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巨球百合种子萌发的最适激素配比

来源:未知 作者:傻傻地鱼
发布于:2015-06-09 共2625字
摘要

  巨球百合(Lilium brownii F. E. Brown ex Miellezvar. giganteum) 是野百合(L. brownii)的变种。野百合鳞茎直径 2~4.5 cm,而巨球百合在野生状态下鳞茎直径可达 10~12 cm,鳞片 100 余枚,花冠淡黄色,通常有 5~8 朵花,因其鳞茎特大,富含矿质元素硒,花多而美丽,可供药用、食用及观赏,是百合育种的优良基因材料,具有较高的开发利用价值[1–2].

  无菌播种获得组培苗是一种有效的保存珍稀植物的方法,成功的离体组织培养能够在短时间内获得大批量的植物材料[3].有关光照、温度等因子对百合属种子萌发的影响已有较多报道[4–11],而有关种子无菌播种的研究主要集中在兰科植物[12–18],百合属植物此方面的研究报道较少。吴昀等[19]、崔祺等[20]和向地英等[21]经研究得出了药百合(L.speciosum Thunb. var. gloriosoides Baker)、淡黄花百合(L. sulphureum Baker)和百合杂交种子无菌播种的最适培养基配方。杜方等[22]认为巨球百合与野百合的聚类很近。百合属植物种子无菌播种已有报道,说明其种子无菌播种可行性强。巨球百合鳞茎资源珍稀,不易获得种球,属需保护的稀有野生种质资源,因此,其种子无菌播种的研究具有理论和实践意义。

  本试验以巨球百合种子为材料,比较不同激素配比的培养基对种子萌发的影响,旨在找出巨球百合种子萌发的最适激素配比,为保护巨球百合野生种质资源,加快无性繁殖提供依据。

  1 材料与方法

  1.1 材料

  供试材料为 2014 年 8 月下旬于浙江省温州市海岛采集的已成熟野生巨球百合蒴果。选择饱满、胚清晰(胚长≥1/2 种长)的种子为试验材料(图 1)。种子千粒重为 4.689 g.试验所用基本培养基均为 MS 培养基,并添加9 种不同配比的 6–BA 及 NAA,以不添加任何激素的 MS 培养基(空白培养基)为对照,培养基的 pH 值为 5.9.培养基在 121 ℃灭菌 20 min.具体配方见表 1.

  1.2 方法
  
  试验于 2014 年 9 月至 2015 年 2 月在浙江大学观赏植物生长发育与分子生物学实验室进行。无菌培养室光照度约 2 000 lx,每天光照 14 h,温度(25±2 ) ℃。试验参考吴昀等[19]的药百合种子无菌播种的方法进行。将种子置于添加吐温–20 及洗洁精各 1~2 滴的水溶液中浸泡 30 min,去除浮起的干瘪种子,流水下冲洗 2 h,75%乙醇消毒 30 s,2%NaClO 振荡处理 6 min,无菌重蒸水冲洗 5~6 次,放滤纸上吸干水分。将经过处理的种子平均分成 2份:1 份作剥皮处理;另一份种子不剥皮。之后,分别接种于 10 个培养基(表 1)上,每个处理接种 10粒种子,重复 4 次。

  1.3 观察与统计方法

  种子接种试验开始后每天观察 1 次,记录种子开始萌发时间,之后每隔 3 d 观察和统计 1 次。接种至第 45 天时统计萌发率、诱导率及诱导芽数等,并于第 45 天时将萌发种子转入含空白培养基的柱形瓶中,每瓶转接 5 粒,在柱形瓶中生长 45 d 后统计小鳞茎数,测量小鳞茎宽度及小鳞茎高度等指标,其中,种子萌发以胚根和幼芽突破种皮为准[23].

