玫瑰紅景天組培苗生根技術(shù)研究

玫瑰紅景天也被稱為金根、北極玫瑰、薔薇紅景天，是景天科紅景天屬多年生草本植物[1]。玫瑰紅景天我國主要分布在新疆、西藏、河北等地，是我國傳統(tǒng)的藥食兩用的食用藥材[2]。玫瑰紅景天在東西方都有悠久的應用醫(yī)療歷史，也一直作為增強體質(zhì)等作用的藥品廣泛應用于草藥療法中[3]。在我國歷史上，人們經(jīng)常把玫瑰紅景天作為強身健體的滋補品，消除體力勞動帶來的疲憊感及通過服用紅景天抵抗高寒地區(qū)帶來的不良影響，并用于治療相關(guān)疾病[4]。我國對玫瑰紅景天的系統(tǒng)研究開始于20世紀80年代，近年來國內(nèi)外對玫瑰紅景天的研究逐步深入，爭相研制與玫瑰紅景天相關(guān)的藥品、醫(yī)療品和化妝品，通過以玫瑰紅景天為原材料制成的茶類飲品、藥酒、藥粥等均被認定為是醫(yī)療保健養(yǎng)生的佳品[5]。本試驗以玫瑰紅景天組培苗為試驗材料，通過研究不同種類培養(yǎng)基對玫瑰紅景天生根的影響、不同生長素種類和濃度對玫瑰紅景天生根的影響以及不同重量活性炭對玫瑰紅景天生根的影響，篩選出最適合玫瑰紅景天生根培養(yǎng)的培養(yǎng)基配方，為紅景天煉苗移栽及工廠化生產(chǎn)等后續(xù)研究提供理論支撐。1材料與方法1.1試驗材料試驗材料為采自承德市圍場縣棋盤山鎮(zhèn)的玫瑰紅景天種子在承德市農(nóng)林科學院科創(chuàng)中心實驗室組培的無菌組培苗。1.2試驗方法1.2.1不同種類的培養(yǎng)基對玫瑰紅景天生根的影響。選取繼代培養(yǎng)長勢良好、無病蟲害的紅景天組培苗，切成3cm左右的小段并帶2～3個側(cè)芽，接入配好的MS、1/2MS、1/4MS培養(yǎng)基中，均添加生長素0.1mg/LIBA，每種培養(yǎng)基接種10瓶，重復3次，20d后測量統(tǒng)計平均根長、平均根數(shù)、生根率。1.2.2不同生長素種類和濃度對玫瑰紅景天生根的影響。選取繼代培養(yǎng)長勢良好、無病蟲害的紅景天組培苗，切成3cm左右的小段并帶2～3個側(cè)芽，以1/2MS為基本培養(yǎng)基，接入不同生長素種類和濃度9種組合培養(yǎng)基中進行誘導培養(yǎng)，選用IAA、IBA、NAA3種生長素，濃度梯度設置為0.1mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L，每種培養(yǎng)基接種10瓶，重復3次，20d后測量統(tǒng)計平均根長、平均根數(shù)、生根率。1.2.3IBA不同濃度組合對玫瑰紅景天生根的影響。選取繼代培養(yǎng)長勢良好、無病蟲害的紅景天組培苗，切成3cm左右的小段并帶2～3個側(cè)芽，以1/2MS為基本培養(yǎng)基，添加生長素IBA（0.1mg/L、0.2mg/L、0.3mg/L、0.4mg/L、0.5mg/L），每種培養(yǎng)基接種10瓶，重復3次，20d后測量統(tǒng)計平均根長、平均根數(shù)、生根率。1.2.4不同重量活性炭對玫瑰紅景天生根的影響。選取繼代培養(yǎng)長勢良好、無病蟲害的紅景天組培苗，切成3cm左右的小段并帶2～3個側(cè)芽，以1/2MS為基本培養(yǎng)基，分別添加活性炭0.1g/L、0.3g/L、0.5g/L，均添加生長素0.3mg/LIBA，每種培養(yǎng)基接種10瓶，重復3次，20d后測量統(tǒng)計平均根長、平均根數(shù)、生根率。1.2.5不同開蓋時間對玫瑰紅景天移栽成活率的影響。選取生根培養(yǎng)長勢良好、生根效果優(yōu)異的無菌組培苗，打開組培蓋（3、5、7、9d）放在光照培養(yǎng)箱中進行無蓋培養(yǎng)并適當噴水，保持組培苗維持在濕潤狀態(tài)，然后將組培苗在流水下沖洗掉培養(yǎng)基并移栽到有機基質(zhì)中。