杜鹃花组织培养技术.doc

丨 丨宜昌鲜花预订丨杜鹃花组织培养技术杜鹃花为杜鹃花科杜鹃花属常绿或落叶小灌木，具有品种多、开花早、花色丰富、花期长等特点。近几年，由于扦插繁殖技术的发展，我国杜鹃花产量有了提高。但是，名贵品种因母本少、繁殖系数低，仍不能满足社会需要。而组织培养正是实现杜鹃花工厂化育苗的有效措施。下面将其简单介绍如下：一、杜鹃花组培的基本技术环节杜鹃花组织培养，通常使用的外植体为茎尖、茎节和花蕾等。因花蕾的分化较为困难，周期长；茎尖的取材受到一定限制，故国内多采用茎节为初代培养的外植体。杀菌处理时，杀菌能力较强的升汞易造成外植体材料的褐变死亡，不宜使用。试验表明，采用饱和的次氯酸钙液上清液或5的次氯酸钠液作为灭菌剂，效果较好，处理时间为15至20分钟。为加强灭菌效果，还可加入1的克菌丹或0.1的吐温20配合使用。材料灭菌前的预处理，通常采用70酒精浸泡，不超过30秒。此外，用中性洗涤剂进行材料的预处理，亦可有效降低其灭菌后的污染率。外植材料灭菌流程为：洗衣粉液浸泡20分钟?流水冲洗至清?70酒精浸泡30秒?灭菌水冲洗1分钟?5次氯酸钠浸泡15分钟?灭菌水漂洗3次，每次1分钟。如此，可将外植体污染率降低到15以下。杜鹃花组培所用培养基，为Andeson改良MS培养基：将MS培养基中的硝酸铵和硝酸钾用量分别减至14，取消了碘化钾成分，铁盐的用量增加一倍。因杜鹃花科植物原产于高山酸性土壤，培养基的pH值宜为5.0至5.4。培养室温度25，光照强度3000勒克斯，光照时间12至14小时。杜鹃花在诱芽培养中使用的激素较一般植物有异，需要活性较强的细胞激动素类物质，才能达到满意的效果。试验表明，使用ZT的诱芽效应最为显著；添加KT的处理几乎无丛芽或侧芽发生，仅是原茎尖的伸长；而选用6BA处理，则导致培养材料的褐变加剧，效果反不如对照。此外，在其后的增殖培养中，杜鹃花对细胞激动素种类的要求，仍以添加ZT为好。国外在杜鹃花的组培中多使用2ip作为外源细胞激动素，效果较ZT好。但从经济的角度考虑，仍推荐使用ZT。二、杜鹃花的初代和继代增殖培养杜鹃花初代诱芽培养，NAA浓度不得超过0.1mgL，ZT用量的增大对诱芽效应有明显促进作用。但提高ZT浓度时，NAA浓度不宜同步增加，ZTNAA值较大为好。从经济培养的意义出发，初代培养的激素配比以ZT5NAA0.01为宜，培养1个月左右时，诱芽率即可达100，诱芽系数6.5。杜鹃花继代增殖培养，对细胞激动素要求比初代培养有所下降。虽然增殖效应仍随ZT用量的增加而上升，但已不如初代培养时那么明显。此外，用于增殖培养的材料性质不同，其增殖效应也不尽相同，品种间亦存在显著的差异性。供试品种中，小桃红以采用丛芽为增殖培养体时的增殖系数较高；而花春雨则反之，以取用芽条时的反应为佳。杜鹃花组织培养，从接种到诱芽产生，所需的时间明显长于月季和菊花等，故其继代增殖培养的周期也较长。试验中分别以30天和45天为培养周期进行了统计，在各激素水平配比处理中，其增殖芽总数，培养45天要比培养30天的高出50至80。所以，杜鹃花组培过程中，过于频繁地切割、转换培养，反达不到快繁的目的。三、试管苗的生根培养及移栽杜鹃花的生根培养虽不十分困难，但对培养基的要求仍与一般植物不同。其一，基本培养中无机盐大量元素的用量不能减半；其二，蔗糖的用量仍为30gL，生长素NAA的添加量以1.5至2.0mgL为好，培养45天时的生根率为60左右。供生根培养的试管苗，要求高15厘米以上，具7片以上真叶，发育健壮。生根培养2周后始见发根，6周时达最高生根率。试验中曾发现，在增殖培养过程中用KT或6BA取代ZT时，虽诱芽、增殖效应较差，但芽条发育较粗壮。因此，在增殖培养达到一定群体数量后，用KT或6?BA进行继代培养处理，可使生根率和移栽成活率明显提高。