  萌发率=(发芽种子数/总接种种子数)×100%;诱导率=(诱导出芽的种子数/总接种种子数)×100%;诱导芽数=诱导芽总数/分化芽的种子数。

  1.4 数据处理

  采用Microsoft Excel 2007和IBM SPSS 20对数据进行方差分析和因素内多重比较。

  2 结果与分析

  2.1 剥皮处理对巨球百合种子萌发的影响

  无菌播种 45 d 时统计的萌发率(表 2)表明,10个不同培养基处理中有 8 个剥皮处理种子的开始萌发时间早于不剥皮处理;8 个剥皮处理种子高峰期延续时间均短于不剥皮处理种子;9 个不剥皮处理种子的萌发率在 70.0%以上,不同编号培养基之间差异不显著,而 10 个剥皮处理种子的萌发率均在77%以上,且大部分剥皮处理种子的萌发率略高于不剥皮处理。综合来看,剥皮处理较不剥皮处理更有利于巨球百合种子的萌发。

  2.2 不同激素配比对剥皮种子萌发的影响

  剥皮处理种子生长 45 d 时,1 号和 6 号培养基上的种子的萌发率均达到 100%(表 3),显著高于 3、5、9、10 号培养基处理;1 号培养基上的种子诱导率达 90.0%,显著高于 2、3、5、6、7、8、9 号培养基处理,且其茎和根也较长,生长势良好(图 2);对诱导芽数而言,不同编号培养基之间并无显著差异。综合分析,1 号培养基激素配比更有利于巨球百合种子的萌发。

  2.3 萌发种子转入 MS 培养基后生长 45 d 的情况从表 4 和图 3 可知,不同编号培养基上的萌发种子转入 MS 培养基生长 45 d 后,在小鳞茎数、小鳞茎高度、小鳞茎宽度、叶片数以及生根数等指标上表现出了差异,其中 3 号培养基上的小鳞茎个数较多(图 4),平均达 3.57 个,显著高于其他处理,2、6 和 8 号培养基上的小鳞茎个数亦较多,显著高于对照。

  3 结论与讨论

  百合属种子具有坚厚的种皮,会对种子萌发形成较大的机械阻碍,使其不能吸收足够水分,导致生长停滞、萎缩甚至死亡[19,24].有研究[19–20,24–25]表明,通过预冷、预热处理擦破种皮,或直接剥除种皮,可以显著提高种子的萌发速度和萌发率,本试验结果与其结论接近。孙叶等[18]发现,利用NaClO 溶液预处理兰花杂交种子,能明显提高其萌发率。在本试验中,采用 NaClO 溶液振荡处理巨球百合种子,既能对种子进行消毒,又能腐蚀种皮,同时溶解一些种皮内含有的酸性抑制物,且在实际操作中,延长无菌水冲洗时间,可一定程度软化种皮,去除种皮表层的蜡质和油脂,增强皮透性,减轻剥皮处理难度,提高萌发率[18–19].

  吴昀等[19]得出药百合种子无菌播种最适培养基为 MS+1.0 mg/L6–BA+ 0.1 mg/L NAA;向地英等[21]和周晓杰等[25]均认为 MS+1.0 mg/L 6–BA +0.01mg/L NAA 为百合杂交种子无菌播种的最适培养基。

  综合考虑各因素,巨球百合种子萌发的最适培养基为 MS+1.0 mg/L6–BA+ 1.0 mg/L NAA.此培养基培养巨球百合种子,种子萌发率为 100.0%,诱导率为65.0%,平均诱导不定芽 1.28 个,转入 MS 培养基生长 45 d 后,平均形成小鳞茎 2.35 个,平均生成 3.6片叶,生根 6.7 条,萌发种子转接后的各项生长指标均优于 1 号培养基,且植株生长比 1 号培养基的植株健壮,说明 1.0 mg/L6–BA 的培养基较适合百合属种子萌发,这与前人的研究结果相符。当细胞分裂素与生长素的比值高时,6–BA 和 NAA 的不同配比可诱导芽的分化;比值低时,则促进根的生成[26].

  从吴昀等[19]、向地英等[21]、周晓杰等[25]和本试验结果来看,最适培养基中的细胞分裂素与生长素的比值均较高,所对应的诱导芽数也较多,充分印证了这一观点。

  参考文献:
  [1] 李根有,陈征海,颜福彬。产于浙江温岭的百合属一新变种--巨球百合[J].浙江林学院学报,2007(6):767–768.
  [2] 吴昀,徐康,张琳,等。巨球百合鳞茎营养成分分析[J].营养学报,2014(1):102–104.


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