玫瑰七姐妹组织培养系统的建立

2022-05-12 版权声明 我要投稿

摘要七姊妹蔷薇(Rosamultifloravar.carnea)是一种多年生灌木,具有重要的观赏价值,广泛应用于园林绿化。研究七姊妹蔷薇的组织培养对提升品种的品质具有重要意义。本试验分别以七姊妹蔷薇带腋芽茎段、叶片为外植体,研究了不同激素配比对腋芽萌发、叶片愈伤组织诱导、增殖、生根的影响,建立组培快繁体系。结果表明:带腋芽茎段接种到MS+0.50mg/L6-BA+0.50mg/LNAA的初代培养基,腋芽萌发率为98.50%;增殖培养及生根培养的最佳配方为MS+1.00mg/L6-BA+0.01mg/LNAA(或MS+2.00mg/L6-BA+0.10mg/LNAA)和1/2MS+0.02mg/LNAA,增殖系数达到2.50,生根率达到80.00%。可诱导出叶片愈伤组织的培养基为MS+2.00mg/L6-BA或MS+0.50mg/L6-BA+0.50mg/LNAA。本试验初步建立了七姊妹蔷薇组培快繁技术体系,为该品种的工厂化育苗提供技术支撑。

关键词七姊妹蔷薇(Rosamultifloravar.carnea);茎段;叶片;组织培养

七姊妹蔷薇(Rosamultifloravar.carnea)是蔷薇科(Rosaceae)蔷薇属(Rosa)野蔷薇(Rosamultiflora)的变种,花重瓣、粉红色,一枝七花或十花,为常见的观赏园林植物,具有花期长、观赏价值高的特点(中国科学院中国植物志编辑委员会,1985,科学出版社,pp.429)。这种植物在中国大部分地区均有种植,被广泛应用于城市道路、庭院、篱笆和公园绿地等,深受人们喜爱。野蔷薇原种及变种的耐湿、耐热、抗寒、抗病等性状较好,是嫁接栽培的优异砧木,也可作为亲本将这些特性应用于现代月季抗性品种培育中(任飞等,2012;闫海霞等2018;赵鑫等,2020)。七姊妹蔷薇传统繁殖方式主要包括嫁接、扦插以及分株等,存在存活率低、繁殖周期长、病虫害严重以及受季节限制等缺点,不能满足市场需求。植物组织培养可在室内实现种苗的周年生产,周期短,繁殖速度快,还能保持植株优良性状,因此,建立七姊妹蔷薇的组培快繁技术是快速繁殖优质种苗、实现工厂化生产的一种行之有效的措施。

植物组织培养是一种利用植物细胞全能性来进行快速繁殖的技术,应用组织培养技术快速繁殖优质种苗是一种行之有效的措施(曾洪学和张小华,2004)。采用组织培养进行蔷薇种苗繁殖具有繁殖速度快、种苗脱毒化和高质量等优势,可以加速品种更新换代(张明丽和李青,2005)。关于蔷薇属植物的组织培养已在疏花蔷薇(R.laxa)、野蔷薇(R.multiflora)、月季(R.hybrida)等植物中报道(丁萌等,2013;Nizamanietal.,2016;艾克拜尔·毛拉等,2020)。丁萌等(2013)以4种野蔷薇叶片为外植体,对其直接再生的影响因子进行研究,筛选出了不定芽诱导率最高的株系及最优的诱导条件。此外,余晓丽等(2007,江苏农业科学,(3):117-118)对野生黄蔷薇(R.hugonis)的离体培养再生体系进行了研究,以带腋芽茎段为外植体,通过不定芽的诱导分化、增殖、生根培养,获得了再生植株。李惠玲等(2020)研究了不同消毒剂、消毒时间、植物生长调节剂配比对细梗蔷薇(R.graciliflora)外植体腋芽诱导、丛生芽增殖及生根培养的影响,并筛选出了适宜各阶段培养的最佳培养基配方。但目前关于七姊妹蔷薇的组织培养体系研究还未报道。

本研究以野生的七姊妹蔷薇为研究对象,以带腋芽茎段、叶片为外植体,进行组织培养体系探究,筛选腋芽萌发、叶片愈伤组织诱导、增殖继代、生根的最佳培养基配方,建立组培快繁体系,从而促进优质种苗快速生产,加速品种更新换代,促进蔷薇产业的发展。

1结果与分析

初代培养基的筛选

以MS为基本培养基,添加不同浓度的6-BA和NAA对七姊妹蔷薇腋芽萌发的诱导有显著影响(表1)。试验结果表明,处理D3的生长效果最好,萌发率为98.50%,萌发的腋芽深绿而健壮。即MS+0.50mg/L6-BA+0.50mg/LNAA能够诱导七姊妹蔷薇茎段腋芽萌发,为最适的初代培养基。处理D1(MS培养基)萌发率最低,为40.00%,而添加了6-BA或NAA的培养基能促进腋芽萌发,萌发率较高(D2~D6)。当仅添加6-BA时,茎段腋芽萌发率率随6-BA浓度的增加呈现先增加后降低的趋势,表明最适的激素浓度不宜过高或者过低。此外,对比处理组D2~D6,发现6-BA和NAA两种激素同时使用更利于腋芽萌发的诱导。

继代培养基的筛选

七姊妹蔷薇的丛生芽增殖情况(表2)表明:随着NAA浓度的增加,增殖系数呈现先增加后降低的趋势,以0.01mg/L或者0.10mg/L增殖效果最佳(X2~X4,X5~X7);当仅使用6-BA激素时,增殖系数随6-BA浓度的增加表现出先增加后降低趋势(X1~X2,X5)。二者最优组合为1.00mg/L6-BA+0.01mg/LNAA(X3)或者2.00mg/L6-BA+0.10mg/LNAA(X6),增殖系数为2.50,幼苗深绿而粗壮。

不同激素组合、活性炭对七姊妹蔷薇生根的影响

S1、S2组生根情况表明:随着NAA浓度的升高,七姊妹蔷薇外植体的生根率呈现先升高后降低的趋势,在S2组里生根率最高,为80%,即1/2MS+0.02mg/LNAA生根培养效果优于S1、S3、S4(表3)。观察生根情况也发现S2培养基条件下根系发达(根长3.10cm),单株苗的根数较多(4.80条)。S3、S4组未发现根的出现,推测可能与过高浓度的NAA抑制生根、生长观察时间较短有关。

七姊妹蔷薇组培苗的炼苗移栽

对七姊妹蔷薇组培苗进行炼苗移栽,保持温度26℃、湿度70%,成活率可达80%以上。移栽后植株生长健壮(图2)。

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