杜鵑花的組織培養(yǎng)技術(shù)

2011/3/19 0:00:00

杜鵑花為杜鵑花科杜鵑花屬常綠或落葉小灌木，具有品種多、開花早、花色豐富、花期長(zhǎng)等特點(diǎn)。近幾年，由于扦插繁殖技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)杜鵑花產(chǎn)量有了提高。但是，名貴品種因母本少、繁殖系數(shù)低，仍不能滿足社會(huì)需要。而組織培養(yǎng)正是實(shí)現(xiàn)杜鵑花工廠化育苗的有效措施。下面將其簡(jiǎn)單介紹如下： 一、杜鵑花組培的基本技術(shù)環(huán)節(jié)
杜鵑花組織培養(yǎng)，通常使用的外植體為莖尖、莖節(jié)和花蕾等。因花蕾的分化較為困難，周期長(zhǎng)；莖尖的取材受到一定限制，故國(guó)內(nèi)多采用莖節(jié)為初代培養(yǎng)的外植體。
殺菌處理時(shí)，殺菌能力較強(qiáng)的升汞（氯化汞）易造成外植體材料的褐變死亡，不宜使用。試驗(yàn)表明，采用飽和的次氯酸鈣液上清液或5％的次氯酸鈉液作為滅菌劑，效果較好，處理時(shí)間為15至20分鐘。為加強(qiáng)滅菌效果，還可加入1％的克菌丹或0.1％的吐溫－20（山梨糖醇）配合使用。材料滅菌前的預(yù)處理，通常采用70％酒精浸泡，不超過30秒。此外，用中性洗滌劑進(jìn)行材料的預(yù)處理，亦可有效降低其滅菌后的污染率。外植材料滅菌流程為：洗衣粉液浸泡20分鐘?流水沖洗至清?70％酒精浸泡30秒?滅菌水沖洗1分鐘?5％次氯酸鈉浸泡15分鐘?滅菌水漂洗3次，每次1分鐘。如此，可將外植體污染率降低到15％以下。
杜鵑花組培所用培養(yǎng)基，為Andeson改良MS培養(yǎng)基：將MS培養(yǎng)基中的硝酸銨和硝酸鉀用量分別減至1／4，取消了碘化鉀成分，鐵鹽的用量增加一倍。因杜鵑花科植物原產(chǎn)于高山酸性土壤，培養(yǎng)基的pH值宜為5.0至5.4。培養(yǎng)室溫度25℃，光照強(qiáng)度3000勒克斯，光照時(shí)間12至14小時(shí)。
杜鵑花在誘芽培養(yǎng)中使用的激素較一般植物有異，需要活性較強(qiáng)的細(xì)胞激動(dòng)素類物質(zhì)，才能達(dá)到滿意的效果。試驗(yàn)表明，使用ZT的誘芽效應(yīng)最為顯著；添加KT的處理幾乎無(wú)叢芽或側(cè)芽發(fā)生，僅是原莖尖的伸長(zhǎng)；而選用6－BA處理，則導(dǎo)致培養(yǎng)材料的褐變加劇，效果反不如對(duì)照。此外，在其后的增殖培養(yǎng)中，杜鵑花對(duì)細(xì)胞激動(dòng)素種類的要求，仍以添加ZT為好。
國(guó)外在杜鵑花的組培中多使用2ip作為外源細(xì)胞激動(dòng)素，效果較ZT好。但從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，仍推薦使用ZT。 二、杜鵑花的初代和繼代增殖培養(yǎng)
杜鵑花初代誘芽培養(yǎng)，NAA濃度不得超過0.1mg／L，ZT用量的增大對(duì)誘芽效應(yīng)有明顯促進(jìn)作用。但提高ZT濃度時(shí)，NAA濃度不宜同步增加，ZT／NAA值較大為好。從經(jīng)濟(jì)培養(yǎng)的意義出發(fā)，初代培養(yǎng)的激素配比以ZT5＋NAA0.01（mg／L）為宜，培養(yǎng)1個(gè)月左右時(shí)，誘芽率即可達(dá)100％，誘芽系數(shù)6.5。
杜鵑花繼代增殖培養(yǎng)，對(duì)細(xì)胞激動(dòng)素要求比初代培養(yǎng)有所下降。雖然增殖效應(yīng)仍隨ZT用量的增加而上升，但已不如初代培養(yǎng)時(shí)那么明顯。此外，用于增殖培養(yǎng)的材料性質(zhì)不同，其增殖效應(yīng)也不盡相同，品種間亦存在顯著的差異性。供試品種中，‘小桃紅’以采用叢芽為增殖培養(yǎng)體時(shí)的增殖系數(shù)較高（7.6）；而‘花春雨’則反之，以取用芽條時(shí)的反應(yīng)為佳（7.5）。
杜鵑花組織培養(yǎng)，從接種到誘芽產(chǎn)生，所需的時(shí)間明顯長(zhǎng)于月季和菊花等，故其繼代增殖培養(yǎng)的周期也較長(zhǎng)。試驗(yàn)中分別以30天和45天為培養(yǎng)周期進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，在各激素水平配比處理中，其增殖芽總數(shù)，培養(yǎng)45天要比培養(yǎng)30天的高出50％至80％。所以，杜鵑花組培過程中，過于頻繁地切割、轉(zhuǎn)換培養(yǎng)，反達(dá)不到快繁的目的。 三、試管苗的生根培養(yǎng)及移栽
