CN101044841A - 火焰南天竹的快速繁育体系 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一套火焰南天竹离体快繁程序，应用现代生物技术筛选出外植体高效增殖及壮苗培养的有效配方：改良WP+6－苄基氨基嘌呤1.0mg/L和改良WP+6－苄基氨基嘌呤0.5mg/L+吲哚丁酸0.1mg/L，3％白砂糖，pH5.8；建立起最佳的生根培养基：大量元素和微量元素减半的改良WP基本培养基(以下简称1/2改良WP)+5mg/L吲哚丁酸和1/2改良WP，1.5％白砂糖，pH6.7－7.0，1.4－1.6cm新梢为插穗，平均繁殖系数达4倍以上，繁殖周期20－25d，发根率80％左右，移栽成活率70％，提高了火焰南天竹增殖系数和生根频率，在可控条件下进行组培苗的工厂化生产，建成了一套与优良树种配套的试管苗栽培技术规程，为园艺生产开创了更为广泛的崭新途径。

Description

火焰南天竹的快速繁育体系

技术领域

本发明涉及植物繁育方法，更具体地说涉及观赏林木火焰南天竹的繁育体系。

背景技术

随着城市化进程的加快，人们对绿化材料的丰富与多样性也日益求增。从原来的绿化到美化，从绿色到彩色，从观花到四季有景。火焰南天竹Nandina domestica‘Firepower’，由国外育成的南天竹园艺新品种，属小檗科南天竹属常绿灌木，与普通南天竹相比，植株矮化，株型紧凑，叶片呈椭圆或卵形，与原种披针形叶有明显区别。深秋入冬后，翠叶逐渐变成红色，至隆冬初春似火焰迎风，这是优于原种的重要性状。火焰南天竹可以做地被和色块植物，“霜叶红于二月花”，由于其独特的观赏性，深受广大市民的青睐。

火焰南天竹是由国外育成的南天竹园艺新品种，国内对其研究鲜有报道。自1995年上海植物园作为资源收集引进该品种以来，尚未有人对其进行系统的研究，由于火焰南天竹的节间特别短，枝条细弱，扦插困难且速度慢，种苗繁育技术一直未能有所突破。2002年浙江慈溪棉花科学研究所通过MS+6-苄基氨基嘌呤1.5mg/L+萘乙酸0.5mg/L培养基诱导不定芽获得火焰南天竹再生植株，但继代培养需45天，芽的增殖系数仅2.5倍，未见有关生根率及形成规模化快繁技术规程报道；2003年上海市园林科研所及上海种业集团也相继展开研究，但生根率始终徘徊在30％-50％，2004年吕由琴等报道江苏省农林技术学院从国外引进并成功培育出火焰南天竹，但未见具体种苗繁育及栽培技术研究并在短期内形成一定数量规模的报道。这样在一定程度上限制了火焰南天竹的大面积推广，难以实现优质苗木的生产价值。