此外，在生根培养基中添加2gL的活性炭，可使试管苗个体发育显著增强，1个月后生根率可达到90以上。国外的研究资料表明，某些常规繁殖极难生根的植物，经组织培养后获得的试管苗，生根会容易很多。有些可不经生根培养直接移植到生根介质中，生根率可达100，3至4周后即可移入温室进行盆栽。这种生根介质为泥炭土、蛭石、珍珠岩的混合物，pH以4至4.5为宜。生根试管苗的移栽入土，栽培基质为11的泥炭生蛭石混合物。表层要求过筛，以利根系附着；下层铺粗粒，以利基质渗水。移栽时用镊子去掉根部附着的培养基。用镊尖将基质拨一小洞，把根系放入，覆土，轻轻压实，浇足水。试管苗移栽成活的关键是保证一定的温、湿条件，移栽环境和试管培养时的条件相差悬殊，常造成移栽苗生长不适或死亡。试管生根苗的移栽虽然在全年均可进行，但在不具备生根室的情况下，仍以春、秋两季进行较为稳妥方便。四、组培技术在杜鹃花新品种选育中的应用试验初期，鉴于杜鹃花外植体灭菌困难，可供试验的接种群体太小，不能满足正常试验的进行。为尽快筛选出合适的培养基配方及相应的培养条件，笔者结合杂交育种，采用杂交种子试管发芽的方法，再用试管实生苗的上胚轴为外植体进行研究，取得了事半功倍的效果。笔者发现，杜鹃花的杂种实生苗常规播种繁殖需3至5年才能开花，而经上胚轴培养的杂种实生苗，移栽后第二年即可开花，大大缩短了杂种实生苗的童期，对加快显花、结果类植物的育种进程具有重要意义。一般来说，种子的灭菌处理较其他器官或组织容易得多。杜鹃花杂交种子的灭菌处理为：70酒精表面浸泡1分钟，灭菌水漂洗后转01升汞液浸泡10分钟，灭菌水漂洗3次，每次1分钟以上。灭菌后再剖实取籽、接种培养，接种两周始见发芽。出苗后取用上胚轴进行诱芽快繁，繁殖系数较高。成苗后，可取茎尖或茎节再培养，培养条件和方法同前。国内组织培养涉及新品种选育的不多，特别是在观赏园艺植物方面。从发展的角度看，组培技术要保持较强的生命力，就不该离开新品种的选育。因此，有机地将组培技术与杜鹃花新品种选育结合起来，对提高绿地植物景观的建设水平、促进杜鹃花的产业化发展，都是十分有益的。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、花期長等特點。近幾年，由於扦插繁殖技術的發展，我國杜鵑花產量有瞭提高。但是，名貴品種因母本少、繁殖系數低，仍不能滿足社會需要。而組織培養正是實現杜鵑花工廠化育苗的有效措施。下面將其簡單介紹如下：一、杜鵑花組培的基本技術環節杜鵑花組織培養，通常使用的外植體為莖尖、莖節和花蕾等。因花蕾的分化較為困難，周期長；莖尖的取材受到一定限制，故國內多采用莖節為初代培養的外植體。殺菌處理時，殺菌能力較強的升汞易造成外植體材料的褐變死亡，不宜使用。試驗表明，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，處理時間為15至20分鐘。為加強滅菌效果，還可加入1的克菌丹或0.1的吐溫20配合使用。材料滅菌前的預處理，通常采用70酒精浸泡，不超過30秒。此外，用中性洗滌劑進行材料的預處理，亦可有效降低其滅菌後的污染率。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基，為Andeson改良MS培養基：將MS培養基中的硝酸銨和硝酸鉀用量分別減至14，取消瞭碘化鉀成分，鐵鹽的用量增加一倍。因杜鵑花科植物原產於高山酸性土壤，培養基的pH值宜為5.0至5.4。培養室溫度25，光照強度3000勒克斯，光照時間12至14小時。杜鵑花在誘芽培養中使用的激素較一般植物有異，需要活性較強的細胞激動素類物質，才能達到滿意的效果。