移栽重復3次，每次10株，30d后統(tǒng)計成活率，期間觀察組培苗的形態(tài)變化。1.2.6不同移栽基質(zhì)對玫瑰紅景天移栽成活率的影響。選取生根培養(yǎng)長勢良好、生根效果優(yōu)異的無菌組培苗在光照培養(yǎng)箱中開蓋3d后，在流水下沖洗掉培養(yǎng)基并移栽到（蛭石、有機基質(zhì)、有機基質(zhì)∶蛭石1∶1）中。移栽重復3次，每次10株，30d后統(tǒng)計成活率，期間觀察組培苗的形態(tài)變化。1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法使用Office2010進行數(shù)據(jù)分析及制表。各指標計算公式如下：平均根長=根長之和/接種總數(shù)×100%平均根數(shù)=根數(shù)之和/接種總數(shù)×100%生根率（%）=生根數(shù)/接種總數(shù)×100移栽成活率（%）=移栽成活數(shù)/移栽總數(shù)×1002結(jié)果與分析2.1不同種類培養(yǎng)基對玫瑰紅景天生根的影響由表1可知，隨著MS、1/2MS、1/4MS培養(yǎng)基的逐漸變化，玫瑰紅景天的平均根長、平均根數(shù)、生根率均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。其中A2處理組當培養(yǎng)基為1/2MS時，平均根長1.6cm、平均根數(shù)2條、生根率最高，為67%，說明1/2MS培養(yǎng)基是最適合玫瑰紅景天生根的培養(yǎng)基。表1不同種類培養(yǎng)基對玫瑰紅景天生根的影響2.2不同生長素種類和濃度對玫瑰紅景天生根的影響由表2可知，外源生長素對紅景天生根效果為IBA＞IAA＞NAA。隨著生長素IAA、IBA和NAA濃度逐漸增高，平均根長、平均根數(shù)、生根率也呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，其中B9處理組1/2MS+0.5mg/LNAA生根效果最差，紅景天組培苗平均根長為1.6cm、平均根數(shù)1.9條、生根率60%。B5處理組1/2MS+0.5mg/LIBA培養(yǎng)基生根效果最好，紅景天組培苗平均根長為3.1cm、平均根數(shù)3.3條、生根率87%，均達到最好，說明0.5mg/LIBA是最適合玫瑰紅景天生根的生長素。表2不同生長素種類和濃度對玫瑰紅景天生根的影響2.3IBA不同濃度組合對玫瑰紅景天生根的影響由表3可知，隨著外源生長素IBA濃度的逐漸增加，紅景天的平均根長、平均根數(shù)、生根數(shù)均呈現(xiàn)先上升再下降的趨勢。其中C3處理組當IBA濃度為0.3mg/L時，培養(yǎng)基配方為1/2MS+0.3mg/L時紅景天組培苗生根效果明顯高于其他處理組，當IBA濃度為0.3mg/L時，組培苗平均根長為3.3cm，平均根數(shù)4.1條，生根率90%為最好。表3IBA不同濃度組合對玫瑰紅景天生根的影響2.4不同重量活性炭對玫瑰紅景天生根的影響由表4可知，隨著添加活性炭重量的增加，組培苗的平均根長、平均根數(shù)、生根率也呈現(xiàn)先上升再下降的趨勢，當活性炭為0.3g/L時，培養(yǎng)基組培苗平均根長4.2cm、平均根條6.2條、生根率97%均為最好，所以1/2MS+0.3mg/LIBA+0.3g/L活性炭是最適合玫瑰紅景天生根培養(yǎng)的培養(yǎng)基配比。表4不同重量活性炭對玫瑰紅景天生根的影響2.5不同開蓋時間對玫瑰紅景天移栽成活率的影響由表5可知，隨著組培苗開蓋煉苗時間的增加，組培苗移栽成活率也呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢，說明長時間開蓋煉苗對組培苗移栽影響較大。當開蓋時間為3d時，組培苗根部污染率較低，移栽成活率較高，成活率為50%，且移栽苗長出新葉。