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观赏凤梨的工厂化组培快繁技术研究

时间:2016-11-28来源: 作者: 点击: 103次

 

容卫冰  曾凯  吴婷婷  罗红丹 邓君晖

(广东湛江市林业科学研究所,  广东 湛江 524037)

 

摘要:工厂化组培快繁技术是观赏凤梨种苗大规模生产的一种主要途径。文章主要从外植体的采集与消毒、不定芽诱导、丛生芽增殖培养、生根培养、组培袋苗的培育和驯化的条件和培养基等方面详细介绍观赏凤梨工厂化组培快繁技术的技术研究,在此基础上对其实际生产中存在的问题进行探讨。

关键词:观赏凤梨;工厂化;组织快繁; 

See the pineapple factory earth rapid

propagation technology research

 

Rong Wei Bing  Zeng Kai  Wu Ting-Ting

Luo Hong Dan  Deng Jun Hui

(Zhanjiang Forest Research Institule,Gtuang Provine,Zhanjiang  524037 China)

 

abstract  Factory earth fast technology is the pineapple seedlings as a main way to mass production. This article mainly from the explant collection and disinfection, adventitious bud induction, shoot clumps multiplication culture and rooting cultivation, seed bags seedling cultivation and domestication of the conditions and culture medium and other aspects in detail the pineapple factory view transformation of rapid propagation technology research, on the basis of the problems that exist in the actual production are discussed.

Key words: Watch the pineapplefactoryTissue rapid propagation



观赏凤梨(Asanas spp.)是以叶或花供观赏用单子叶凤梨科(Bromeliaceae)植物的泛称,多年生常绿草本,原产于中、南美洲的热带、亚热带地区,主要分布于南美热带雨林区至多岩礁的海岸林带。目前已发现凤梨科植物有54个属,3000多个种 ,由于其外观美观、花期长、抗寒性好,深受人们欢迎。其中最流行的观赏属集中在星类擎天属,如火炬、红吉利等。目前,市场上销售的观赏凤梨中仅有少数是原生种,大多数为杂交种或选育出来的品种,不能使用播种繁殖,而扦插繁殖速度慢,不利于规模化生产。在商品化生产中,采用工厂化组培快繁技术是最有效的方法。本文通过对观赏凤梨星类品种组培快速繁殖各个阶段的关键技术研究进展进行总结,以期为观赏凤梨的大规模生产提供参考。

1.材料与方法

1.1 试验材料

以优良单株的侧芽作为外植体材料。

1.2 试验方法

1.2.1 材料处理

凤梨的侧芽,剪去叶片展开部分,用自来水冲洗干净,用75%酒精消毒30s,无菌水清洗 23 次,然后用0.1%升汞溶液消毒,无菌水漂洗 5~6 在无菌条件下,去除外层叶鞘, 即可接种培养。

1.2.2 培养基及培养条件

诱导培养基①:MS6BA2.0 mgLNAA0.5 mgLAC0.2 mgL

诱导培养基②:MSKT2.0 mgLIAA0.2 mgLAC0.2 mgL

增殖培养基①:MS6BA0.5 mgLNAA0.1 mgL

增殖培养基②:MS6BA1.0 mgLNAA0.1 mgL

生根培养基①:12MSNAA0.5 mgLAC1.0 mgL

生根培养基②:12MSIBA0.5 mgLAC1.0 mgL

以上培养基中琼脂含量5.5gL,pH 5.6,培养温度(25±1)℃,每天光照12h,光照强度1800lx

2.结果与分析

2.1 外植体消毒

作为外植体的侧芽长期处于水浸状态,细菌大量繁殖,并侵入到植物组织内部,致使外植体消毒十分困难,消毒时间短,污染严重,灭菌时间长,易杀死生长点,造成外植体死亡。因此外植体的消毒技术成为制约凤梨组培苗生产的难点。试验表明,最佳消毒时间为13min(见下表1)

