CN107683770B

CN107683770B - 一种矾根‘抹茶’种苗的培育方法

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Publication number: CN107683770B
Application number: CN201711006469.6A
Authority: CN
Inventors: 殷丽青; 蔡友铭; 吴杰; 孙翊; 张永春; 庹晓庆; 杨柳燕
Original assignee: Shanghai Baoguo Agricultural Development Co ltd; Shanghai Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Shanghai Baoguo Agricultural Development Co ltd; Shanghai Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2017-10-25
Filing date: 2017-10-25
Publication date: 2019-11-26
Anticipated expiration: 2037-10-25
Also published as: CN107683770A

Abstract

本发明公开了一种矾根‘抹茶’种苗的培育方法，该方法是在春夏季节挖取矾根‘抹茶’的茎基部组织进行无菌化处理，然后接种于丛生芽诱导培养基上进行丛生芽的诱导培养，30d后得到丛生芽；将丛生芽分割后，放入增殖培养基进行增殖培养，增殖培养周期为30d；增殖培养获得一定量的丛生芽后，将丛生芽分割成单个芽苗，培养于生根培养基诱导生根，25～30d后形成完整植株；在具有散射光的环境中，将幼苗带瓶盖炼苗3～7d，然后开盖炼苗1～2d；取出经炼苗的试管苗，洗净根部培养基，移栽于育苗穴盘。与现有技术相比，本发明通过组培技术繁殖矾根‘抹茶’种苗，操作简单，繁殖率高，可解决分株繁殖速度过慢的问题，大量生产性状一致的矾根‘抹茶’种苗。

Description

一种矾根‘抹茶’种苗的培育方法

技术领域

本发明属于植物栽培技术领域，涉及一种多年生彩叶草本植物的组织培养方法，尤其涉及一种矾根‘抹茶’种苗的培育方法。

背景技术

矾根系虎耳草科矾根属植物，是一种多年生彩叶草本花卉，原产于美洲中部。近几年，矾根被引入中国，因花叶兼美、叶色亮丽且颜色丰富而逐渐受到关注。矾根可以作为边饰、丛植、地被、盆栽等材料应用，在花卉市场上不断升温。矾根在上海等南方地区也有少量引进种植，该彩叶植物在上海等南方温暖地区冬季不落叶，既可作地被，补充冬天景观色彩的不足；又可作盆栽，弥补居民冬天阳台花卉选择性少和养护困难的缺憾，增加居民阳台色彩，是不可多得的新优彩叶观赏植物。矾根还具有吸收重金属，修复土壤的功效，对改善生态环境具有积极作用。

矾根品种繁多，有些品种可播种繁殖，但种子发芽慢，出苗不整齐或种苗一致性差；分株繁殖周期长、繁殖系数低，虽然市场需求量大，但种苗供应有限，阻碍新品种的推广应用。‘抹茶’是一个绿叶红花的矾根品种，经种植观察在上海等南方地区生长良好，但该品种的种苗繁育技术目前未见报道。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供了一种能够提高繁殖速度和种苗整齐度，且培育出与原有的母本性状保持一致的矾根‘抹茶’种苗的培育方法。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种矾根‘抹茶’种苗的培育方法，该方法包括以春夏季节的矾根‘抹茶’植株茎基部组织为外植体，进行丛生芽的诱导、增殖、生根、炼苗及移栽；

所述诱导步骤中，首先对外植体进行无菌化处理，然后将外植体接种于诱导培养基上进行丛生芽的诱导培养，30d后得到丛生芽；

所述增殖步骤中，将丛生芽分割成单芽后，接种于增殖培养基进行增殖培养，增殖培养周期为30d；

所述生根步骤中，增殖培养获得一定量的丛生芽后，将丛生芽分割成单个芽苗，培养于生根培养基诱导生根，25-30d后形成完整植株；

所述炼苗及移栽步骤中，将幼苗带瓶置于具有散射光的环境中，带瓶盖炼苗3-7d，然后开盖炼苗1-2d，期间准备50孔的育苗穴盘，装好体积比为5:1的泥碳和珍珠岩混合基质待用；取出经炼苗的试管苗，洗净根部培养基，移栽于育苗穴盘，浇足水后用带孔的塑料罩覆盖保湿，7-10d后揭去塑料罩，并根据基质情况适当补水。

