植物生长调节剂对山草根组培苗生根的影响

植物生长调节剂对山草根组培苗生根的影响

山草是马手柑科的一种植物，多年生生长着蜿蜒的灌木丛。全株均有浓郁的辛香香气,是一种待开发的野生珍稀濒危香料资源植物。据研究报道,用山草果植株提取的精油中主成分为2-烯脂肪醛类物质,是高档食用香精的增香剂[1~2]。目前使用的均是合成产品,并且我国尚无生产,其产品主要依靠进口。由于这类物质的合成技术难度较大,价格十分昂贵,使其在国内的应用受到较大的限制。山草果精油是2-烯脂肪醛类香料化合物的天然来源,为优质绿色食品香料,其应用前景广阔。在原产地,广泛用作食品香料,能够有效去除牛、羊、鱼、猪等肉类的膻味和腥味,是一种十分特殊的食品调味料,在民间已有悠久的应用历史。然而,山草果为中国特有的濒危物种,现仅分布于云南省西北部的丽江、中甸以及四川省西南部等金沙江流域及其支流的部分河谷中。生境范围极为狭窄,种群数量稀少。它对土壤环境要求十分严格,一般仅生长于山坡岩缝间,扎根于半风化的石灰岩裂隙中。目前还没有人工繁育成功的报道。由于人为过度采挖及其自然繁殖率低,山草果处于濒危状态。其组培苗的生根率也较低,并且很不稳定。致使这个濒危物种的保护及其开发和利用均受到限制。因此,本项研究针对山草果组培苗生根率低的问题,对影响生根的相关因素进行研究,以提高山草果组培苗的生根率,为繁育、保护和利用野生资源植物山草果提供技术支撑。1材料和方法1.1培养抗菌苗的方法山草果不定根诱导材料来源于云南农业大学香料研究所培养的组培继代苗。通过选取野生较为健壮的山草果无病虫害的植株,剪取幼嫩枝条,经消毒灭菌后,在无菌条件下切成0.5cm左右带芽茎段或茎尖,接种于培养基上,诱导腋芽或顶芽萌发,经增殖培养获得无菌培养继代组培苗。以这些无菌组培苗作为不定根培养诱导材料。1.2实验方法1.2.1实验结果的方差分析选择2cm左右健壮的山草果无菌组培苗进行实验。着重观察ABT6、2,4-D、ABT1的浓度变化及其配比对芽条生根的影响。采用3因素3水平(表1)正交实验设计,共9个处理,每个处理接种50株芽条,实验重复3次,培养30天统计50株芽条的生根率。以生根率为主要观测指标,对实验结果进行方差分析。培养条件:以1/2SH为基本培养基(SH培养基的组成:KNO32500mg/L,MgSO4·7H2O400mg/L,CaCl2·2H2O200mg/L,NH4H2PO4300mg/L,Na2-EDTA15mg/L,FeSO4·7H2O20mg/L,MnSO4·H2O10mg/L,ZnSO4·7H2O1.0mg/L,H3BO35.0mg/L,KI1.0mg/L,Na2MoO4·2H2O0.1mg/L,CuSO4·5H2O0.2mg/L,CoCl2·6H2O0.1mg/L,VB15.0mg/L,VB65.0mg/L,烟酸5.0mg/L,肌醇1000mg/L,蔗糖30g/L,琼脂10g/L);pH值5.8~6.5;光照强度2500Lx,16h/8h(光/暗)光周期,培养温度25±2℃。1.2.2培养条件对芽条生根率的影响选择2cm左右健壮的山草果无菌培养苗,接种于上述实验筛选出的生根培养基:1/2SH+ABT61.0mg/L+2,4-D0.1~0.01mg/L上,分别置于不同的光照强度(≤1000Lx;2000~3000Lx;≥3500Lx)和不同的培养温度(≤20℃;25±2℃;≥30℃)条件下培养,每种实验接种50株芽条,实验重复3次,培养30天统计生根率,并观察芽条的根长、生根数等生长情况。以生根率为主要观测指标,对实验结果进行单因素实验的方差分析。2结果与分析2.13不同植物生长调节剂对山果穗人芽条生根率的影响利用不同浓度的ABT6、2,4-D、ABT1植物生长调节剂及其配比处理山草果组培苗,培养30天后,调查组培苗的生根率、生根数、根长度及根系长势,结果详见表2。