蘆薈的組織培養(yǎng)

2012/10/22 11:44:47

種苗繁殖是蘆薈產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。蘆薈的自然繁殖周期長，雌雄花開不同步，種子小而少，種子育苗困難。傳統(tǒng)上蘆薈均采用細(xì)芽分生繁殖和根、莖扦插繁殖， 這些方法繁殖速度較慢，每株一年最多只能繁殖十幾株，且易積累病苗，造成蘆薈的退化，難以滿足規(guī)模種植對種苗的需求。而采用組織培養(yǎng)快繁技術(shù)不僅能保持品 種的優(yōu)良特性，還可不受外界條件的影響，達(dá)到周年繁殖，在較短時間內(nèi)繁育出大批種苗。因此，組織培養(yǎng)技術(shù)對蘆薈的繁殖具有很高的經(jīng)濟(jì)價值和廣闊的市場前 景。

蘆薈組織培養(yǎng)主要包括外植體的選擇、培養(yǎng)基的選擇、植物生長調(diào)節(jié)劑的使用、組培添加物的選擇和培養(yǎng)條件的優(yōu)化等。一是外植體的選擇。外植體是從 植物組織或器官上切割下來并用于組織培養(yǎng)的原始體小塊，目前組織培養(yǎng)已經(jīng)獲得成功的植物，外植體幾乎包括了植物體的各個部位。但是不同種類的植物以及同種 植物不同的器官對誘導(dǎo)條件的反應(yīng)是有差異的，有的部位誘導(dǎo)成功率高，而有的部位很難脫分化；有時，即使脫分化，再分化頻率也很低，或者只分化出芽而不長 根，或者只長根不長芽。因此，外植體的選擇是組織培養(yǎng)中非常重要的一環(huán)。蘆薈植物體上可以進(jìn)行組織培養(yǎng)的部位主要有莖尖、葉片、莖段、根。兩年生的庫拉索 蘆薈莖尖和莖段再生能力比較強(qiáng)，是比較理想的外植體材料，更容易誘導(dǎo)出不定芽，且種苗變異率較低。而葉片和根段分化能力弱，作為外植體一般難以誘導(dǎo)不定芽 的形成。此外，葉鞘也可以作為外植體，但成功與否不但與蘆薈品種有關(guān)，還與培養(yǎng)條件有關(guān)。（你知道蟹爪蘭的養(yǎng)殖方法嗎？）

二是培養(yǎng)基的選擇。培養(yǎng)基是活體植物組織體外保存、生長發(fā)育的營養(yǎng)來源。不同的植物都有自己最適合的組培培養(yǎng)基。蘆薈品種不同，其所適應(yīng)的培養(yǎng) 基亦不同。對木立蘆薈而言，其最適培養(yǎng)基為MS培養(yǎng)基，但在培養(yǎng)過程中，芽苗、葉尖經(jīng)常出現(xiàn)脫水癥狀，可能是由于其中離子過高引起的。將MS改為 1/2MS培養(yǎng)基后，芽苗生長旺盛，干枯率明顯降低，增殖率有所提高。

三是植物生長調(diào)節(jié)劑的使用。在蘆薈組織培養(yǎng)中，使用的生長素類有吲哚丁酸（IBA）和萘乙酸（NAA），細(xì)胞分裂素類使用較多的是6-芐氨基嘌 呤（6-BA），（玉米素）ZT和（激動素）KT使用較少。不同品種的蘆薈、不同部位外植體，對生長素的種類和濃度要求也不同。因此，生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的使用 情況較為復(fù)雜，但大致遵循以下規(guī)律：生長素類物質(zhì)與細(xì)胞分裂素類物質(zhì)搭配使用對芽的分化和增殖效果較好，而生根培養(yǎng)多數(shù)單獨(dú)使用IBA或NAA。在促進(jìn)側(cè) 芽產(chǎn)生時往往使用較高濃度的細(xì)胞分裂素，在一定濃度范圍內(nèi)，如使用高濃度6-BA可明顯促進(jìn)側(cè)芽產(chǎn)生，隨著6-BA濃度的升高，分化的芽也隨之增加。但 是，6-BA在培養(yǎng)過程中存在一定程度的累積效應(yīng)，過高濃度的細(xì)胞分裂素會抑制新芽的發(fā)生和生長，且導(dǎo)致培養(yǎng)材料變異的概率增大。適宜濃度的IBA比 NAA更有利于芽的分化和增殖。在相同的6-BA濃度下，IBA作用比NAA更有效，增殖率較高，苗生長粗壯，黃葉、畸形葉很少出現(xiàn)，若培養(yǎng)基中不加 IBA或其濃度過低，則芽變纖細(xì)，不利移栽成活；但高濃度IBA明顯抑制了芽的分化。而在生根培養(yǎng)基中，IBA的生根效果通常要優(yōu)于NAA。