优选的，所述诱导步骤中：无菌化处理是用自来水流动冲洗外植体1.5h后，置于超净工作台上；用质量分数为75％的乙醇浸泡30～40s；随后用有效氯浓度为0.4％-0.6％的次氯酸钠溶液(添加1～2滴吐温)浸泡10～12min；最后经无菌水冲洗4-5次后用无菌纱布吸干表面水份。

优选的，所述诱导步骤中：丛生芽的诱导是将无菌化处理后的矾根‘抹茶’茎基部切成0.8～1.2cm长接种于丛生芽的诱导培养基上。2周后，外植体开始萌芽，3周后可见明显的丛生芽。

优选的，所述诱导步骤中：丛生芽的诱导培养基为MS+6-BA1.0～3.0mg/L+NAA0.1mg/L或MS+6-BA1.0mg/L+KT1.0mg/L+NAA0.2mg/L。

优选的，所述增殖步骤中：增殖培养基为MS+KT2.0mg/L+IAA0.2mg/L、MS+6-BA1.0mg/L+IAA0.2mg/L或MS+6-BA0.2～0.3mg/L+KT0.5～1.0mg/L+IAA0.2mg/L。

进一步的，所述增殖步骤中：增殖培养基为MS+6-BA0.2mg/L+KT0.5mg/L+IAA0.2mg/L。

优选的，所述生根步骤中：生根培养基为1/2MS+IBA0.5～1.0mg/L、1/2MS+NAA0.1～0.5mg/L或1/2MS+IBA0.5mg/L+NAA0.1～0.3mg/L。

进一步的，所述生根步骤中：生根培养基的成分含有1/2MS+IBA0.5mg/L+NAA0.1mg/L。

进一步的，所述的丛生芽诱导培养基及增殖培养基成分中还添加有蔗糖30g/L、琼脂6g/L，生根培养基成分中还添加有蔗糖20g/L、琼脂5.8g/L。所述诱导、增殖、生根培养基的pH值为5.6～6.0。

优选的，所述诱导培养、增殖培养和生根培养在温度为23-25℃，光照度为30-40μmol/m²s环境下进行。

优选的，所述试管苗移栽步骤中，用于保温保湿育苗穴盘的带孔塑料罩，其孔径大小为0.8-1.2cm；也可通过覆膜保温保湿。

本发明的有益效果在于：

1)本发明以矾根‘抹茶’茎基部组织为外植体，进行丛生芽的诱导、增殖、生根、炼苗及移栽技术研究，可解决分株繁殖速度过慢的问题，大量生产性状一致的矾根‘抹茶’种苗，从而建立矾根的离体快繁技术体系，为其种苗的工厂化生产及种质资源的保存提供技术支撑。

2)与现有技术相比，本发明通过组培技术，可大大提高矾根的繁殖速度和种苗的整齐度，不受季节限制，并能更好地保持品种原有的母本性状。

3)本发明通过以芽繁芽的方式，进行矾根‘抹茶’的快速繁殖，可避免常规组织培养中，通过诱导愈伤组织途径在分化不定芽的方式建立无菌系，对避免和减少试管苗变异具有积极意义。

4)另外，培养基中植物生长调节剂的配比和浓度对植物器官的分化与生长具有重要的调节作用，是影响植物离体培养效率的重要因素之一。矾根的离体培养对植物生长调节剂的需求因品种不同而差异很大。本发明通过对诱导、增殖、生根培养基分别添加合适的植物生长调节剂，在提高矾根繁殖效率的同时控制试管苗的增殖系数，保证试管苗质量，并在移栽前进行炼苗处理，移栽后及时进行保湿处理，获得较高的试管苗移栽成活率。

具体实施方式

下面将结合本发明中实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明提供的一种矾根‘抹茶’种苗的培育方法，该方法包括包括以春夏季节的矾根‘抹茶’植株茎基部组织作为外植体，进行丛生芽的诱导、增殖、生根、炼苗及移栽。具体的培育步骤将以下述各实施例呈现。

