我国是世界竹子的分布中心和世界竹类的研究中心,在观赏竹子的研究与利用方面有着悠久的历史,形成了独特的竹文化。随着经济的发展,人们物质生活水平和审美水平的不断提高,竹子已经成为最佳的园林植物之一。用于观赏和园林绿化的地被类竹主要有铺地竹、菲白竹、菲黄竹和翠竹等,其中以菲白竹最为市场接受。
菲白竹(Sasafonunei)_lJ属于混生小型竹。竿高20~30cm,最高可达50cm,径粗2~3mIn,竹鞭的直径3~5mIn,叶绿色夹有白色条纹,极具观赏价值。耐修剪,为优良的地被类观赏竹种[。目前,菲白竹的繁殖方法为传统常规的种竹带鞭移栽技术,虽然带鞭移栽技术简单易行,但母竹耗量大,用地多,生产成本高,难以快速规模化发展资源。技术简便、省时省力的扦插技术也受生根率、繁殖速度、季节等影响。因此,常规繁殖方法不仅繁殖系数低,而且难以在短时间内大量生产优质竹苗,远远满足不了市场的需要。利用植物组织培养微繁技术,可以依靠其增殖速度快的特点在短时期内,周期性地实现菲白竹的快速繁殖。
菲白竹的组织培养微繁技术是指在无菌条件下,利用植物体的一部分,如芽,在人工控制的营养和环境条件下繁殖竹苗的方法。组织培养微繁殖速度快,首先反映在增殖方式上,只要建立起了菲白竹的快速繁殖体系,一株菲白竹1a内可扩繁至1万株;其次是在环境限制方面,由于培养环境几乎恒定,由此可进行周年生产;同时,由于环境、养分等繁殖条件差异较小,苗木生长具有较高的一致性,也就具有较高的商品性。
1材料与方法
1.1试验材料试验用外植体为菲白竹枝条;移栽用基质为蛭石、营养土;供试激素为6一BA,KT,NAA。
1.2方法
1.2.1无菌系统的建立
(1)取材时间:外植体的取材分别于出笋当年的秋季9~11月及第2年的春季2~3月进行。
(2)取材方法:从田问生长健壮,性状典型的菲白竹植株上剪取当年生未展叶、枝芽饱满新秆,放入牛皮纸袋中,带回实验室。
(3)材料灭菌:将带回实验室的材料,先用自来水初步冲洗干净,然后将之剪为长3~5cm含芽的节段,经洗涤剂浸泡15min后,流水冲洗1~2h。最后转入无菌操作台进行灭菌。采用75%乙醇30s和0.11%升汞5~8rain的消毒,无菌水冲洗4~5次后,切除节段的两端,留取1.0~1.5cm含芽的节作为外植体,接种到初始培养基MS+6-BA1.0mg/L+3.0%蔗糖。30d后将无菌苗转入继代培养基。
(4)培养条件:接种有外植体的培养瓶,置于培养室中,每天光照12~14h,光照强度1200~1500lx。培养室温度25~30cc。
1.2.2继代增殖培养
用于菲白竹继代增殖培养的基本培养基为MS培养基。培养基中分别附加不同浓度及配比的细胞分裂素和生长素。细胞分裂素种类及使用浓度为:6-BA(1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mg/L);KT(0.1mg/L);生长素NAA(0.01mg/L)。培养基中均加入浓度为3%的蔗糖,pH值为5.8,以琼脂为凝固剂。约每隔25d转继代1次。
1.2.3生根培养
将用于生根的菲白竹丛生芽约15个为1丛,转接至生根培养基上。用于菲白竹组培苗生根的基本培养基为3/4MS培养基。培养基中分别附加有6一BA(0、1.0mg/L)与NAA(0.02、0.1、0.2mg/L),共6种配方,每种配方接种48瓶。蔗糖浓度为2.5%,pH值为5.8,以琼脂为凝固剂。
1.2.4瓶苗移栽
在室外平均温度达到20cc以后,进行瓶苗移栽。瓶苗移栽前,先打开瓶盖置于温室中炼苗5d左右,注意保湿。然后取出小苗,洗去沾在根系上的琼脂,及时移栽到基质中,做好水分管理。
2结果与分析
2.1不同取材时期对污染率的影响
研究结果表明,由于用于菲白竹组培微繁的外植体是带有节的芽,相对于其他植物,外植体较大,不易灭菌,因而无菌系统的建立相对不易,主要表现为高污染率,.菲白竹于4月上旬开始出笋长竹,6~7月份旺盛生长,当年12月至第2年3月处于休眠状态。研究表明,不同取材时期所取的菲白竹的芽,经相同灭菌方法处理培养1个月后,污染率明显有差异。9~11月份取当年出笋长成的新秆接种的菲白竹外植体,无菌材料的获得率40%~50%,而于春季2~3月取上年出笋长成的新秆接种的菲白竹外植体,无菌材料的获得率只有5%~15%。9~11月份新秆上的芽处于生长分化初期,带菌少,灭菌较容易;而到了第2年的春季2~3月,新秆上的芽经过了一个冬天,携带了大量的病菌,灭菌困难,因此,于春季2~3月取材接种的外植体污染率明显高于9~11月的。