从表2可以看出,9个处理组合中,生根率最高的处理组合为处理8,达到82.5%。2,4-D浓度为1.0mg/L的组合中,芽条切口处愈伤组织较多,影响了根系的发育;2,4-D浓度为0.01mg/L的组合中则没有愈伤组织。因此,2,4-D以低浓度为好。在处理1中,3种植物生长调节剂均为低浓度时,芽条的根系发育比较细弱。对应ABT6的浓度为1.0mg/L的几个处理中(处理7~8),芽条根系发育相对较好,说明ABT6的浓度为1.0mg/L时有利于芽条生根。9个实验处理结果和极差分析见表2~表3。比较几种因素的k值,可以看出植物生长调节剂ABT6以k3为最好,2,4-D以k2为最好,ABT1以k3为最好。比较几种因素对应的极差R值的大小,可以看出,影响山草果组培苗生根率因素的主次关系为ABT6>2,4-D>ABT1。其中ABT6的R值为48.47,对山草果生根率影响较大;ABT1的R值仅为4.47,对芽条生根率的影响较小。为了进一步了解植物生长调节剂的浓度的变化及不同的配比对山草果组培苗生根的影响,对9种不同处理组合下山草果组培苗生根的结果进行方差分析。由不同处理间的方差分析结果(表4)表明,各处理间存在极显著差异。说明不同的植物生长调节剂及其浓度的变化和配比对山草果组培苗生根有很大影响。适宜的植物生长调节剂的浓度配比及组合对山草果组培苗生根起关键作用。由此筛选出各因素的最优水平组合为ABT61.0mg/L+2,4-D0.1mg/L+ABT11.0mg/L。2.2培养条件对山草莓流转芽条生长的影响光照强度和培养温度的变化,对芽条生根也有很大影响,见表5。其方差分析见表6。由表6可以看出,不同的光照强度间以及不同的培养温度间差异极显著,说明培养条件也是很重要的因素,一定的光照强度有利于促进芽条根系的发育。结合对山草果组培苗生根芽条生长状况的观察,可以看出山草果试管苗生根培养适宜光照强度为2000~3000Lx左右。当光照强度低于1000Lx时芽条生长缓慢,发根也缓慢。当光照强度增加到3500Lx时,芽条切口处褐变,叶片发黄、脱落,从而影响芽条生根。培养温度以25±2℃为宜。培养温度20℃以下时,发根较慢,生根率低。培养温度30℃以上时,芽条玻璃化严重,生根率也很低,说明培养温度过低过高都不利于山草果组培苗生根。因此,光照强度为2000~3000Lx,培养温度为25±2℃是山草果组培苗生根较适宜的培养条件。3山果穗组培苗生根及培养特性ABT6、2,4-D和ABT13种生长调节剂对山草果组培苗生根实验结果显示,ABT6和2,4-D对山草果组培苗生根的促进作用显著,ABT1的作用较小,以1/2SH为基本培养基,附加ABT61.0mg/L+2,4-D0.1~0.01mg/L,在光照强度2000~3000Lx、培养温度25±2℃、16h/8h(光/暗)的培养条件下,能在一定程度上提高山草果组培苗的生根率,从原来的生根率不到60%提高到了80%左右。且山草果组培苗具有2~3条根,苗高3~5cm左右时,可进行移栽。移栽基质以珍珠岩较好,成活率可达60%以上。山草果组培苗生根比较困难,与马兜铃科的其他种植物组培苗相比[6~9],其生根率比较低。在山草果组培苗生根培养过程中,还观察到植株易落叶的现象,与翅果油树(Elaeagnusmollis)等一些濒危植物的情况类似。推测可能与培养基中添加生长素类激素后引起乙烯和多胺的产生及作用有关。芽条落叶,植株生长和生根都会受到影响。光照强度及培养温度对山草果试管苗生根也有很大影响。光照太强容易使芽条褐变,培养温度高容易使芽条玻璃化。适宜的光照强度和培养温度是稳定山草果组培苗生根率的保证。因此,防止试管苗玻璃化、褐变以及试管苗生根培养时落叶等一系列问题,还有待于进一步研究。克服这些问题是濒危植物山草果离体快速繁殖体系建立和优化的关键[11~15]。山草果组培苗生根后炼苗一周,逐渐降低湿度和增加光照强度,逐