并且，各实施例中的数据统计依据为：

诱导培养30d后统计诱导率，诱导率＝诱导获得丛生芽的外植体数/接种的外植体数×100％；

增殖培养30d后统计增殖系数，增殖系数＝增殖培养后的有效芽数与接种芽数的比值；

生根培养30d后测量根长、根数，并统计生根率，生根率＝生根苗数/接种苗数×100％；；

移栽成活率为成活试管苗数/移栽试管苗数×100％；。

其中，数据的统计分析采用SPSS 17.0软件的方差分析(ANOVA)和多重比较分析(Duncan)，显著水平p<0.05。

下述实施例中各培养基的培养温度为23～25℃，光照度为30～40μmol/m²s，pH值为5.6～6.0。

一、丛生芽的诱导

【实施例1～9】

以春夏季节的矾根‘抹茶’茎基部组织为外植体，首先对外植体进行无菌化处理，无菌化处理是用自来水流动冲洗外植体1.5h后，置于超净工作台上；用质量分数为75％的乙醇浸泡30～40s；随后用有效氯浓度为0.4％-0.6％的次氯酸钠溶液(添加1～2滴吐温)浸泡10～12min；最后经无菌水冲洗4-5次后用无菌纱布吸干表面水份；

接着，将无菌化处理后的矾根‘抹茶’茎基部切成0.8～1.2cm长接种于丛生芽的诱导培养基上，每瓶接种3个外植体，每个处理接种6瓶；其中，丛生芽的诱导培养基按实施例1～9分别对应MS基本培养基、MS+6-BA0.5mg/L+NAA0.1mg/L、MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.1mg/L、MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.1mg/L、MS+6-BA3.0mg/L+NAA0.1mg/L、MS+6-BA3.5mg/L+NAA0.1mg/L、MS+6-BA0.5mg/L+KT1.0mg/L+NAA0.2mg/L、MS+6-BA1.0mg/L+KT1.0mg/L+NAA0.2mg/L、MS+6-BA1.5mg/L+KT1.0mg/L+NAA0.2mg/L，实施例1～9的各培养基均添加有蔗糖30g/L、琼脂6g/L。

结果显示如表1所示，表明：

(1)结合表1中的实施例1，矾根‘抹茶’植株茎基部组织培养于未添加植物生长调节剂的MS培养基上，10d后部分外植体萌发少量叶片，30d后未见形成丛生芽。

(2)在含有适宜生长调节剂的培养基上，外植体培养8～10d左右逐渐开始分化丛生芽，30d后统计结果；结合表1中的实施例2～6，在含生长调节剂6-BA和NAA的培养基中：6-BA浓度从0.5mg/L～3.5mg/L，丛生芽诱导率呈现先增后降的趋势，当6-BA浓度从0.5mg/L提高至2.0mg/L，丛生芽诱导率从55.56％提高至94.44％；继续提高6-BA浓度至3.0mg/L，丛生芽诱导率略有降低，为88.89％；当提高其浓度至3.5mg/L，丛生芽发生玻璃苗现象，少数还呈现卷曲或肿胀的现象，有效丛生芽数降低，丛生芽诱导率为72.22％。

(3)结合表1中的实施例7～9，在生长调节剂6-BA、KT和NAA的培养基中，KT浓度从0.5mg/L～1.5mg/L，丛生芽诱导率呈现先增后降的趋势，当KT浓度从0.5mg/L提高至1.0mg/L，丛生芽诱导率从66.67％提高至83.33％，继续提高KT浓度至1.5mg/L，丛生芽发生玻璃苗现象，少数还呈现卷曲或肿胀的现象，有效丛生芽芽数降低，丛生芽诱导率为77.78％。

结果表明，矾根‘抹茶’丛生芽诱导的适宜培养基为MS+6-BA1.0～3.0mg/L+NAA0.1mg/L、MS+6-BA1.0mg/L+KT1.0mg/L+NAA0.2mg/L，在该培养基上，外植体培养8d后，就开始有新芽分化，丛生芽诱导率可高达94.44％，且长势良好。

表1.不同培养基对矾根‘抹茶’丛生芽诱导的影响

二、增殖培养

【实施例10～25】

将丛生芽分割成单芽后，分别接种于增殖培养基进行增殖培养，每瓶接种4个小芽为一个处理，每个处理接种6瓶，增殖培养周期为30d；其中，增殖培养基按实施例10～25分别对应MS基本培养基、MS+KT0.1mg/L+IAA0.2mg/L、MS+KT0.5mg/L+IAA0.2mg/L、MS+KT1.0mg/L+IAA0.2mg/L、MS+KT2.0mg/L+IAA0.2mg/L、MS+KT2.5mg/L+IAA0.2mg/L、MS+6-BA0.1mg/L+AA0.2mg/L、MS+6-BA0.5mg/L+IAA0.2mg/L、MS+6-BA1.0mg/L+IAA0.2mg/L、MS+6-BA2.0mg/L+IAA0.2mg/L、MS+6-BA0.2mg/L+KT0.5mg/L+IAA0.2mg/L、MS+6-BA0.2mg/L+KT1.0mg/L+IAA0.2mg/L、MS+6-BA0.3mg/L+KT0.5mg/L+IAA0.2mg/L、MS+6-BA0.3mg/L+KT1mg/L+IAA0.2mg/L、MS+6-BA0.5mg/L+KT0.2mg/L+IAA0.2mg/L。