发明内容

本发明的目的是建立一套火焰南天竹离体快繁程序，提高其增殖和生根频率。

本发明是通过下列步骤实施的：

1、无菌培养系的建立

包括接种前处理和材料灭菌、切取及无菌接种适宜的启动培养基。

启动培养基为WP基本培养基，其成份为：

大量元素                        微量元素                        有机物质

硝酸铵(NH₄NO₃)400mg/L        硼酸(H₃BO₃)6.2mg/L            肌醇100mg/L

硝酸钙(Ca(NO₃)₂.2H₂O)556mg/ 硫酸铜(CuSO₄.5H₂O)0.25mg/L    甘氨酸2.0mg/L

硫酸镁(MgSO₄.7H₂O)370mg/L    硫酸锰(MnSO₄.4H₂O)22.3mg/L    盐酸硫胺素1.0mg/L

磷酸二氢钾(KH₂PO₄)170mg/L    硫酸锌(ZnSO₄.7H₂O)8.6mg/L     烟酸0.5mg/L

硫酸钾(K₂SO₄)990mg/L         钼酸钠(Na₂MoO₄.2H₂O)0.25mg/L 盐酸吡多醇0.5mg/L

氯化钙(CaCl₂.2H₂O)96mg/L     硫酸亚铁(FeSO₄.7H₂O)27.8mg/L

                                乙二胺四乙酸二钠(Na₂EDTA)37.2mg/L

白砂糖2％，琼脂粉4.0g/L，pH5.2

2、外植体的增殖及继代培养

调节培养基中细胞分裂素种类及其最有效的浓度，筛选出具较高增殖系数的改良WP基本培养基，即取消WP基本培养基中的硫酸铜(CuSO₄.5H₂O)，提高硫酸锌(ZnSO₄.7H₂O)用量。添加6-苄基氨基嘌呤0.5～1.0mg/L和吲哚丁酸0.1mg/L，并对试管苗进行继代增殖，建立优质苗木无性繁殖系。

改良后的WP基本培养基成份为：

大量元素                         微量元素                         有机物质

硝酸铵(NH₄NO₃)400mg/L         硼酸(H₃BO₃)6.2mg/L             肌醇100mg/L

硝酸钙(Ca(NO₃)₂.2H₂O)556mg/L 硫酸锰(MnSO₄.4H₂O)22.3mg/L     甘氨酸2.0mg/L

硫酸镁(MgSO₄.7H₂O)370mg/L     硫酸锌(ZnSO₄.7H₂O)25mg/L       盐酸硫胺素1.0mg/L

磷酸二氢钾(KH₂PO₄)170mg/L     钼酸钠(Na₂MoO₄.2H₂O)0.25mg/L  烟酸0.5mg/L

硫酸钾(K₂SO₄)990mg/L          硫酸亚铁(FeSO₄.7H₂O)27.8mg/L   盐酸吡多醇0.5mg/L

氯化钙(CaCl₂.2H₂O)96mg/L      乙二胺四乙酸二钠(Na₂EDTA)37.2mg/L

白砂糖3％，琼脂粉4.0g/L，pH5.8

3、发根、驯化及移栽

(1)筛选适宜的生根培养基，以形成完整健壮的试管小植株

采用二步法：首先切取1.4-1.6cm插穗为外植体；将试管新梢先在含5mg/L吲哚丁酸的1/2改良WP基本培养基中培养数周，后转入无激素的1/2改良WP基本培养基中诱导生根；采用减半量组分的改良WP基本培养基；附加1.5％食用糖作为碳源；将生根培养基pH调整至6.7～7.0，使火焰南天竹根的再生能力有了大幅度的提高。

(2)练苗、移栽，建成一套组培苗优良栽培技术

将再生苗移植前打开瓶盖炼苗一周，注意苗木筛选和苗木平衡，并用200-500ppm的萘乙酸进行根部预处理，介质为珍珠岩加少量草炭，移植温度为20℃±2℃，移植时必须边移植边喷水，保持相对湿度70％以上，定期喷杀菌剂和营养液，通过驯化锻炼，保证适宜的温度与湿度，创造良好的通气环境等，使试管苗经受形态和生理的适应，提高移栽成活率。

本发明的有益效果：

本发明突破了火焰南天竹常规繁殖系数低、生根率低的技术困境，筛选出诱导丛生苗的最佳配方及适宜的生根培养基，平均繁殖系数达4倍以上，繁殖周期20-25天，发根率达80％左右，克服了火焰南天竹扦插不易生根的问题，移栽成活率为70％左右，建成火焰南天竹规模化快繁技术程序。

本发明所提供的组培快繁技术筛选出具较高增殖系数的培养基并适当修改，二步生根法是提高火焰南天竹生根率的重要转折点，并在诱根培养中率先将pH调至7.0，打破了适合大多数植物生长pH5.8的环境，突破了以往局限于培养基成份的调节，提出火焰南天竹新梢1.5cm比通常1.0cm更有利于木本植物根系形成的新观点，并在苗木繁育中得到应用。

本发明所构建的一套高效植株再生体系和行之有效的栽培模式为火焰南天竹的大规模生产提供了技术平台，提高经济效益，满足市场需要。

附图说明

图1火焰南天竹茎段在修改WP培养基中丛生芽。

图2火焰南天竹在适宜生根培养基中发达的根系。

图3火焰南天竹珍珠岩+草炭(少量)介质中的移栽苗。

图4火焰南天竹在苗床上的长势。

图5火焰南天竹二年生苗。

图6火焰南天竹三年生苗。

具体实施方式

实施例1

培养物的建立

一、材料

供试材料来自法国引进观赏林木新品种火焰南天竹。

二、方法

(1)剪取当年生枝条，用小毛刷将材料在自来水下冲刷干净，在超净工作台上，先置于70％乙醇中漂洗30秒，再用0.1％HgCl₂浸泡5～7分钟，后无菌蒸馏水冲洗3～4次。

