玫瑰红景天组培苗生根技术研究

玫瑰红景天也被称为金根、北极玫瑰、蔷薇红景天，是景天科红景天属多年生草本植物[1]。玫瑰红景天我国主要分布在新疆、西藏、河北等地，是我国传统的药食两用的食用药材[2]。玫瑰红景天在东西方都有悠久的应用医疗历史，也一直作为增强体质等作用的药品广泛应用于草药疗法中[3]。在我国历史上，人们经常把玫瑰红景天作为强身健体的滋补品，消除体力劳动带来的疲惫感及通过服用红景天抵抗高寒地区带来的不良影响，并用于治疗相关疾病[4]。我国对玫瑰红景天的系统研究开始于20世纪80年代，近年来国内外对玫瑰红景天的研究逐步深入，争相研制与玫瑰红景天相关的药品、医疗品和化妆品，通过以玫瑰红景天为原材料制成的茶类饮品、药酒、药粥等均被认定为是医疗保健养生的佳品[5]。本试验以玫瑰红景天组培苗为试验材料，通过研究不同种类培养基对玫瑰红景天生根的影响、不同生长素种类和浓度对玫瑰红景天生根的影响以及不同重量活性炭对玫瑰红景天生根的影响，筛选出最适合玫瑰红景天生根培养的培养基配方，为红景天炼苗移栽及工厂化生产等后续研究提供理论支撑。1材料与方法1.1试验材料试验材料为采自承德市围场县棋盘山镇的玫瑰红景天种子在承德市农林科学院科创中心实验室组培的无菌组培苗。1.2试验方法1.2.1不同种类的培养基对玫瑰红景天生根的影响。选取继代培养长势良好、无病虫害的红景天组培苗，切成3cm左右的小段并带2～3个侧芽，接入配好的MS、1/2MS、1/4MS培养基中，均添加生长素0.1mg/LIBA，每种培养基接种10瓶，重复3次，20d后测量统计平均根长、平均根数、生根率。1.2.2不同生长素种类和浓度对玫瑰红景天生根的影响。选取继代培养长势良好、无病虫害的红景天组培苗，切成3cm左右的小段并带2～3个侧芽，以1/2MS为基本培养基，接入不同生长素种类和浓度9种组合培养基中进行诱导培养，选用IAA、IBA、NAA3种生长素，浓度梯度设置为0.1mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L，每种培养基接种10瓶，重复3次，20d后测量统计平均根长、平均根数、生根率。1.2.3IBA不同浓度组合对玫瑰红景天生根的影响。选取继代培养长势良好、无病虫害的红景天组培苗，切成3cm左右的小段并带2～3个侧芽，以1/2MS为基本培养基，添加生长素IBA（0.1mg/L、0.2mg/L、0.3mg/L、0.4mg/L、0.5mg/L），每种培养基接种10瓶，重复3次，20d后测量统计平均根长、平均根数、生根率。1.2.4不同重量活性炭对玫瑰红景天生根的影响。选取继代培养长势良好、无病虫害的红景天组培苗，切成3cm左右的小段并带2～3个侧芽，以1/2MS为基本培养基，分别添加活性炭0.1g/L、0.3g/L、0.5g/L，均添加生长素0.3mg/LIBA，每种培养基接种10瓶，重复3次，20d后测量统计平均根长、平均根数、生根率。1.2.5不同开盖时间对玫瑰红景天移栽成活率的影响。选取生根培养长势良好、生根效果优异的无菌组培苗，打开组培盖（3、5、7、9d）放在光照培养箱中进行无盖培养并适当喷水，保持组培苗维持在湿润状态，然后将组培苗在流水下冲洗掉培养基并移栽到有机基质中。移栽重复3次，每次10株，30d后统计成活率，期间观察组培苗的形态变化。1.2.6不同移栽基质对玫瑰红景天移栽成活率的影响。选取生根培养长势良好、生根效果优异的无菌组培苗在光照培养箱中开盖3d后，在流水下冲洗掉培养基并移栽到（蛭石、有机基质、有机基质∶蛭石1∶1）中。移栽重复3次，每次10株，30d后统计成活率，期间观察组培苗的形态变化。1.3数据统计方法使用Office2010进行数据分析及制表。各指标计算公式如下：平均根长=根长之和/接种总数×100%平均根数=根数之和/接种总数×100%生根率（%）=生根数/接种总数×100移栽成活率（%）=移栽成活数/移栽总数×1002结果与分析2.1不同种类培养基对玫瑰红景天生根的影响由表1可知，随着MS、1/2MS、1/4MS培养基的逐渐变化，玫瑰红景天的平均根长、平均根数、生根率均呈现先上升后下降的趋势。其中A2处理组当培养基为1/2MS时，平均根长1.6cm、平均根数2条、生根率最高，为67%，说明1/2MS培养基是最适合玫瑰红景天生根的培养基。表1不同种类培养基对玫瑰红景天生根的影响2.2不同生长素种类和浓度对玫瑰红景天生根的影响由表2可知，外源生长素对红景天生根效果为IBA＞IAA＞NAA。随着生长素IAA、IBA和NAA浓度逐渐增高，平均根长、平均根数、生根率也呈现先上升后下降的趋势，其中B9处理组1/2MS+0.5mg/LNAA生根效果最差，红景天组培苗平均根长为1.6cm、平均根数1.9条、生根率60%。