试验结果如表2所示，表明：

(1)结合表2中的实施例10，‘抹茶’单芽在无植物生长调节剂的MS培养基上几乎不增殖，随着培养时间的推移，小芽叶片数逐渐增多，部分芽苗基部会产生细弱的根，从而形成完整的矾根试管苗，但总体比较细弱。

(2)结合表2中的实施例11～20，在含有IAA0.2mg/L的MS培养基上，添加低浓度的6-BA(0.1mg/L)或KT(0.1mg/L)，即可显著提高矾根组培苗的增殖系数，且长势也比较一致，培养30d后基部产生较细弱根系，并产生1～2个小芽。当培养基中细胞分裂素6-BA浓度在0.1mg/L～0.5mg/L范围时，6-BA与KT处理间差异不显著。培养基中6-BA浓度在0.1mg/L～2.0mg/L时，‘抹茶’的增殖系数呈现先增后降的趋势，其中6-BA1.0mg/L+IAA0.2mg/L培养的增殖系数最高，达4.42，继续提高6-BA浓度，增殖系数降低，玻璃苗现象严重；KT浓度在0.1mg/L～2.5mg/L范围内，矾根的增殖系数随着KT浓度的增加先提高后下降，其中KT2.0mg/L培养的增殖系数最高，为4.29。中高浓度的6-BA比相同浓度KT的增殖效应强，但容易形成玻璃苗，影响组培苗的质量。

(3)结合表2中的实施例21～25，6-BA和KT复合使用，对矾根的增殖具有较大的促进效应，既可获得较好的增殖效应，又可避免玻璃苗的发生；其中较低浓度的6-BA(0.2mg/L)和KT(0.5mg/L)复合使用效果最好，增殖率高达6.04，且丛生芽生长健壮，叶色正常。

结果表明，矾根‘抹茶’增殖的适宜培养基为MS+KT2.0mg/L+IAA0.2mg/L、MS+6-BA1.0mg/L+IAA0.2mg/L或MS+6-BA0.2～0.3mg/L+KT0.5～1.0mg/L+IAA0.2mg/L。

表2.不同培养基对‘抹茶’增殖的影响

三、生根培养

【实施例26～38】

增殖培养获得一定量的丛生芽后，将丛生芽分割成单个芽苗，轻轻拉去基部老叶，分别接种于生根培养基诱导生根，每瓶接种8株，每个处理接种4瓶，25-30d后形成完整植株；其中，增殖培养基按实施例26～38分别对应1/2MS基本培养基、1/2MS+IBA0.2mg/L、1/2MS+IBA0.5mg/L、1/2MS+IBA1.0mg/L、1/2MS+IBA1.5mg/L、1/2MS+NAA0.1mg/L、1/2MS+NAA0.2mg/L、1/2MS+NAA0.5mg/L、1/2MS+NAA1.0mg/L、1/2MS+IBA0.5mg/L+NAA0.1mg/L、1/2MS+IBA0.5mg/L+NAA0.2mg/L、1/2MS+IBA0.5mg/L+NAA0.3mg/L、1/2MS+IBA0.5mg/L+NAA0.4mg/L。

结果如表3所示，表明：

(1)结合表3中的实施例26，在无植物生长调节剂的MS培养基上，矾根‘抹茶’组培苗生根培养2周左右，有少量组培苗开始生根，但根系细弱，生长差。

(2)适当添加生长素可有效提高矾根组培苗的生根率和根系质量，矾根‘抹茶’组培苗生根培养5-7d，基部逐渐开始产生白色的根系。结合表3中的实施例27～30，当培养基中添加IBA浓度0.2mg/L～1.5mg/L时，在不超过1mg/L的范围内，‘抹茶’组培苗的单株生根数和根鲜重随着IBA浓度的提高而增加，但平均根长随着IBA浓度的提高而有所降低，当超过该数值后，‘抹茶’组培苗的生根情况较差。结合表3中的实施例31～34，当培养基中NAA浓度从0.1mg/L提高至1.0mg/L时，0.1～0.5mg/L范围内矾根组培苗的平均根长和单株根鲜重随着NAA浓度的提高而降低，而单株生根数却呈现先升后降的趋势，超过该范围后，‘抹茶”组培苗的生根情况较差。相同浓度下，NAA的诱导生根效果强于IBA，较低浓度的NAA即可获得较好的诱导生根效果。但较高浓度的NAA对矾根组培苗生根不利。