當開蓋時間為9d時，組培苗根部污染率較高，移栽成活率較低，移栽苗未長出新葉。所以當開蓋時間為3d時是最適合玫瑰紅景天組培苗開蓋煉苗時間。表5不同開蓋時間對玫瑰紅景天移栽成活率的影響2.6不同移栽基質(zhì)對玫瑰紅景天移栽成活率的影響由表6可知，F(xiàn)3處理組當基質(zhì)組合為有機基質(zhì)∶蛭石為1∶1時，培養(yǎng)30d后觀察，移栽苗長勢明顯并長出5片新葉，移栽成活率達到70%。而單一基質(zhì)移栽后，植株長勢不明顯，長出新葉較少，且移栽成活率較低。所以最適合玫瑰紅景天組培苗煉苗移栽的基質(zhì)組合是有機基質(zhì)∶蛭石為1∶1，組培苗開蓋煉苗時間為3d。表6不同移栽基質(zhì)對玫瑰紅景天移栽成活率的影響3討論與結(jié)論植物組織培養(yǎng)技術(shù)通過不斷的發(fā)展研究，在樹木、花卉、中藥材等取得了一定科研成果，一些植物已建立了完整的組織培養(yǎng)體系，但不同植物不同組培苗生根難易程度存在系統(tǒng)差異，遺傳轉(zhuǎn)化植株不定根是否高效可持續(xù)再生成為現(xiàn)代生物技術(shù)手段能否應用于植物生長發(fā)展的最主要限制因素[6]。本試驗通過研究不同種類培養(yǎng)基對玫瑰紅景天生根的影響表明，1/2MS培養(yǎng)效果優(yōu)于MS和1/4MS培養(yǎng)基，這與龔永福等[6]研究結(jié)果一致，低濃度的無機鹽能促進組培苗不定根的高效再生，1/2MS培養(yǎng)基能滿足大多數(shù)植物組培苗的生根培養(yǎng)。張琳娜等[8]在不同無機鹽含量的培養(yǎng)基上成功誘導彌勒苣苔組培苗高效生根，發(fā)現(xiàn)1/2MS培養(yǎng)基生根率顯著高于MS、1/4MS、1/10MS培養(yǎng)基，且組培苗生長狀況極好，根系發(fā)達。所以，1/2MS培養(yǎng)基最適合玫瑰紅景天生根的培養(yǎng)基。通過對生長素不同種類和濃度對玫瑰紅景天生根的影響研究表明，IBA培養(yǎng)效果優(yōu)于IAA和NAA，這與王金祥等[8]的研究結(jié)果一致，生長素IBA（吲哚丁酸）比IAA對于生根效果更加穩(wěn)定，可以通過外施IBA刺激植物嫩芽產(chǎn)生IAA，從而促進組培苗生根。組培苗生根一般都用生長素，生長素也對組培苗生根培養(yǎng)有一定的促進作用，劉蕓等[9]的研究結(jié)果表明，6-BA和NAA雜交組合構(gòu)樹生根效果最好，所以后續(xù)的研究也可以試試生長素和細胞分裂素的組合配比，探究更適合紅景天生根培養(yǎng)的激素配比。通過對不同重量活性炭對玫瑰紅景天生根的影響研究表明，當添加0.3g/L活性炭生根效果要好于添加0.1g/L和0.5g/L活性炭，這與張春梅等[10]研究結(jié)果一致，活性炭對非洲菊生根具有顯著作用，極大地縮短非洲菊組培苗生根時間?；钚蕴看龠M植物組培苗生根的原因可能是因為組培苗根系的生長發(fā)育需要暗黑環(huán)境，活性炭使培養(yǎng)基變黑，正好為根的生長提供了近似自然環(huán)境的暗黑條件，同時活性炭可以高效吸附培養(yǎng)基中的有毒物質(zhì)，極大抑制次生代謝物質(zhì)的光氧化作用，為組培苗提供良好的生長環(huán)境，從而促進根系的生長[6]。所以通過研究表明最適合玫瑰紅景天生根培養(yǎng)的培養(yǎng)基是1/2MS+0.3mg/LIBA+0.3g/LAC，平均根長4.2cm、平均根數(shù)6.2條、生根率97%。通過對不同開蓋時間和不同基質(zhì)組合對玫瑰紅景天移栽成活率的研究表明，紅景天移栽喜歡高光照、高溫度、耐旱的生理狀態(tài)。在開始煉苗的時候，給移栽苗澆水過勤，移栽苗長勢較差，不適合紅景天耐旱的生理狀態(tài)。隨著開蓋時間的逐漸增加，組培苗移栽成活率也逐漸降低，可能組培苗不適合長時間煉苗且有可能