摘要：半邊蓮生長繁茂，分枝多，葉密集，纖細雋關(guān)，是花壇、園林鑲邊、組合盆栽和彩壇栽植的完美選擇。近幾年，隨著半邊蓮應(yīng)用價值的不斷發(fā)掘，對半邊蓮的培養(yǎng)和繁殖越發(fā)引起人們重視。試驗運用組織培養(yǎng)技術(shù)，以MS為基本培養(yǎng)基，通過比較附加不同種類和濃度的植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)(2，4-D、NAA、6-BA)對半邊蓮莖段和葉片愈傷組織誘導(dǎo)和分化的影響，篩選出了適宜的培養(yǎng)基配方，獲得了生長良好的愈傷組織和完整的半邊蓮再生植株，建立了一個半邊蓮快速繁殖程序。結(jié)果表明，外植體在MS+0．5 mg／L 2，4-D上可誘導(dǎo)愈傷組織；在培養(yǎng)基MS+0．3 mg／L6-BA上可以誘導(dǎo)愈傷組織分化出腋芽；在培養(yǎng)基MS+0．7 mg／L NAA上可誘導(dǎo)無根系植株短期內(nèi)產(chǎn)生大量根系，形成完整植株。移栽后成活率可達85％。
關(guān)鍵詞：半邊蓮；組織培養(yǎng)；愈傷組織
半邊蓮(Lobelia chinensis)又稱為細米草、瓜仁草、急解索，是桔梗科半邊蓮屬多年生草本花卉，因其植株低矮，分枝多，葉密集，纖細雋美，是花壇、園林鑲邊、組合盆栽和彩壇栽植的完美選擇。喜濕，稍耐蔭，也適用于較陰濕處作觀賞草坪。半邊蓮盛花期時，成千上萬的小花簇?fù)碓谥︻^，繁茂的花簇把整個植株包裹得嚴(yán)嚴(yán)實實，十分漂亮。
目前，對半邊蓮組織培養(yǎng)的研究僅見于王連平、劉強等對半邊蓮(Lobelia Chinensis Lour)離體莖段再生進行了研究。此外，日本學(xué)者Ishimara等(1992)對與半邊蓮?fù)频闹参風(fēng)obelia inflata進行了組培發(fā)根的研究。隨著半邊蓮應(yīng)用價值的逐漸發(fā)掘，人們越來越重視半邊蓮的繁殖以及栽培品種的不斷更新。目前國內(nèi)花卉市場上只有半邊蓮的種子和播種穴盤苗供應(yīng)，國外一些專利無性扦插繁殖的品種在國內(nèi)很難見到，常規(guī)育種方法繁育半邊蓮已經(jīng)不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。因而用植物組織培養(yǎng)技術(shù)研究半邊蓮的離體快速繁殖，品種更新和大規(guī)模工廠化生產(chǎn)，盡快滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求就顯出其優(yōu)越性了。
1材料與方法
1．1材料
試驗材料來源于東北林業(yè)大學(xué)花卉研究所溫室內(nèi)種植的半邊蓮。
1．2試驗方法
先用自來水沖洗選取的植物材料，然后用洗衣粉水浸泡和沖洗15 min左右。再在超凈工作臺用0．1％升汞(HgCl2)消毒7 min。處理后用無菌水沖洗3～4次。經(jīng)過表面滅菌的材料用無菌濾紙將水吸掉。再用解剖刀切取莖尖下的莖段及葉片，通常幾毫米大小，切去莖段兩端因消毒而壞死的切口，莖段保留長度為4～6 mm；將葉片邊緣剪切，然后，將材料用槍式鑷子接種到不同培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)。培養(yǎng)溫度為(25±1)℃，光照時間為16 h，光照強度為2 000～3 500 lx。
2結(jié)果與分析
2．1愈傷組織的誘導(dǎo)
在以莖段為外植體時，莖段在培養(yǎng)8～12 d后，莖段兩端產(chǎn)生愈傷組織，翠綠色，少數(shù)為白色，直徑0．3～0．5 cm。培養(yǎng)10～15 d后，培養(yǎng)基中莖段兩端切口處少數(shù)愈傷組織白色，呈球體狀，直徑0．8～1．3 cm。以MS 2培養(yǎng)基的莖段愈傷組織最明顯、最大，尤其是2，4-D濃度為0．5 mg／L(表1)。此外，從表1可看出，隨著2，4-D濃度的增加，莖段的出愈率先增加，在2，4-D濃度為0．5 mg／L時達到最大，然后，隨著2，4-D濃度的增加而降低。愈傷組織的生長情況在2，4-D濃度為0．5 mg／L時最好。
