姜荷花‘红色印象’工厂化组培育苗技术研究_谭健俊.pdf
《姜荷花‘红色印象’工厂化组培育苗技术研究_谭健俊.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《姜荷花‘红色印象’工厂化组培育苗技术研究_谭健俊.pdf(11页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、热带作物学报 2023,44(2):347-357 Chinese Journal of Tropical Crops 收稿日期 2022-02-10;修回日期 2022-06-08 基金项目 广东省农业科学院横向科技项目(No.202102A01);广东省农业科学院创新基金项目(No.202116)。作者简介 谭健俊(1994),男,本科,研究实习员,研究方向:观赏植物遗传育种与改良。*通信作者(Corresponding author):崔晓东(CUI Xiaodong),E-mail:;徐晔春(XU Yechun),E-mail:。姜荷花红色印象工厂化组培育苗技术研究 谭健俊1,叶远俊1
2、,刘金梅1,朱根发1,许伟兵2,崔晓东2*,徐晔春1*1.广东省农业科学院环境园艺研究所/广东省园林花卉种质创新与利用重点实验室,广东广州 510640;2.广东省东江林场,广东河源 517465 摘 要:以姜荷花红色印象植株的多个部位作为外植体,进行丛生芽诱导、增殖扩繁、生根壮苗以及出瓶移栽育苗的研究,完善姜荷花工厂化组培快繁流程,为其规模化生产提供参考。以姜荷花球茎、储藏根、球茎小芽、侧芽、幼嫩花芽、幼嫩叶片 6 个部位为材料,通过添加不同浓度 6-BA 和 NAA 的 MS 培养基,对丛生芽诱导培养、丛生芽增殖培养、生根壮苗以及移栽育苗等步骤进行优化。姜荷花红色印象最佳外植体为球茎小芽和
3、侧芽,诱导培养基为MS+6-BA(3 mg/L 或 5 mg/L)+NAA 0.2 mg/L+蔗糖 30 g/L+卡拉胶 7 g/L,最佳丛生芽增殖培养基为 MS+6-BA 3 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖 30 g/L+卡拉胶 7 g/L,生根壮苗培养基选用 1/2 MS+NAA 0.1 mg/L+蔗糖 20 g/L+卡拉胶7 g/L,经过炼苗后出瓶移栽,组培苗种植基质选用细泥炭和细椰糠 11 混合基质最佳,出瓶移栽成活率达 95%以上,表型稳定。利用 EST-SSR 标记对母株和随机选择的组培苗进行扩增分析,证实 DNA 水平上无明显变异。通过对姜荷花红色印象外植体和培养基的筛
4、选,实现姜荷花组培快繁流程优化,建立高效完整的姜荷花工厂化组培育苗体系。关键词:姜荷花;外植体;丛生芽诱导;组培;规模化生产 中图分类号:S682.2 文献标识码:A Industrial Tissue Culture Speed Propagation of Curcuma alismatifolia Majeo Impress Red TAN Jianjun1,YE Yuanjun1,LIU Jinmei1,ZHU Genfa1,XU Weibing2,CUI Xiaodong2*,XU Yechun1*1.Environmental Horticulture Research Insti
5、tute,Guangdong Academy of Agricultural Sciences/Guangdong Key Lab of Ornamen-tal Plant Germplasm Innovation and Utilization,Guangzhou,Guangdong 510640,China;2.Guangdong Dongjiang Forest Farm,Heyuan,Guangdong 517465,China Abstract:In order to improve the technological process of industrial tissue cul
6、ture speed propagation of Curcuma alis-matifolia Majeo Impress Red,and provide a reference for the large-scale production,we used different organs as the explants to study the bud multiplication,proliferation,rooting culture and transplanting.Six different explants including corm,storage root,corm s