1消毒时间与消毒结果对比

消毒时间(min

7

10

13

16

消毒结果

全部污染

84%污染

76%污染

全部死亡

2.2 不定芽诱导

2.2.1不定芽诱导

将外植体接种在芽诱导培养基上, 先培养7d,以减少褐化,然后在正常光照下培养。经过30d 培养, 诱导培养基①上的外植体上产生不定芽,诱导培养基②的外植体出现愈伤组织,本试验采用丛芽增殖技术,因此选择①作为诱导培养基。继续培养过程中, 不定芽叶片陆续展开,并形成丛生芽。

 2.2.2外植体的褐化

由于外植体切口的多酚化合物发生氧化形成醌类物质,导致褐化,这不仅使培养基褐变,而且影响外植体的脱分化和器官的再分化。 外植体褐化与植物基因型、外植体生理状态、培养条件、培养基成分等因素有关。顾韵莉等 [1]发现观赏凤梨外植体培养35 d就会发生褐变,暗培养一段时间或在培养基中附加0.5%活性碳可在一定程度上减轻褐变程度。

2.2.3培养基类型及添加激素类型

在观赏凤梨外植体诱导分化培养中,大多以 MS12MS作为基本培养基,有固体和液体之分。主要使用激素是生长素NAAIBA24D等和细胞分裂素6-BAKTZT等,各类激素的浓度和配比是影响外植体分化的主要因素。桂意芸[2] 接种擎天凤梨的短缩茎切块后,培养25d可产生不定芽,以固体培养基MS2.0L mg 6-BA0.1mgL NAAL为佳。

2.3 丛生芽增殖

增殖培养也叫继代培养,是实现观赏凤梨快速繁殖的重要环节,一般以丛生芽作为中间繁殖体,待诱导出的丛生芽长至0.51cm 时,将其切分,接种到增殖培养基上进行继代增殖。试验表明,增殖培养基①和②均有一定的增殖效果,但增殖培养基②的小苗叶子出现卷曲,尤其在液体培养时更为明显,这可能与细胞分裂素浓度过高有关。因此增殖培养基①较适宜作为增殖培养基。丛生芽在相同的培养基上不断切分继代,即可获得大量丛生芽。在增殖过程中用固态和液态培养基交替培养,增殖效果更佳。40d 继代一次,增殖系数可达4.0。增殖倍数的高低及组培苗的质量与以下诸多因素有关。

2.3.1激素

与初代分化培养相似,激素的类型、浓度和比例始终是影响观赏凤梨丛生芽增殖的主要因素。黎建玲等[3]发现,6-BAIBA配合使用能促进蜻蜓凤梨试管苗长芽,两者比例为110时,发芽率高。

2.3.2培养方式

观赏凤梨的培养方式有固体培养和液体培养两种。研究发现,培养方式的转换对观赏凤梨丛芽增殖有影响,由固体培养基转入液体培养基,其增殖倍数最高,根据增殖倍数及产生不定芽的形态特征来看,液体培养优于固体培养。

2.3.3 继代次数

在组培过程中,必须注意控制种芽的增殖代数,通常中18代以下,这样既可以保证质量和数量要求,也为后续种芽的开发提供了充裕的时间。同时,为保证种芽质量,降低污染率项目组还配备有专门的质检人员加强管理,从水质的检测、培养配制、工人切割、环境条件的控制一直到培养空间的消毒均采取一系列有效措施,及时发现和处理不正常的种芽,如玻璃苗、花叶、皱叶等。继代次数对增殖率的影响因培养材料而异。刘国民等[4]发现粉菠萝增殖苗在培养瓶内的生长速度初期比较缓慢,尤其是在转接后的20d内。但在以后的一段时间内,只要培养室的光温条件适宜,丛生芽的增殖速度逐渐加快,陈秀玲等[5]指出,随着继代的代数增多,分化率也随之增高。

2.4.生根培养

生根培养基多以MS12MS为基本培养基,添加一定浓度的NAAIBA均可有效地诱导观赏凤梨组培苗生根。将长至1cm 左右的丛生芽切成单株,接种到生根培养基上,结果表明,生根培养基15d后开始生根,培养30d后,根系生长粗壮,每株平均长根3条,根长0.5~1cm,生根培养基的生根效果不佳。