在誘導(dǎo)葉片愈傷組織培養(yǎng)基中，培養(yǎng)7～12 d后，葉片變?yōu)榈疑疂n狀，無明顯愈傷組織產(chǎn)生。培養(yǎng)14～18 d后葉片周邊膨脹，有淋巴狀愈傷組織產(chǎn)生，顆粒狀，淺綠色，直徑0．1～0．4 cm。培養(yǎng)16～23 d后葉片愈傷組織呈顆粒狀，直徑0．5～1．0 cm。同樣，隨著2，4-D濃度的增加，葉片的出愈率先增加，在2，4-D)濃度為0．5 mg／L時葉片的出愈率達到最大(表2)，然后，隨著2，4-D濃度的增加而降低。
表1 不同濃度2，4-D對莖段愈傷組織誘導(dǎo)和生長的影響
|
2，4-D濃度/mg·L-1 |
接種莖段數(shù)/個 |
產(chǎn)生愈傷組織塊數(shù)/個 |
出愈率/％ |
愈傷組織顏色 |
生長狀況 |
|
0.1 |
48 |
34 |
70．83 |
翠綠色，無光澤，直徑0．3～0．7 cm |
++ |
|
0.3 |
41 |
36 |
87．80 |
翠綠色，無光澤，少數(shù)白色，直徑0．5～O．9 cm |
+++ |
|
0.5 |
45 |
41 |
91．10 |
翠綠色，無光澤，0．7～1 3 cm |
++++ |
|
0.7 |
47 |
37 |
78．72 |
翠綠色，無光瘁，少數(shù)白色，直徑0．6～1．0 cm |
++ |
注：生長一般++，生長較好+++，生長最好++++。下表同。
表2 不同濃度2，4-D對葉片愈傷組織誘導(dǎo)和生長的影響
|
2，4-D濃度/mg·L-1 |
接種莖片數(shù)/個 |
產(chǎn)生愈傷組織塊數(shù)/個 |
出愈率/％ |
愈傷組織顏色 |
生長狀況 |
|
0.1 |
45 |
34 |
75．55 |
翠綠色，無光澤，直徑0．5～O．7cm |
++ |
|
0.3 |
43 |
35 |
81．39 |
翠綠色，無光澤，少數(shù)白色，直徑0．6～0．9 cm |
+++ |
|
0.5 |
47 |
42 |
89．36 |
翠綠色，元光澤，直徑0．7～1．0cm |
++++ |
|
0.7 |
46 |
37 |
80．43 |
翠綠色，無光澤，少數(shù)白色，直徑0．5～0．7cm |
+++ |
2．2不定芽的形成
試驗愈傷組織再分化形成再生植株的方式為先產(chǎn)生芽，后在莖的基部長根。培養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn)，在MS 3培養(yǎng)基上的外植體愈傷組織分化最明顯。接種于培養(yǎng)基中的莖段愈傷組織在18～25 d后，開始產(chǎn)生不定芽，芽體長度為1．5～2．6 cm，分化率隨6-BA濃度的增加先增加后減少(表3)。此外，從表3中可看出莖段愈傷組織的分化以6-BA 0．3 mg／L培養(yǎng)基產(chǎn)生的不定芽最多，生長最快。每個莖段產(chǎn)生不定芽6～12個。
接種于MS 3培養(yǎng)基中的葉片愈傷組織27～32 d開始產(chǎn)生不定芽，與莖段產(chǎn)生的不定芽相似，葉片愈傷組織產(chǎn)生的不定芽也為白色，芽體長度為0．8～2．5 cm，分化率隨6-BA濃度的增加先增加后減少，每個葉片產(chǎn)生不定芽4～7個(表4)。同樣，葉片愈傷組織的分化以6-BA 0．3 mg／L培養(yǎng)基產(chǎn)生的不定芽最多，生長最快。
表3 不同 6-BA濃度對莖段不定芽體誘導(dǎo)和生長的影響(25 d)
|
6-BA濃度/mg·L-1 |
接種莖段數(shù)/個 |
芽體數(shù)量/個 |
分化率/％ |
芽體長度/cm |
芽體長勢 |
|
0.1 |
46 |
39 |
84．78 |
1．5～2.0 |
+++ |
|
0.3 |
56 |
52 |
92．85 |
2．5～3.0 |
++++ |
|
0.5 |
43 |
37 |
86．05 |
1．7～2.4 |
+++ |
|
0.7 |
50 |
41 |
82．00 |
1．8～2.6 |
++ |
表4 不同 6-BA濃度對葉片不定芽體誘導(dǎo)和生長的影響(35 d)
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6-BA濃度/mg·L-1 |