7、hoot,lateral bud,flower bud and tender leaves were employed in this study.Based on the MS medium with different concentration of 6-BA and NAA,the process of tissue culture speed propagation was optimized.The best explants were corm shoot and lateral bud.The best medium for induction culture was MS+6
8、-BA 3 mg/L+NAA 0.1 mg/L+sucrose 30 g/L+carrageenans 7 g/L.The best medium for proliferation was MS+6-BA 3 mg/L+NAA 0.1 mg/L+sucrose 30 g/L+carrageenans 7 g/L.The best medium for rooting was 1/2 MS+NAA 0.1 mg/L+sucrose 20 g/L+carrageenans 7 g/L.When the seedlings were pluged in tray and transplanted
9、in flowerpot,the optimum medium was tiny peattiny coco coir=11 and the survival rate was over 95%.Eight EST-SSR markers were employed to amplified the maternal parent and 20 randomly selected tissue culture seedlings,which supported the obsence of DNA-level variations.We screened the most appropriat
10、e explants and culture medium for C.alismatifolia Majeo Impress Red,optimized the technological process and set up a technical system of industrial tissue culture speed propagation.Keywords:Curcuma alismatifolia;explants;clustered shoots induction;tissue culture;large-scale production 348 热带作物学报 第 4
11、4 卷 DOI:10.3969/j.issn.1000-2561.2023.02.014 姜荷花(Curcuma alismatifolia)为姜科姜黄属多年生球根花卉,原产于泰国北部,主要观赏部位是花序顶端的不育苞片,因其形似郁金香,有“热带郁金香”的美誉,具有花型优美、颜色艳丽、观赏期长等优点1-2。荷兰、泰国等最早对姜荷花进行开发研究和商业种植,作为优秀的切花品种引入世界花卉市场3-4。中国于 1999 年开始引进栽培,在台湾、广东、福建等地均有分布种植5。在华南地区生长的姜荷花,自然花期在 610 月,正好填补夏秋季节盆花和切花短缺的空档6。近年来,随着对姜荷花品种杂交选育,以及栽培技
12、术的改良,培育了许多适合推广的品种,如 红色印象 鸿运 影子红等,优质种苗的需求日益增加7-9。自然条件下,姜荷花主要通过地下块茎繁殖,存在周期长、效率低、病虫害风险高等弊端,而利用植物组织培养技术,进行工厂化组培育苗,可以满足市场对种苗的需求,实现保质保量。目前,姜荷花组培扩繁技术研究多集中于培养基种类和激素浓度的筛选。牟小翎等102006 年研究发现采用姜荷花球茎萌发的小芽作外植体,在 MS+NAA 0.02 mg/L 的培养基上成功诱导丛生芽,在 MS+BA 1.0 mg/L+NAA 0.02 mg/L 的培养基上进行继代增殖,最终获得大量组培苗并移栽成活,实现姜荷花引种国内后首次组培扩
