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生姜组培快繁技术研究

作者:组培架 发布时间:2019-11-11 15:35 浏览次数:

文章来源:组培架

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生姜(Zingiber officinale Roscoe.)为姜科多年生草本植物,是药食两用的经济作物,具有市场需求大、产量高、经济效益好等特点。长期以来,生姜用地下块根进行无性繁殖,所带的病毒病菌常常导致产品产量和品质降低。目前组织脱毒培养是提高生姜产量和品质为有效的方法。海南种姜多以成熟地下根状茎进行无性繁殖,其繁殖指数低,产量低,质量差,抗病能力弱,受温湿度等环境影响,种茎挟带病菌不易防治。海南生姜脱毒快繁技术已有相关研究,但海南姜瘟不能有效控制。因此,在引入生姜新品种的同时,要做好生姜种茎脱毒培养的工作,促进海南生姜产业发展。本试验选用抗病强的高产姜种作为供试材料,开展对其组培快繁技术的探索试验,旨在为海南生姜产业发展提供理论依据与实际参考价值。

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1 材料与方法

1.1 试材

选健康、成熟的四川乐山白种生姜作为供试材料。

1.2 方法

1.2.1 试验材料处理及芽诱导

试验采用改良热处理技术进行催芽,待姜块萌发后切取1~2 cm的嫩芽,先用自来水冲洗30 min,75%的酒精消毒1 min,0.1%升汞消毒10 min,无菌水冲洗6次,再剥取直径小于3 mm的茎尖作为外植体,接种于不同激素配比的诱导培养基上,每瓶初代培养基接种1个茎尖,培养6周后统计长芽瓶数、长根瓶数及诱导率。

1.2.2 组培苗继代与生根快繁

培养6周后,分别切取1~2 cm高度的幼芽接种于附加不同6-BA(1.0、2.0、4.0 mg/L)与NAA(0.1、0.2、0.5 mg/L)配比(质量浓度)的 MS培养基上,不同浓度配比重复3次,每次30瓶,放入培养室后,增殖与生根培养分别在30与40 d后统计芽分化数、增殖系数及生根情况。

上述培养基均加入质量浓度3%蔗糖,0.7%(质量浓度)的琼脂,pH 5.8,培养温度(26±2)℃,光照强度12 μmol/m2/s,光照时长为12 h/d。

增殖系数=增殖后芽苗总数÷接种的外植体数。

1.2.3 炼苗与移栽

待生根组培苗长至5~6 cm并有大量白根时,开始炼苗处理。炼苗1周后,去除老叶与黄叶,洗净基部培养基,将其移栽至不同沙土肥配比基质中(表4),保湿培养,培养30 d后,统计成活率。

组培架

1.2.4 数据分析

采用Microsoft Excel 2007和SAS 9.0软件进行数据整理与分析。

2 结果与分析

2.1 不同激素配比对生姜茎尖诱导影响

生姜茎尖在培养基上培养10 d,基部逐渐膨大,形成淡黄色的突起,12 d生成大量绿色芽点,新芽开始分化;6周后,大部分分化成由6个以上芽组成的丛生芽。

初代培养基筛选结果(表1)表明,用MS培养基加不同浓度的6-BA和NAA进行生姜的茎尖培养是有效的。初代培养基配方处理1、2、3和4的芽诱导率,分别是60.0%、53.3%和83.3%与80%,以处理 3(MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L)培养基配方对芽诱导的效果好,这与研究结果一致。

表1 不同激素配比对生姜诱导影响



2.2 不同激素浓度对生姜增殖与生根影响

从表2中可以看出,培养基中不添加6-BA,姜芽几乎不发生增殖,在一定浓度范围内(1.0~4.0mg/L)姜芽增殖系数呈增加趋势,其中,以添加6-BA 4.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L增殖系数高,为5.0,同时,不同浓度6-BA之间增殖系数差异达极显著水平。

2.3 不同激素浓度对生根诱导影响

生姜试管苗很容易生根,在MS中添加6-BA和NAA其中1种或2种外源激素的培养基上都能生根,但是,在不同的培养基上生根的数量和长度有所不同。从表3中可以看出,添加NAA的培养基对生姜生根的诱导率为100%,不添加NAA其诱导率仅为45.3%,二者之间差异达极显著水平。不同浓度6-BA对生姜生根条数与长度的影响无显著差异,但不同浓度NAA对生根数与平均根长差异均达到显著水平,其中,以浓度为0.2 mg/L NAA较适宜生姜生根培养。

表2 不同激素浓度组合对生姜增殖的影响



注:数据采用duncan法分析,表中同列小写字母表示5%显著水平,大写字母表示1%极显著水平,下同。

表3 不同激素浓度对生姜诱导生根影响



2.4 不同栽培基质对成活率影响

从表4中可以看出,沙、土混(6:4)作育苗基质,生姜移栽成活率高,达100%;其次为红壤土;沙、土、肥混作基质成活率低,为83.3%。

表4 不同栽培基质对生姜移栽成活率影响



3 讨论

在试管苗生长与分化过程中,细胞分裂素是必不可少的。多数学者认为,6-BA对愈伤组织诱导与分化效果比KT更好,随着6-BA浓度的提高,组织分化能力增强。本试验结果表明,6-BA能促进生姜愈伤组织诱导与分化,但不同用量对愈伤组织的诱导效果不同。当 6-BA浓度为2.0 mg/L时,可以实现较好的诱导效果;当6-BA浓度为4.0 mg/L时,能有效促进姜芽增殖。部分研究表明,细胞分裂素能有效促进组织分化,但不是越高越好,不同细胞分裂素对不同姜种影响不同。BA浓度为3.0 mg/L时,广西靖西县本地大肉姜品种新芽分化与增殖率高;6-BA浓度为3.0 mg/L时,海南本地小黄姜丛生芽分化较好;KT浓度为2.0 mg/L时,四川乐山五指黄姜姜芽分化效果较好。由此可见,生姜品种对细胞分裂素有一定的选择性与适应性。

生姜生根较为容易,在没有添加NAA条件下,部分生姜也能生根,但生根率仅为45.3%,在添加NAA的培养基中,生姜生根率更高,当NAA浓度为0.2 mg/L,生根效果较好,这与前人的试验结果一致。6-BA与NAA配合使用,会形成相互增益效益,能有效促进芽增殖与根诱导。

本研究表明,培养基为MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L有利于芽的分化;生姜增殖与生根佳培养基为MS+6-BA 4.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L,以沙土比为6∶4时,生姜移栽成活率高。


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