接種莖片數(shù)/個 |
芽體數(shù)量/個 |
分化率/％ |
芽體長度/cm |
芽體長勢 |
|
0．1 |
51 |
42 |
82．35 |
0.8～1.4 |
+++ |
|
0．3 |
56 |
49 |
87．50 |
1.2～2.5 |
++++ |
|
0．5 |
47 |
38 |
80．85 |
1.5～2.1 |
+++ |
|
0．7 |
46 |
35 |
76．08 |
1.4～1.9 |
++ |
2．3不定芽生根誘導(dǎo)
接種莖段在MS 0和MS 1培養(yǎng)基上培養(yǎng)30～35 d后就可形成完整植株，高度5～10 cm。葉片在MS 0和 MS 1培養(yǎng)基上培養(yǎng)37～42 d后就可形成完整植株，高為4～7 cm。培養(yǎng)30～43 d后在MS2和MS3培養(yǎng)基接種的莖段形成元根系不完整植株，高度6～9 cm。培養(yǎng)40～48 d后在MS 2和MS 3培養(yǎng)基接種的葉片形成無根系不完整植株，高度5～8 cm。
培養(yǎng)基中無根系的不完整植株如不繼代到生根培養(yǎng)基中生根培養(yǎng)，將無法繼續(xù)生長。因此將MS 2和MS3中無根系的不完整植株繼代到MS 4中進行生根培養(yǎng)。在培養(yǎng)38～47 d后，莖段無根系不完整植株開始生根，根系細長，白色，并且隨著NAA濃度的增加，根系生長逐漸增多，根長逐漸增長，以NAA 0．7 mg／L根系生長最多、最長，長度為3～4．5 cm(表5)。
在培養(yǎng)46～57 d后，葉片的不完整植株開始生根，白色，纖細，長度為2～3．6 cm，并與接種莖段的不定芽生根狀況相似，接種葉片不定芽產(chǎn)生的根系隨著NAA濃度的增加逐漸增多，根長逐漸增長，以N從0．7 mg／L根系生長最多、最長，長度為2．5～4．0 cm(表6)。
表5 不同NAA濃度對接種莖段生根的影響(55 d)
|
NAA濃度/mg·L-1 |
欲生根莖段數(shù)/個 |
生根莖段數(shù)/上 |
生根率/％ |
生根長度/cm |
生根長勢 |
|
0．1 |
94 |
75 |
79．78 |
2.6～3.2 |
++ |
|
0．3 |
97 |
79 |
81．44 |
3.0～3.8 |
++ |
|
0．5 |
88 |
80 |
90．90 |
3.2～4.0 |
+++ |
|
0．7 |
97 |
92 |
94．84 |
3.0～4.5 |
++++ |
表6 不同NAA濃度對接種葉片生根的影響(45 d)
|
NAA濃度/mg·L-1 |
欲生根莖片數(shù)/個 |
生根莖片數(shù)/上 |
生根率/％ |
生根長度/cm |
生根長勢 |
|
0．1 |
96 |
78 |
81．25 |
2.5～3.0 |
++ |
|
0．3 |
99 |
83 |
83．83 |
2.7～3.5 |
++ |
|
0．5 |
94 |
85 |
90．92 |
3.2～3.7 |
+++ |
|
0．7 |
92 |
89 |
96．73 |
3.3～4.0 |
++++ |
2．4練苗馴化及移栽
半邊蓮試管苗是在無菌、有營養(yǎng)供給、適宜光照和溫度、近90％的相對濕度環(huán)境條件下生長的，因此，在生理、形態(tài)等方面都與自然條件生長的半邊蓮很大差異。所以必須通過練苗，使它們逐漸地適應(yīng)外界環(huán)境，從而在生理、形態(tài)、組織上發(fā)生相應(yīng)變化，使之更適于自然環(huán)境，這樣才能保證試管苗順利移栽成功。
試驗在半邊蓮試管苗根長為3～5 cm時，去掉三角瓶的透氣膜，光照強度減為1 000 lx左右，進行練苗。經(jīng)過10 d練苗后，用自來水洗掉小苗根部殘余培養(yǎng)基洗凈，分別移栽到盛有腐殖土的花盆中，保證空氣濕度在80％以上，放置于蔭涼處3～5 d，移栽到苗圃中，成活率為85％。 （王廣軍 中共黑龍江省委黨校 張彥妮 東北林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院）
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建筑師張永和