2.2不同激素水平对继代增殖培养的影响
2.2.1不同激素水平对芽增殖的影响不同激素浓度对菲白竹芽增殖有不同的效果。
图1不同激素水平培养基对芽增殖率的影响经过长达1a芽继代增殖培养表明,在不同浓度6一BA培养基中芽的分化程度有所不同,表现在不同培养基中芽的平均增殖率有较大差异(见表1、图1)。
从:表1及图1中可以看出,随着培养基中细胞分裂素6一BA浓度从1mg/L提高到3mg/L,菲白竹的芽增殖率从1.0左右迅速提高至3.0左右;当6一BA浓度超过3mg/L之后,菲白竹的芽增殖率不再有明显的提高可见,在低浓度6一BA培养基中,芽增殖速度较慢,在高浓度6一BA培养基中,芽增殖速度较快;但芽丛的生长状况会出现衰退现象,有时还会出现形态变异的芽丛。附加了生长素NAA(0.01mg/L)之后,对菲白竹的芽增殖率没有明显的影响,但经观察对培养壮苗有一定作用。而当培养基中6一BA浓度低于2mg/L时,培养基中附加了KT(0.1mg/L)后,对芽增殖有促进作用。当培养基中6一BA浓度高于3mg/L时,附加的KT(0.1mg/L),已看不到这种促进作用。综合考虑上述各种情况,为达到在最低成本下获得量多质好的瓶苗,选择菲白竹最适宜的继代增殖培养基为3号MS+6一BA3.0mg/L+NAA0.01mg/L和8号Ms+6一BA3.0mg/L,两者交替使用。
2.3芽苗的变异
在多次继代后,尤其是在高浓度的6一BA培养基中,正常生长的菲白竹芽丛中出现两种叶色变异的芽苗,原有的绿白相间的条纹消失,一种芽苗的叶片变为全绿,而另一种芽苗变为白化苗。将它们从正常生长的芽丛中分离出,分别培养在3号培养基中,再经多次转基后,白化苗的增殖率不断降低,生长势渐弱,呈现退化生长。叶片为全绿的绿叶菲白竹增殖率可保持在1.8左右,并且生长良好,经过近1a的转基培养,仍保持较恒定的芽增殖率及旺盛生长势。
2.4生根培养
2.4.1激素对生根的影响
当瓶苗数量达到计划的基数后,就可进入了生根培养。一部分瓶苗继续用于增殖培养,一部分用于生根。菲白竹组培苗生根比较容易,在增殖培养基MS+6一BA3.0mg/L+NAA0.01L中就已观察到有少量芽苗生根。参照此配方设计了2种处理、3个水平共6种生根配方的生根培养基,芽丛转人生根培养基30d后,瓶苗的生根情况见表2。
表2表明,随着培养基中NAA浓度从0.02mg/L增加到0.1mL,菲白竹芽苗的生根率从90%左右提高到100%,平均根长也有所增加,增长幅度最为明显的是每瓶苗丛的平均生根数。在2种处理中,平均生根数分别从3.1条增加到6.2条和4.8条增加到9.5条,增长率达到了100%。当培养基中NAA浓度从0.1mg/L增加到0.2mg/L,菲白竹芽苗的生根率、平均根长及平均每丛生根数均没有明显的增长。
从表2中还可看出,在添加了6一BA1.0mg/L的生根培养基中的平均生根数分别为4.8、9.5和9.8条,显著高于没有添加6一BA1.0mg/L的生根培养基中的生根数。这是由于6一BA的加入促进了新芽的形成,而菲白竹组培苗的根均由新芽上生成的。综上所述,菲白竹生根的最佳培养基为MS+6一BA1.0mg/L+NAA0.2mg/L。2.5瓶苗移栽经炼苗后的生根瓶苗移栽到下列3种环境中:一是具全自动间隙喷雾装置和遮阴棚的扦插池,基质为蛭石,喷雾时间与间隔的长短视天气状况进行调整,以竹苗叶面及基质保持湿润为准;二是塑料大棚里的营养钵中,基质为熟土+蛭石(1:1),每日喷水4次;三是塑料大棚里的营养钵中,基质为蛭石,每日喷水4次。约28d后,菲白竹组培苗在3种环境中均有新根产生,移栽成活率分别为91.2%、47.5%和72.1%。可见,将炼苗后的瓶苗移栽到基质为蛭石、有全自动间隙喷雾装置和遮阴棚的扦插池中,成活效果最好。
3结语
在进行菲白竹组织培养微繁生产时,适宜在911月份进行外植体接种,外植体选择当年生秆上分化良好、生长健壮的芽。用于芽继代增殖适宜培养基为MS+6一BA3.0mg/L+NAA0.01m#L和MS+6一BA3.0mg/L,二者交替使用对培养壮苗更有利。适宜的生根培养基为3/4MS+NAA0.2L+2.5%蔗糖。移栽的瓶苗在有全自动间隙喷雾装置、基质为蛭石且具遮阴棚的扦插池中,成活效果最好。
参考文献
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作者:张春霞王福升黄月英 (1南京林业大学竹类研究所2福建省三明市三元区林业局)