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基于正交实验的赤苍藤组培快繁体系建立

张尚文, 黄诗宇, 杨天为, 李婷, 张向军, 高曼熔

植物学报 2024, 59 (1): 99-109. DOI: 10.11983/CBB23040

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以赤苍藤(Erythropalum scandens)带芽点的半木质化枝条为材料建立赤苍藤组培快繁体系, 研究外植体灭菌条件, 通过正交实验, 设计不同植物生长调节剂组合对赤苍藤愈伤组织诱导、愈伤组织分化、生根壮苗及移栽驯化的影响。结果表明, 赤苍藤外植体消毒最佳方法是以体积浓度为75%乙醇浸泡60秒后, 再以质量浓度为0.1% HgCl₂消毒10分钟, 成功率为48.89%; 叶片愈伤组织诱导的最佳培养基为MS+0.5 mg·L^-16-BA+1.0 mg·L^-12,4-D+1.0 mg·L^-1 IBA, 培养30天, 诱导率达71.11%, 且绿色紧密; 茎段诱导愈伤组织的最佳培养基为MS+1.0 mg·L^-16-BA+0.5 mg·L^-12,4-D+1.0 mg·L^-1IBA, 培养30天, 诱导率为70.00%, 且绿色紧密; 诱导愈伤组织增殖以及分化的最佳培养基为MS+2.0 mg·L^-16-BA+0.5 mg·L^-1TDZ+1.0 mg·L^-1 IBA, 芽分化率达98.89%, 增殖系数为3.33; 生根最佳培养基为MS+1.5 mg·L^-16-BA+0.5 mg·L^-1IBA, 生根率为100%, 平均生根数为2.2条; 生根苗在小颗粒泥炭土中成活率达88.89%。该研究建立了赤苍藤组培快繁体系, 为赤苍藤优质种苗生产奠定了良好基础。

Treatment code	Leaf			Shoot
Treatment code	IBA (mg·L^-1)	2,4-D (mg·L^-1)	6-BA (mg·L^-1)	IBA (mg·L^-1)	2,4-D (mg·L^-1)	6-BA (mg·L^-1)
YZ-1 (JZ-1)	0.1	0.1	0.5	0.1	0.1	0.5
YZ-2 (JZ-2)	0.1	0.5	1.0	0.1	0.5	1.0
YZ-3 (JZ-3)	0.1	1.0	1.5	0.1	1.0	1.5
YZ-4 (JZ-4)	0.1	1.5	2.0	0.1	1.5	2.0
YZ-5 (JZ-5)	0.5	0.1	1.0	0.5	0.1	0.5
YZ-6 (JZ-6)	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	1.0
YZ-7 (JZ-7)	0.5	1.0	2.0	0.5	1.0	1.5
YZ-8 (JZ-8)	0.5	1.5	1.5	0.5	1.5	2.0
YZ-9 (JZ-9)	1.0	0.1	1.5	1.0	0.1	0.5
YZ-10 (JZ-10)	1.0	0.5	2.0	1.0	0.5	1.0
YZ-11 (JZ-11)	1.0	1.0	0.5	1.0	1.0	1.5
YZ-12 (JZ-12)	1.0	1.5	1.0	1.0	1.5	2.0
YZ-13 (JZ-13)	2.0	0.1	2.0	2.0	0.1	0.5
YZ-14 (JZ-14)	2.0	0.5	1.5	2.0	0.5	1.0
YZ-15 (JZ-15)	2.0	1.0	1.0	2.0	1.0	1.5
YZ-16 (JZ-16)	2.0	1.5	0.5	2.0	1.5	2.0

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表1 赤苍藤初代苗叶和茎段愈伤组织诱导实验L₁₆(4³)设计

正文中引用本图/表的段落

以初代苗的叶片和茎段为外植体(图1A), MS为基本培养基, 根据单因素实验结果设置植物生长调节剂上限质量浓度, 按照三因素四水平L₁₆(43)添加植物生长调节剂IBA、2,4-D和6-BA, 设计愈伤组织诱导培养基(表1), 培养条件同上。30天后统计愈伤组织的数量及诱导成功率。

MZ-1-MZ-16: 愈伤组织诱导分化苗植物生长调节剂组合1- 16; TDZ: 塞苯隆。IBA、2,4-D和6-BA同表1。

SG-1-SG-4: 诱导生根植物生长调节剂组合1-4; AC: 活性炭。IBA和6-BA同表1。

IBA和2,4-D同表1。同列不同小写字母表示各处理间在P<0.05水平差异显著。

在MS培养基中添加单一细胞分裂素(6-BA/TDZ)对赤苍藤愈伤组织进行芽分化培养, 结果见表6。6-BA和TDZ均可以诱导愈伤组织的分化。添加细胞分裂素(6-BA/TDZ)约7天, 乳白色的愈伤组织表面开始变为淡绿色。15天左右, 淡绿色的愈伤组织表面出现高约1 mm的芽点, 但是不能长成正常的苗。较高浓度的6-BA (0.6-1.5 mg·L-1)诱导分化的芽数量较多且形态正常; 低浓度TDZ (0.1-1.5 mg·L-1)可以诱导芽分化, 但过高浓度的TDZ容易引起分化苗变异, 形成白化苗。总体上看, TDZ诱导愈伤组织分化芽的能力高于6-BA; 但二者浓度过高均会导致愈伤组织死亡。

6-BA同表1。TDZ同表2。同列不同小写字母表示各处理间在P<0.05水平差异显著。

不同生长调节剂组合对赤苍藤叶片愈伤组织的诱导效果见表7。从诱导率和愈伤组织状态来看, IBA、6-BA和2,4-D三种生长调节剂组合诱导的愈伤组织表面呈淡绿色, 且易诱导出芽(图1B, C)。综合表7结果, 赤苍藤叶片诱导愈伤组织的最佳培养基为YZ-11,即MS+0.5 mg·L-1 6-BA+1.0 mg·L-1 2,4-D+1.0 mg·L-1 IBA, 愈伤组织诱导率为71.11%, 且绿色紧密并易分化成苗。

YZ-1-YZ-16同表1。同列不同小写字母表示各处理间在P<0.05水平差异显著。

JZ-1-JZ-16同表1。同列不同小写字母表示各处理间在P<0.05水平差异显著。

生根后的瓶苗于3-4月移栽, 60天后统计成活率, 结果见表11。生根苗在基质III (小颗粒泥炭土)中的成活率最高(达88.89%)且长势最好, 表现为新生叶片健壮和叶色深绿(图1J-L)。生根苗在基质I和II中的表现差异不大, 新生叶片发黄。

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