四是組織添加物的影響�；钚蕴繉Χ鄶�(shù)蘆薈種類組培有促進(jìn)生根作用，在加有活性炭的培養(yǎng)基中，活性炭可以吸收根基有害物質(zhì)，促進(jìn)生根作用。但活性 炭的濃度不宜太高，過高則會吸附外源生長素，進(jìn)而抑制生根作用。通常認(rèn)為，1mg活性炭大約能吸附100g生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，在不同的培養(yǎng)基中，活性炭的吸附 能力也有所不同。此外，向培養(yǎng)基中添加一定濃度的腐殖酸、香蕉汁和蘋果汁等，可使腋芽提早萌動，提高腋芽的出芽率和增殖系數(shù)，促進(jìn)組培苗的根系發(fā)育和葉片 生長。

五是組培條件的選擇。在蘆薈的組織培養(yǎng)中，培養(yǎng)條件不同也會產(chǎn)生很大的影響。尤其要重視pH培育基的作用。在培養(yǎng)條件中，以pH最為重要。培養(yǎng) 基的pH一方面對離體器官的形成和發(fā)育起著重要的作用，另一方面對芽的生長、分化以及培養(yǎng)基的硬度有很大的影響。通常情況下，在偏酸性條件下 （pH6.2）比較有利于分化形成愈傷組織，并進(jìn)一步形成不定芽；在中性至偏酸環(huán)境（pH6.2―7.0）下，比較有利于不定芽的分化增殖。

培養(yǎng)條件中，另一個重要的因素是光照，包括光照強(qiáng)度和光照時間。光照對外植體的褐變有一定影響。通常條件下，蘆薈的組織培養(yǎng)一般在黑暗或弱光照的條件下進(jìn)行即可，光照過強(qiáng)，則外植體容易發(fā)生褐變。

溫度也是影響蘆薈組織培養(yǎng)的一個重要因素，蘆薈的組織培養(yǎng)通常在25℃條件下進(jìn)行，溫度過高或過低均易導(dǎo)致褐變的發(fā)生。

還要注意抑制劑和吸附劑的應(yīng)用。在蘆薈的組織培養(yǎng)中，最常見的問題是外植體發(fā)生褐變。褐變是由于多酚氧化酶（PPO）被氧化成醌類物質(zhì)所致，呈 紅褐色，并抑制許多酶的活性，影響植物材料的正常生長，嚴(yán)重時導(dǎo)致培養(yǎng)物死亡。褐變受多種因素的影響，包括外植體的選擇、激素的種類和濃度、培養(yǎng)溫度、光 照時間和強(qiáng)度、培養(yǎng)基種類及pH等。通常在組織培養(yǎng)過程中加入抑制劑和吸附劑來減輕或避免褐變的產(chǎn)生。常用的抑制劑有Vc、半胱氨酸、硝酸銀等，其中硝酸 銀的抗褐變效果較好，當(dāng)硝酸銀濃度為15mg/L時，抗褐變效果最佳。此外，向培養(yǎng)基中加入活性炭，也可有效降低外植體的褐變。

蘆薈的組織培養(yǎng)是推動蘆薈產(chǎn)業(yè)化種植的重要方面之一。目前，我國對蘆薈的組織培養(yǎng)技術(shù)研究得并不是很深入，還處于探索階段，僅局限于對培養(yǎng)基和 培養(yǎng)條件的研究，并未對其機(jī)制作更深入的探討。因此，培養(yǎng)過程中出現(xiàn)的很多問題還未能得到解釋和解決。在蘆薈組織培養(yǎng)的過程中，包括外植體的選擇、培養(yǎng)基 的選擇、植物激素的配比以及培養(yǎng)的條件等每一個環(huán)節(jié)都會對整個組織培養(yǎng)產(chǎn)生影響，現(xiàn)在還沒有一個比較成熟的方案，遠(yuǎn)不能滿足產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的要求。

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