2.5组培袋苗的培育和驯化

当组培瓶苗在培养瓶中生长成为完整的植株后,经过一段时期的炼苗,则需要将瓶苗取出来,清洗干净,消毒,移栽到栽培基质中,再经过一段时期的培育,达到一定的规格以后,方可作为成品种苗销售,这个过程,称之为组培苗的培育和驯化。在组培苗的培育和驯化的各个阶段,应制订严格的可操作规程,由花棚专门的栽培技术人员执行,首先组培苗出瓶时要严格的消毒,方法是将健壮无污染的组培苗小心取出用清水清净残余的培养基,放入100050%的多菌灵溶液中浸30秒后即可;栽培用的基质是泥炭、珍珠岩和椰糠等按照一定的比例调配而成,经过消毒处理后备用,凤梨组培苗移栽基质为泥炭:珍珠岩:椰糠=4:1:3;培养的条件是温度控制在白天2530℃,夜晚20~25℃,湿度60-80%,光线强度在8000~15000LUX为佳,温度低于15或于33℃时容易受到伤害,因组培苗比较娇嫩易受病菌的感染,移栽的环境和平时所用的工具都必须清洗干净,经过高锰酸钾溶液漂洗消毒以后方可使用。结果表明,凤梨组培苗的移栽成活率达到98%以上,组培苗34cm经过5060天的培养即可发达到出货的标准。

3. 存在问题

3.1组培快繁过程中,无菌系的建立关键在于外植体的选择与处理。一般选取当年生较小的侧芽作为外植体材料,同时,侧芽先干燥处理2~3 周后进行处消毒效果更好。

3.2在茎段培养方面没有取得突破性进展,主要问题在于不能对内生菌进行彻底消毒。由于采用的是常规消毒方法,若消毒时间不够,接种材料很快污染,消毒时间过长,则往往会将材料杀死,接种后很快就褐变死亡,有时候一些材料在初代接种时既没有污染,也没有死亡,但往往在转瓶继代培养时又出现污染,这种污染往往是由内生细菌污染引起,在培养瓶中经常表现为:污染发生在培养基内部,呈云雾状,无色透明,需借助灯光,仔细检查才能发现。这种细菌被称为“玻璃菌”。

3.3目前,国内市场上观赏凤梨的种类繁多,但已建立有生产效益的组织培养快速繁殖体系的观赏凤梨品种较少,究其原因有两点:一是最常用的观赏凤梨外植体侧芽取材容易,然而消毒困难且褐化坏死严重,导致外植体成活率不高;二是外植体启动分化或中间繁殖体增殖培养阶段需时较长,明显降低了其组培快繁的生产效益,这种现象是凤梨科观赏植物共同存在的问题,是由物种的特性所决定。

3.4在观赏凤梨的组织培养过程中,组培苗会发生变异,但不经愈伤培养则可降低体细胞的变异率。因此,有关降低观赏凤梨生产成本的方法和移栽技术有待进一步深入研究。

3.5 在生根培养时,NAA 的作用效果较IBA 好,单株的基部芽点应切除干净,否则影响生根效果。

 

 

 

 

参考文献

[1] 顾韵莉,杜文尉等,观赏凤梨的组织培养快速繁殖技术研究[J].上海农业科技,2005(1):99-100

[2] 桂意云,林伟等,擎天凤梨离体培养快繁试验[J]广西农业科学,2005,36(6):509-510 .

[3] 黎建玲,蒋波等,蜻蜓凤梨快速繁殖的研究[J]. 玉林师范学院学报(自然科学),206,27(3):101-04

[4] 刘国民,李传代,邱榆.粉菠萝组培快繁的研究[J].海南大学学报(自然科学版),2005,23(3):250-256.

[5] 陈秀玲,庄尔争等,金边凤梨组织培养快速育苗的研究[J].佛山科学技术学院学报(自然科学 版),2001,19(1):62-65

 

 

 

 

 

 

 

第一作者:容卫冰(1972—),女,林业助理工程师,主要从事植物组培快繁研究工作。

      :广东省湛江市林业科学研究所

 

 

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