試驗表明，使用ZT的誘芽效應最為顯著；添加KT的處理幾乎無叢芽或側芽發生，僅是原莖尖的伸長；而選用6BA處理，則導致培養材料的褐變加劇，效果反不如對照。此外，在其後的增殖培養中，杜鵑花對細胞激動素種類的要求，仍以添加ZT為好。國外在杜鵑花的組培中多使用2ip作為外源細胞激動素，效果較ZT好。但從經濟的角度考慮，仍推薦使用ZT。二、杜鵑花的初代和繼代增殖培養杜鵑花初代誘芽培養，NAA濃度不得超過0.1mgL，ZT用量的增大對誘芽效應有明顯促進作用。但提高ZT濃度時，NAA濃度不宜同步增加，ZTNAA值較大為好。從經濟培養的意義出發，初代培養的激素配比以ZT5NAA0.01為宜，培養1個月左右時，誘芽率即可達100，誘芽系數6.5。杜鵑花繼代增殖培養，對細胞激動素要求比初代培養有所下降。雖然增殖效應仍隨ZT用量的增加而上升，但已不如初代培養時那麼明顯。此外，用於增殖培養的材料性質不同，其增殖效應也不盡相同，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體時的增殖系數較高；而花春雨則反之，以取用芽條時的反應為佳。杜鵑花組織培養，從接種到誘芽產生，所需的時間明顯長於月季和菊花等，故其繼代增殖培養的周期也較長。試驗中分別以30天和45天為培養周期進行瞭統計，在各激素水平配比處理中，其增殖芽總數，培養45天要比培養30天的高出50至80。所以，杜鵑花組培過程中，過於頻繁地切割、轉換培養，反達不到快繁的目的。三、試管苗的生根培養及移栽杜鵑花的生根培養雖不十分困難，但對培養基的要求仍與一般植物不同。其一，基本培養中無機鹽大量元素的用量不能減半；其二，蔗糖的用量仍為30gL，生長素NAA的添加量以1.5至2.0mgL為好，培養45天時的生根率為60左右。供生根培養的試管苗，要求高15厘米以上，具7片以上真葉，發育健壯。生根培養2周後始見發根，6周時達最高生根率。試驗中曾發現，在增殖培養過程中用KT或6BA取代ZT時，雖誘芽、增殖效應較差，但芽條發育較粗壯。因此，在增殖培養達到一定群體數量後，用KT或6?BA進行繼代培養處理，可使生根率和移栽成活率明顯提高。此外，在生根培養基中添加2gL的活性炭，可使試管苗個體發育顯著增強，1個月後生根率可達到90以上。國外的研究資料表明，某些常規繁殖極難生根的植物，經組織培養後獲得的試管苗，生根會容易很多。有些可不經生根培養直接移植到生根介質中，生根率可達100，3至4周後即可移入溫室進行盆栽。這種生根介質為泥炭土、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，栽培基質為11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，以利基質滲水。移栽時用鑷子去掉根部附著的培養基。用鑷尖將基質撥一小洞，把根系放入，覆土，輕輕壓實，澆足水。試管苗移栽成活的關鍵是保證一定的溫、濕條件，移栽環境和試管培養時的條件相差懸殊，常造成移栽苗生長不適或死亡。試管生根苗的移栽雖然在全年均可進行，但在不具備生根室的情況下，仍以春、秋兩季進行較為穩妥方便。四、組培技術在杜鵑花新品種選育中的應用試驗初期，鑒於杜鵑花外植體滅菌困難，可供試驗的接種群體太小，不能滿足正常試驗的進行。為盡快篩選出合適的培養基配方及相應的培養條件，筆者結合雜交育種，采用雜交種子試管發芽的方法，再用試管實生苗的上胚軸為外植體進行研究，取得瞭事半功倍的效果。筆者發現，杜鵑花的雜種實生苗常規播種繁殖需3至5年才能開花，而經上胚軸培養的雜種實生苗，移栽後第二年即可開花，大大縮短瞭雜種實生苗的童期，對加快顯花、結果類植物的育種進程具有重要意義。一般來說，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