花叶香蒲的组织培养和植株再生

2011/7/12 8:11:14

自然或人工湿地、湿地生态工程是近年来迅速发展起来的一种污水处理技术,其具有能耗低、高效、经济等优点,应用前景广泛[1][2]。其关键在于找到合适的超富集植物。香蒲类植物生活在浅水、湿地或沼泽地区,分布范围广,生长旺盛,在维持水生生态系统的良性循环中有着重要的作用,它能富集水体中的铅、硒、锌、铜等多种有害重金属[3][4][5],对氮磷也有一定的吸收作用[5],能有效减轻水体的营养化富集现象,对保持水生生态系统的平衡,改良水生生态环境有着重要的作用。
  花叶香蒲是一种集观赏性与实用性于一身的香蒲新品种,它可广泛应用于各种人工或自然水体景观中,既可提高水体景观的观赏价值,又能起到调节水体自身生态环境的作用。
  花叶香蒲的常规繁殖以分株繁殖方式为主,长期大量的分株繁殖常常会导致种性的退化,从而影响植物的生活力和观赏价值,但关于花叶香蒲的其他繁殖方法尚未见报道。植物的试管离体繁殖能在一定程度上复壮植物的种性,本文就花叶香蒲的离体繁殖作一个初步的探讨,以期为花叶香蒲的大量应用提供优质种苗保证。


1 材料与方法


  取花叶香蒲的茎尖和幼嫩心叶,经千分之一升汞常规消毒后,无菌水冲洗干净后,将茎尖逐层剥去叶片至5mm左右大小,心叶取基部,切成1.0cm×1.0cm大小方块,分别接种于各种待试培养基上,置于光环境和暗环境中培养。
  培养环境温度为25℃,光培养光照时间10小时,光照强度2500LX。


2 结果与讨论


2.1 茎尖培养
  茎尖在光照培养条件下,6天后开始出现褐化现象,12天可见心叶开始抽生,呈淡黄色,部分茎尖基部开始肿大,18天开始抽生第2片小叶,苗高达3.5cm,在MS+6-BA0.5+NAA0.1和MS+6-BA0.5+NAA0.1。MS+6-A0.5+NAA0.1培养基上部分茎尖基部有愈伤发生,呈黄色,较疏松,25天开始抽生第三片小叶,愈伤长大,无分化;暗培养条件下,8天后开始出现褐化现象,12天可见心叶萌动,15天个别基部有肿大现象,21天抽生第二片小叶,25天在MS+6-BA0.5+NAA0.1培养基上部分分化苗有根发生。
  从表1可以看到,在附加激素6-BA为0.5~1.5mg/L或KT为0.5~2.0mg/L和NAA为0.1~0.5mg/L范围内,花叶香蒲的茎尖都能成活并正常生长成苗。当6-BA浓度达2.0mg/L,有玻璃化苗发生,而使用KT时,未见玻璃化现象。
2.2 叶片培养
  从表2可以看到,花叶香蒲叶片培养的褐化情况较为严重,分化率低;使用KT作为附加细胞分裂素和在暗培养的条件下,可部分减轻褐化现象的发生。过高的激素水平虽可促使愈伤的发生,但不利于愈伤的生长,甚至会导致愈伤的褐化死亡,而在低水平激素条件下,愈伤生长缓慢。
  综上所述,可见花叶香蒲的离体繁殖材料以茎尖为好,在添加适量外源生长激素的情况下可一次成苗,在添加6-BA为0.5~1.5mg/L或KT0.5~2.0mg/L和NAA0.1~1.0mg/L的MS培养基上,离体培养均可获得成功,光照条件能促进茎尖的生长发育,但会加重褐化现象的发生。

表1 不同培养条件下花叶香蒲茎尖培养的分化情况

培养条件

附加激素配比

材料数

污染数

褐化(死亡)数

分化数

分化率(%)

备注

光培养

6-BA2.0+NAA1.0

15

2

6

4

57.1

有玻璃化苗发生

6-BA1.5+NAA0.5

15

0

3

6

50.0

6-BA1.0+NAA0.2

15

2

4

8

72.3

6-BA0.5+NAA0.1

15

5

2

4

50.0

KT2.0+NAA1.0

15

2

0

9

55.6

KT1.5+NAA0.5

15

5

2

5

60.0

KT1.0+NAA0.2

15

3

1

6

62.5

KT0.5+NAA0.1

15

2

1

3

55.6

暗培养

6-BA2.0+NAA1.0

15

1

4

8

25.0

6-BA1.5+NAA0.5

15

1

3

6

80.0

6-BA1.0+NAA0.2

15

0

3

7

58.3

6-BA0.5+NAA0.1

15

4

0

6

55.6

有生根现象发生

 

表2 不同培养条件下花叶香蒲叶片培养的分化情况

 

培养条件

附加激素配比

材料数

污染数

褐化(死亡)数

分化数

分化率(%)

备注

光培养

6-BA1.0+NAA0.5

30

12

15

0

0

6-BA0.5+NAA0.5

30

9

13

1

12.5

6-BA0.1+NAA0.2

30

3

13

4

28.5

6-BA0.1+NAA0.1

30

7

15

3

37.5

分化愈伤生长缓慢

KT1.0+NAA0.5

30

7

12

2

18.2

KT0.5+NAA0.5

30

3

8

6

31.6

KT0.1+NAA0.2

30

3

11

3

18.8

分化愈伤生长缓慢

KT0.1+NAA0.1

30

5

5

1

5.0

分化愈伤生长缓慢

暗培养

6-BA0.1+NAA0.5

30

6

14

3

33.3

培养后期愈伤部分死亡

6-BA0.5+NAA0.5

30

7

14

0

0

6-BA0.1+NAA0.2

30

8

11

0

0

6-BA0.1+NAA0.1

30

5

17

2

25.0

分化愈伤生长缓慢

 

  此外,本文只对花叶香蒲离体培养作了一个初步的探讨,关于愈伤的培养状况、引起褐化的原因及解决方法等其它方面有待作进一步研究。
作者:
林 鸿1 刘锦兰2 张雄胜1 潘宜平1

(1. 武汉园林科学研究所 430081 2. 湖北省农业科学研究院 430074)


参考文献


[1] 阳承胜,蓝崇钰,束文圣.重金属在宽叶香蒲人工湿地系统中的分布与积累. 水处理技术,2002,28(2):101~104.
[2] 阳承胜.宽叶香蒲人工湿地生态恢复研究[D]. 中山大学硕士学位论文,1999:20~25.
[3] 周东美,郝秀珍,薛燕,等.污染土壤的修复技术研究进展[J]. 生态环境,2004,13(2):234~242.
[4] 李永丽,李欣,李硕,等. 东方香蒲(Typha orientalis Presl)对铅的富集特征及其EDTA效应分析。生态环境,2005,14(4):555~558.
[5] 张,卢雪峰,李 翼.香蒲对硒元素的富集及对氮. 磷的吸收作用.科技通报,2002,18(6):511~514.