫下的组织培养法为盐渍化土壤绿化提供耐盐品种。

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