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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(氯化汞)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(山梨糖醇)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1/4,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6-BA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0.1mg/L,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,ZT/NAA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ZT5+NAA0.01(mg/L)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(7.6);而‘花春雨’则反之,以取用芽条时的反应为佳(7.5)。

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30g/L,生长素NAA的添加量以1.5至2.0mg/L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6-BA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2g/L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(扦插)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1∶1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(不可损伤根系)。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0.1%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。

来源:中国农业技术网

2011-2-16
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