(2)在无菌条件下切取0.1～1.0cm茎尖或带芽茎段接种于启动培养基上。

(3)以WP培养基为基本培养基，0.6％琼脂粉固化，pH为5.2，碳源采用市售的白砂糖2％，培养温度25℃，每日光照9～10小时，光照强度1000lx。

(4)4周后待新梢高度达1.0cm以上切成若干小段，转入新配增殖培养基中。

实施例2

繁殖体的增殖

(1)外植体的增殖培养基使用WP基本培养基并加以改进：删去WP基本培养基中的硫酸铜(CuSO₄.5H₂O)，增加硫酸锌(ZnSO₄.7H₂O)用量，附加6-苄基氨基嘌呤1.0mg/L，对火焰南天竹茎段的分化优于WH、B5和MS等培养基。

(2)增殖培养约20～25天一次，连续继代2～3次后，改用改良WP+6-苄基氨基嘌呤0.5mg/L+吲哚丁酸0.1mg/L壮苗培养，以减少细弱苗，依次类推，两种培养基交替使用。

(3)改良WP培养基糖的含量均由原来WP培养基的2％提高到3％，pH 5.8替代pH5.2，培养温度、光照时间和光强等培养条件同上。培养30天后统计外植体繁殖系数。

(4)使用此配方的培养基上培养，可保持试管苗的高频增殖，平均繁殖系数可达4.12，以目前1万试管苗为基数，25天为周期，第二年可产生2.6×10¹²再生植株。

实施例3

根的再生

(1)诱导启动阶段：根据火焰南天竹木质部的发育程度，选用1.4-1.6cm的枝条作为插穗先在含生长素1/2改良WP“根分化培养基”中培养1～3周，以未经激素处理直接移入生根培养基为对照。

(2)根伸长阶段：后转移到无激素的1/2改良WP“根发育培养基”中，可有效地防止愈伤组织的形成，避免移栽时易断根、小苗成活率低问题。3周后统计生根频率。

(3)在火焰南天竹生根培养基中碳源浓度由原来的3％降至1.5％，考察野生南天竹发现其在弱碱性土中根系生长良好，故pH从分化培养基的5.8调整为6.7～7.0环境，第三阶段培养温度在20～22℃范围，最初一周先暗培生根处理，继之光照。

(4)采用3-5mg/L吲哚丁酸高浓度的刺激有利于根原基的形成，在含有吲哚丁酸生根培养基中培养14天效果最为明显，获得了79.6％的发根率，根系的质量也得到了明显的改善，该处理的生根单株根数是连续培养在含植物生长调节剂的培养基中的3～4倍。

实施例4

再生苗的移栽

(1)移植前在自然光照条件下打开瓶盖炼苗一周，用自来水洗净培养基，最好放在水槽内慢浸漂洗2-3次。

(2)移栽时要求试管苗生长良好，根系发达，根少而叶片较多的苗必须去除部分叶片，使上下水分平衡。

(3)移植温度一般在20℃±2℃为宜。

(4)移栽介质要通透性好，保湿性好，珍珠岩介质下放少量草炭，有利于后期的移栽成活。

(5)由于组培苗长期生活在密封、无菌条件下，相对较细弱，必须边移植边喷水保证环境湿度和根部不失水。

(6)火焰南天竹叶片表面含蜡质层，采用自动控制间隙喷细雾或人工喷雾以保持叶面和空气湿润，相对湿度在70％以上，但要注意湿度过高会引起烂苗。

(7)为保证苗木的成活，要用200-500ppm的萘乙酸进行根部喷施。

(8)每周定期喷多菌灵或托布津等杀菌剂，稀释800～1000倍。

(9)设施园艺的保护措施有利于生产出优质苗，并增加移栽的次数，以提高生产的量。

(10)试管苗成活后移栽要及时，最好在25℃以下，半阴保湿条件，并及时喷MS大量元素稀释500倍的水溶液，以加快试管苗的生长。

(11)及时增施追肥和根施复合肥相结合，让苗木快速成长。有条件的可采用盘栽种植，有利于苗木的施工用途和运输方便。

(12)通过对再生植株的整体素质、温度和湿度等环境因子调控，使移栽成活率从原来的22.3％提高到目前的70％，成活后移栽到露天苗床成活率达98％。

Claims (9)