13、繁。商宏莉等11在 红观音 姜荷花的组织培养中发现,采用剥去被膜的球茎切成小块后,接种到 MS+BA 2.03.0 mg/L+NAA 0.20.3 mg/L 的培养基上诱导丛生芽,增殖阶段采用花宝 2 号为主的培养基和TDZ 0.5 mg/L 的组合效果最佳,增殖系数可达3.73,经过生根壮苗后移栽成活率可达 95%以上。赵彦杰等12研究姜荷花组培快繁技术,使用消毒后的块茎切成带有 12 个芽点的小块,接种在MS+BA 2-3 mg/L+NAA 0.2 mg/L 培养基上获得最佳丛生芽诱导效果,增殖阶段继代接种在 MS+BA 2 mg/L+NAA 0.2 mg/L+10%椰子水,增殖倍数可达
14、4.4,经过生根壮苗后移栽到疏松透气的基质中成活率可达 94%。在国外的组织培养报道中,多集中于姜黄属姜黄、郁金等药用植物的组培快繁,也有利用姜荷花未成熟花蕾为外植体材料诱导丛生芽的报道13-14。TOPPOONYANONT 等15使用MS+BA 10.0 mg/L+IAA 0.1 mg/L培养基接种未成熟的花芽,利用含有高浓度 6-BA 的 MS 培养基诱导花芽转变成叶芽,成功获得大量丛生芽,在增 殖 继 代 阶 段 使 用 MS+TDZ 0.5 mg/L+IMA 4.0 mg/L 的培养基,高浓度细胞分裂素使丛生芽延缓生长并不断分化芽点,获得大量芽簇,可使接种的 1 个芽接种后增殖分枝得到
15、 3040 个小芽簇,最 后 在 生 根 阶 段 MS+BA 0.3 mg/L+IAA 0.1 mg/L 培养基中恢复正常生长,并移栽成苗。迄今为止,对姜荷花流行品种和姜黄属资源开展组培快繁研究较多,关于红色印象的快繁研究尚未开展。在工厂化组培扩繁育苗过程中,综合成本和时间周期是重要的参考因素,实践操作要求也必须降低,如外植体消毒污染率,切分丛生芽接种的操作难度等,同时小苗生长的一致性和移栽成活率也是需要注意的问题。为此,本研究以姜荷花红色印象为研究对象,通过对其各个部位的外植体消毒接种,挑选作为外植体的最佳部位,增殖阶段比较分析不同浓度激素对组培苗增殖系数的影响,最后生根壮苗出瓶,对移栽不同
16、的种植基质的成活率进行比较,最终优化完善姜荷花工厂化组培扩繁育苗技术流程,实现技术与生产实践相结合,满足市场对姜荷花红色印象种苗生产的需求。1 材料与方法 1.1 材料 试验材料种植在广东省农业科学院白云基地环境园艺研究所大棚内,选取外观饱满、干净无损伤的姜荷花红色印象种球和健壮无病虫害的植株,分别取材姜荷花的球茎、储藏根、球茎小芽、侧芽、幼嫩花芽、幼嫩叶片进行消毒接种(图 1)。在取材前进行适当控水保持干燥,降低外植体带菌量,其中球茎和储藏根于休眠期取材(12 月至翌年 3 月),球茎小芽于萌芽初期取材(45 月),侧芽、幼嫩花芽、幼嫩叶片于旺盛生长期取材(69 月)。MS 培养基成分药品、
17、6-BA和 NAA 购自生工生物工程(上海)股份有限公司。1.2 方法 1.2.1 不同外植体消毒处理 姜荷花种球球茎取回后,用洗洁精反复清洗表面,在流水下冲洗30 min,将储藏根和球茎分离,表皮清理干净后,第 2 期 谭健俊等:姜荷花红色印象工厂化组培育苗技术研究 349 A:球茎;B:储藏根;C:球茎小芽;D:侧芽;E:幼嫩花芽;F:幼嫩叶片。A:Corm;B:Storage root;C:Corm shoot;D:Lateral bud;E:Flower bud;F:Tender leaves.图 1 姜荷花红色印象不同部位的外植体 Fig.1 Different explants o
18、f C.alismatifolia Majeo Impress Red 在超净工作台上进行消毒处理,先用 75%酒精消毒 1 min,再加入 1 滴吐温 80 的 0.1%升汞溶液消毒 20 min,无菌水冲洗 5 遍,二者均切成小块,球茎的小块需带上 12 个芽点接种。用沙藏法恒温箱 28催芽获得姜荷花球茎小芽,待小芽萌发到 24 cm 时切下,流水下冲洗 30 min,消毒过程同上,切除消毒坏死伤口后直接接种在诱导培养基上。选择姜荷花主芽开花后旁边萌发出的10 cm 以上侧芽,切下后在流水下冲洗 30 min,消毒过程同上,根据芽大小切分为 24 块带芽点的小块接种到丛生芽诱导培养基(图
19、2A)。选取包裹在叶鞘中的未成熟花序,在超净工作台上剥开叶鞘切下幼嫩花序,用 75%酒精消毒 1 min后,无菌水冲洗 5 遍,在无菌条件下剥去苞片,将其中整个花芽簇切下接种。选用抽出但未展开的幼嫩叶片,用 75%酒精消毒 30 s 后,再加入1 滴吐温 80 的 0.1%升汞溶液消毒 8 min,无菌水冲洗 5 遍,将幼叶切成 0.5 cm1 cm 左右的小块,接种在诱导培养基上。1.2.2 丛生芽诱导培养 选用 MS 培养基进行丛生芽诱导培养,设置不同的 6-BA 浓度,具体配方为 MS+6-BA(0、1、3、5、10 mg/L)+NAA 0.2 mg/L+蔗糖 30 g/L+卡拉胶 7