杜鵑花的生根培養(yǎng)雖不十分困難，但對(duì)培養(yǎng)基的要求仍與一般植物不同。其一，基本培養(yǎng)中無(wú)機(jī)鹽大量元素的用量不能減半；其二，蔗糖的用量仍為30g／L，生長(zhǎng)素NAA的添加量以1.5至2.0mg／L為好，培養(yǎng)45天時(shí)的生根率為60％左右。
供生根培養(yǎng)的試管苗，要求高15厘米以上，具7片以上真葉，發(fā)育健壯。生根培養(yǎng)2周后始見發(fā)根，6周時(shí)達(dá)最高生根率。試驗(yàn)中曾發(fā)現(xiàn)，在增殖培養(yǎng)過程中用KT或6－BA取代ZT時(shí)，雖誘芽、增殖效應(yīng)較差，但芽條發(fā)育較粗壯。因此，在增殖培養(yǎng)達(dá)到一定群體數(shù)量后，用KT或6?BA進(jìn)行繼代培養(yǎng)處理，可使生根率和移栽成活率明顯提高。此外，在生根培養(yǎng)基中添加2g／L的活性炭，可使試管苗個(gè)體發(fā)育顯著增強(qiáng)，1個(gè)月后生根率可達(dá)到90％以上。
國(guó)外的研究資料表明，某些常規(guī)繁殖（扦插）極難生根的植物，經(jīng)組織培養(yǎng)后獲得的試管苗，生根會(huì)容易很多。有些可不經(jīng)生根培養(yǎng)直接移植到生根介質(zhì)中，生根率可達(dá)100％，3至4周后即可移入溫室進(jìn)行盆栽。這種生根介質(zhì)為泥炭土、蛭石、珍珠巖的混合物，pH以4至4.5為宜。
生根試管苗的移栽入土，栽培基質(zhì)為1∶1的泥炭生＋蛭石混合物。表層要求過篩，以利根系附著；下層鋪粗粒，以利基質(zhì)滲水。移栽時(shí)用鑷子去掉根部附著的培養(yǎng)基（不可損傷根系）。用鑷尖將基質(zhì)撥一小洞，把根系放入，覆土，輕輕壓實(shí)，澆足水。試管苗移栽成活的關(guān)鍵是保證一定的溫、濕條件，移栽環(huán)境和試管培養(yǎng)時(shí)的條件相差懸殊，常造成移栽苗生長(zhǎng)不適或死亡。
試管生根苗的移栽雖然在全年均可進(jìn)行，但在不具備生根室的情況下，仍以春、秋兩季進(jìn)行較為穩(wěn)妥方便。 四、組培技術(shù)在杜鵑花新品種選育中的應(yīng)用
試驗(yàn)初期，鑒于杜鵑花外植體滅菌困難，可供試驗(yàn)的接種群體太小，不能滿足正常試驗(yàn)的進(jìn)行。為盡快篩選出合適的培養(yǎng)基配方及相應(yīng)的培養(yǎng)條件，筆者結(jié)合雜交育種，采用雜交種子試管發(fā)芽的方法，再用試管實(shí)生苗的上胚軸為外植體進(jìn)行研究，取得了事半功倍的效果。筆者發(fā)現(xiàn)，杜鵑花的雜種實(shí)生苗常規(guī)播種繁殖需3至5年才能開花，而經(jīng)上胚軸培養(yǎng)的雜種實(shí)生苗，移栽后第二年即可開花，大大縮短了雜種實(shí)生苗的童期，對(duì)加快顯花、結(jié)果類植物的育種進(jìn)程具有重要意義。
一般來(lái)說，種子的滅菌處理較其他器官或組織容易得多。杜鵑花雜交種子的滅菌處理為：70％酒精表面浸泡1分鐘，滅菌水漂洗后轉(zhuǎn)0．1％升汞液浸泡10分鐘，滅菌水漂洗3次，每次1分鐘以上。滅菌后再剖實(shí)取籽、接種培養(yǎng)，接種兩周始見發(fā)芽。出苗后取用上胚軸進(jìn)行誘芽快繁，繁殖系數(shù)較高。成苗后，可取莖尖或莖節(jié)再培養(yǎng)，培養(yǎng)條件和方法同前。國(guó)內(nèi)組織培養(yǎng)涉及新品種選育的不多，特別是在觀賞園藝植物方面。從發(fā)展的角度看，組培技術(shù)要保持較強(qiáng)的生命力，就不該離開新品種的選育。因此，有機(jī)地將組培技術(shù)與杜鵑花新品種選育結(jié)合起來(lái)，對(duì)提高綠地植物景觀的建設(shè)水平、促進(jìn)杜鵑花的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，都是十分有益的。

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