B5处理组1/2MS+0.5mg/LIBA培养基生根效果最好，红景天组培苗平均根长为3.1cm、平均根数3.3条、生根率87%，均达到最好，说明0.5mg/LIBA是最适合玫瑰红景天生根的生长素。表2不同生长素种类和浓度对玫瑰红景天生根的影响2.3IBA不同浓度组合对玫瑰红景天生根的影响由表3可知，随着外源生长素IBA浓度的逐渐增加，红景天的平均根长、平均根数、生根数均呈现先上升再下降的趋势。其中C3处理组当IBA浓度为0.3mg/L时，培养基配方为1/2MS+0.3mg/L时红景天组培苗生根效果明显高于其他处理组，当IBA浓度为0.3mg/L时，组培苗平均根长为3.3cm，平均根数4.1条，生根率90%为最好。表3IBA不同浓度组合对玫瑰红景天生根的影响2.4不同重量活性炭对玫瑰红景天生根的影响由表4可知，随着添加活性炭重量的增加，组培苗的平均根长、平均根数、生根率也呈现先上升再下降的趋势，当活性炭为0.3g/L时，培养基组培苗平均根长4.2cm、平均根条6.2条、生根率97%均为最好，所以1/2MS+0.3mg/LIBA+0.3g/L活性炭是最适合玫瑰红景天生根培养的培养基配比。表4不同重量活性炭对玫瑰红景天生根的影响2.5不同开盖时间对玫瑰红景天移栽成活率的影响由表5可知，随着组培苗开盖炼苗时间的增加，组培苗移栽成活率也呈现逐渐下降的趋势，说明长时间开盖炼苗对组培苗移栽影响较大。当开盖时间为3d时，组培苗根部污染率较低，移栽成活率较高，成活率为50%，且移栽苗长出新叶。当开盖时间为9d时，组培苗根部污染率较高，移栽成活率较低，移栽苗未长出新叶。所以当开盖时间为3d时是最适合玫瑰红景天组培苗开盖炼苗时间。表5不同开盖时间对玫瑰红景天移栽成活率的影响2.6不同移栽基质对玫瑰红景天移栽成活率的影响由表6可知，F3处理组当基质组合为有机基质∶蛭石为1∶1时，培养30d后观察，移栽苗长势明显并长出5片新叶，移栽成活率达到70%。而单一基质移栽后，植株长势不明显，长出新叶较少，且移栽成活率较低。所以最适合玫瑰红景天组培苗炼苗移栽的基质组合是有机基质∶蛭石为1∶1，组培苗开盖炼苗时间为3d。表6不同移栽基质对玫瑰红景天移栽成活率的影响3讨论与结论植物组织培养技术通过不断的发展研究，在树木、花卉、中药材等取得了一定科研成果，一些植物已建立了完整的组织培养体系，但不同植物不同组培苗生根难易程度存在系统差异，遗传转化植株不定根是否高效可持续再生成为现代生物技术手段能否应用于植物生长发展的最主要限制因素[6]。本试验通过研究不同种类培养基对玫瑰红景天生根的影响表明，1/2MS培养效果优于MS和1/4MS培养基，这与龚永福等[6]研究结果一致，低浓度的无机盐能促进组培苗不定根的高效再生，1/2MS培养基能满足大多数植物组培苗的生根培养。张琳娜等[8]在不同无机盐含量的培养基上成功诱导弥勒苣苔组培苗高效生根，发现1/2MS培养基生根率显著高于MS、1/4MS、1/10MS培养基，且组培苗生长状况极好，根系发达。所以，1/2MS培养基最适合玫瑰红景天生根的培养基。通过对生长素不同种类和浓度对玫瑰红景天生根的影响研究表明，IBA培养效果优于IAA和NAA，这与王金祥等[8]的研究结果一致，生长素IBA（吲哚丁酸）比IAA对于生根效果更加稳定，可以通过外施IBA刺激植物嫩芽产生IAA，从而促进组培苗生根。组培苗生根一般都用生长素，生长素也对组培苗生根培养有一定的促进作用，刘芸等[9]的研究结果表明，6-BA和NAA杂交组合构树生根效果最好，所以后续的研究也可以试试生长素和细胞分裂素的组合配比，探究更适合红景天生根培养的激素配比。通过对不同重量活性炭对玫瑰红景天生根的影响研究表明，当添加0.3g/L活性炭生根效果要好于添加0.1g/L和0.5g/L活性炭，这与张春梅等[10]研究结果一致，活性炭对非洲菊生根具有显著作用，极大地缩短非洲菊组培苗生根时间。活性炭促进植物组培苗生根的原因可能是因为组培苗根系的生长发育需要暗黑环境，活性炭使培养基变黑，正好为根的生长提供了近似自然环境的暗黑条件，同时活性炭可以高效吸附培养基中的有毒物质，极大抑制次生代谢物质的光氧化作用，为组培苗提供良好的生长环境，从而促进根系的生长[6]。所以通过研究表明最适合玫瑰红景天生根培养的培养基是1/2MS+0.3mg/LIBA+0.3g/LAC，平均根长4.2cm、平均根数6.2条、生根率97%。通过对不同开盖时间和不同基质组合对玫瑰红景天移栽成活率的研究表明，红景天移栽喜欢高光照、高温度、耐旱的生理状态。在开始炼苗的时候，给移栽苗浇水过勤，移栽苗长势较差，不适合红景天耐旱的生理状态。随着开盖时间的逐渐增加，组培苗移栽成活率也逐渐降低，可能组培苗不适合长时间炼苗且有可能