20、g/L,pH 调至 5.8。采用小口径组培瓶,每瓶只接种 1 个外植体(图2B),防止交叉污染,不同部位外植体不同培养基各接种 30 瓶,2 周后统计污染数量。接种后每隔 1 个月继代更换 1 次培养基,并适当切除褐化组织和叶片,保留小芽,记录下接种后第 1 个月的外植体芽启动个数。第 2 个月继代到增殖培养基上,并记录丛生芽的小芽数量。姜荷花的幼嫩花芽诱导丛生芽的周期较长,第 1 个月无明显的芽启动现象,因此在第 2 个月时统计外植体芽启动个数,在第 3 个月继代到增殖培养基上,并记录丛生芽的小芽数量。按下列公式计算污染率、芽启动率和丛生芽平均芽数:100%=外植体污染 污染率外种个数植体接
21、个数 100%=外植体芽芽外启动个数启动率无污染个数植体=丛生芽的小芽个数丛生芽平均芽数丛生芽个数 1.2.3 丛生芽增殖培养 选用 MS 培养基进行丛生芽增殖培养,设置 3 种不同 6-BA 浓度,具体配方为 MS+6-BA(1、3、5 mg/L)+NAA 0.1 mg/L+蔗糖 30 g/L+卡拉胶 7 g/L,pH 调至 5.8。采用240 mL 广口组培瓶,挑选诱导培养中健康生长的丛生芽,用无菌镊子和手术刀将丛生芽叶子和根系去除,切割至带有 12 小芽的小块,每瓶接种350 热带作物学报 第 44 卷 7 个(图 2C),每种培养基接种 50 个芽块,在培养室光照下恒温培养,每月继代
22、1 次,记录继代接种后出芽个数,3 个月后转入生根壮苗培养,最终统计组培苗数量,按下列公式计算增殖系数:=继代后芽个数增殖系数继代前芽个数 1.2.4 生根壮苗培养 姜荷花生根容易,只需降低激素浓度,减少丛芽诱导,使用常规的 1/2 MS的生根培养基,具体配方为 1/2 MS+NAA 0.1 mg/L+蔗糖 20 g/L+卡拉胶 7 g/L,pH 调至 5.8。采用340 mL 广口组培瓶,将增殖培养获得的丛生芽去除叶片后,挑选优质健壮的小芽,切割成单芽接种,每瓶接种 7 棵,培养室室内恒温光照培养 1个月(图 2D),剩余丛生芽可以继代留种,作为下一轮扩繁的母瓶。1.2.5 炼苗移栽育苗 待
23、组培苗株高达到 10 cm以上,具有 3 片以上叶片时进行炼苗移栽。将达到出苗标准的组培瓶搬到大棚苗床上炼苗至少 1周,清洗干净根系附近的培养基,适当修剪叶片,用多菌灵 1000 倍液溶液浸泡根系 10 min,种植在50 孔育苗穴盘上,注意遮阴保湿,定植后逐渐进入正常水肥管理。基质选用纯细椰糠、纯细泥炭和细椰糠细泥炭 11 混合基质,每种基质各种100 棵,每组处理 3 个重复,1 个月后统计移栽成活率(图 2E)。100%=成活小苗棵数移栽成活率种植小苗棵数 1.2.6 组培苗遗传稳定性检测 采集母株和随机选择20棵留种扩繁第10代的组培苗幼嫩叶片,采用北京天根公司试剂盒提取基因组DNA,
24、利用TP-M13-SSR分子标记技术进行遗传稳定性检测。选用课题组前期开发的EST-SSR标记用于扩增5,在1.5%琼脂糖电泳中检测扩增稳定性,并利用TP-M13荧光测序技术进一步检测多态性16。扩增产物在ABI 3730 DNA自动测序仪上进行检测,利用GeneMarker 1.51对测序数据进行收集和分析。A:侧芽;B:外植体接种;C:丛生芽增殖;D:生根培养;E:炼苗移栽;F:上盆栽培。A:Lateral bud;B:Culture explants;C:Buds multiplication;D:Rooting culture;E:Acclimatization and plug-se
25、edling in tray;F:Transplanting in flowerpot.图 2 姜荷花红色印象组培过程 Fig.2 Tissue culture of C.alismatifolia Majeo Impress Red 1.3 数据处理 采用Excel 2010和SPSS 21.0软件对数据进行统计分析,并利用Duncans法进行多重比较,检验各平均值在0.05水平上的差异显著性。2 结果与分析 2.1 姜荷花外植体和丛生芽诱导培养基的筛选 本研究通过接种姜荷花不同部位的外植体,以不同6-BA浓度的MS培养基启动诱导,研究第 2 期 谭健俊等:姜荷花红色印象工厂化组培育苗技术研
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 荷花 红色 印象 工厂 培育 技术研究 谭健俊
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。