1.一种火焰南天竹离体快速繁育体系，包括如下步骤：

(1)建立无菌培养系：

a.枝条的处理和消毒；

b.无菌条件下接种启动培养基上；

(2)外植体的增殖及继代培养：

a.WP基本培养基配方改良；

b.确立增殖和壮苗培养基，进行试管苗增殖继代；

(3)发根、驯化及移栽：

a.筛选生根培养基，以1.4-1.6cm插穗为外植体，采用二步法(i)根诱导启动；(ii)根发育生长；

b.练苗、移栽，形成一套试管苗栽培技术规程。

2.根据权利要求1所述的火焰南天竹离体快速繁育体系，其特征在于，启动培养基为WP基本培养基。

3.根据权利要求1所述的火焰南天竹离体快速繁育体系，其特征在于，外植体增殖培养基为改良WP基本培养基+6-苄基氨基嘌呤1.0mg/L，壮苗培养基为改良WP基本培养基+6-苄基氨基嘌呤0.5mg/L+吲哚丁酸0.1mg/L。

4.根据权利要求1所述的火焰南天竹离体快速繁育体系，其特征在于，生根培养基包括根分化培养基和根发育培养基，分别为含5mg/L吲哚丁酸的1/2改良WP基本培养基及无激素的1/2改良WP基本培养基。

5.根据权利要求1所述的火焰南天竹离体快速繁育体系，其特征在于，将生长良好、根系发达的试管苗移植前在自然光照下打开瓶盖炼苗一周，介质为珍珠岩下放少量草炭。

6.根据权利要求1所述的火焰南天竹离体快速繁育体系，其特征在于，改进的WP基

本培养基成分如下：

大量元素                        微量元素                        有机物质

硝酸铵(NH₄NO₃)400mg/L         硼酸(H₃BO₃)6.2mg/L            肌醇100mg/L

硝酸钙(Ca(NO₃)₂.2H₂O)556mg/L 硫酸锰(MnSO₄.4H₂O)22.3mg/L    甘氨酸2.0mg/L

硫酸镁(MgSO₄.7H₂O)370mg/L     硫酸锌(ZnSO₄.7H₂O)25mg/L      盐酸硫胺素1.0mg/L

磷酸二氢钾(KH₂PO₄)170mg/L     钼酸钠(Na₂MoO₄.2H₂O)0.25mg/L 烟酸0.5mg/L

硫酸钾(K₂SO₄)990mg/L          硫酸亚铁(FeSO₄.7H₂O)27.8mg/L  盐酸吡多醇0.5mg/L

氯化钙(CaCl₂.2H₂O)96mg/L      乙二胺四乙酸二钠(Na₂EDTA)37.2mg/L

白砂糖3％，琼脂粉4.0g/L，pH5.8。

7.根据权利要求4所述的火焰南天竹离体快速繁育体系，其特征在于生根培养基采用大量元素和微量元素减半的改良WP培养基；碳源浓度为重量百分比1.5％，含生长素吲哚丁酸，PH值为6.7～7.0，培养温度为21±1℃。

8.根据权利要求7所述的火焰南天竹离体快速繁育体系，其特征在于，生根培养基中含有吲哚丁酸浓度为3～5mg/L。

9.根据权利要求1所述的火焰南天竹离体快速繁育体系，其特征在于步骤(3)中再生苗移植温度20±2℃，移植前用200-500ppm萘乙酸根部喷施，采用间隙喷细雾或人工喷雾保持相对湿度70％以上，每周定期喷稀释800-1000倍多菌灵或托布津可湿性粉剂，成活后在25℃以下移入苗床，半阴保湿条件，并及时喷施稀释500倍的MS大量元素营养液。

Images