(3)结合表3中的实施例35～38，NAA和IBA复合使用，对矾根的生根具有较大的促进效应。

综合表3的试验结果表明1/2MS+IBA0.5～1.0mg/L、1/2MS+NAA0.1～0.5mg/L或MS+IBA0.5mg/L+NAA0.1～0.3mg/L均适宜用于‘抹茶’组培苗的生根，其中以培养基1/2MS+IBA0.5mg/L+NAA0.1mg/L培养效果最优，具体表现为植株生长良好，生根数适中，根系粗壮。

表3.不同培养基对‘抹茶’组培苗生根的影响

四、炼苗及移栽

将幼苗带瓶置于具有散射光的环境中，带瓶盖炼苗3-7d，然后开盖炼苗1-2d，期间准备50孔的育苗穴盘，装好体积比为5:1的泥碳和珍珠岩混合基质待用；取出经炼苗的试管苗，洗净根部培养基，移栽于育苗穴盘，浇足水后用带孔塑料罩覆盖保湿，其中塑料罩的孔径大小为0.8-1.2cm，10d后根据基质情况适当补水。

实施例39

通过在不同时间进行移栽试验，统计本发明制备的矾根‘抹茶’试管苗成活情况，结果显示(表4)，3月上旬、4月上旬和5月上旬移栽的矾根‘抹茶’试管苗，平均成活率分别达73.33％，96.00％和94.67％。其中，4月上旬和5月上旬移栽的试管苗成活率较高。在后期观察中还发现，3月上旬移栽的试管苗，生长很慢，而4月上旬和5月上旬移栽的试管苗相对生长较快。6月中旬观察发现，3月上旬移栽的‘抹茶’试管苗明显小于后期移栽的试管苗。结果表明，矾根‘抹茶’试管苗的移栽以4月上旬～5月上旬为宜，植株生长快。

表4.移栽时期对‘抹茶’试管苗成活率的影响

实施例40

通过不同保湿方式，试验本发明制备的矾根‘抹茶’试管苗生长情况，结果显示(表5)，矾根‘抹茶’试管苗移栽后的保湿方式对其成活率具较大的影响，移栽后未进行用塑料罩保湿的矾根试管苗，1～2d后小苗叶片就容易缺水萎蔫，虽及时进行喷洒补水，结果试管苗移栽成活率不高，仅为66.00％；覆盖遮阳网处理的试管苗，3～4d试管苗叶片开始显示萎蔫缺水现象，也及时进行了喷洒补水，结果移栽成活率为81.33％，试管苗叶色稍淡，生长较好；覆膜保湿和带孔塑料罩保湿的试管苗，移栽后2周内试管苗周围及基质一直比较湿润，后期可根据情况适时补水，移栽成活率分别为94.67％和96.00％，试管苗长势良好。结果表明，矾根‘抹茶’试管苗移栽后用带孔的塑料罩进行保湿效果最佳，有利于提高其成活率。

表5.不同保湿方式对‘抹茶’试管苗成活率的影响

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种矾根‘抹茶’种苗的培育方法，其特征在于：

该方法包括以春夏季节的矾根‘抹茶’茎基部组织为外植体，进行丛生芽的诱导、增殖、生根、炼苗及移栽；

所述生根步骤中，增殖培养获得一定量的丛生芽后，将丛生芽分割成单个芽苗，培养于生根培养基中诱导生根，25-30d后形成完整植株；

所述炼苗及移栽步骤中，将幼苗带瓶置于具有散射光的环境中，带瓶盖炼苗3-7d，然后开盖炼苗1-2d；取出经炼苗的试管苗，洗净根部培养基，移栽于育苗穴盘，浇足水后进行保温保湿；

所述诱导步骤中：丛生芽的诱导培养基为MS+6-BA1.0～3.0mg/L+NAA0.1mg/L或MS+6-BA1.0mg/L+KT1.0mg/L+NAA0.2mg/L；

所述增殖步骤中：增殖培养基为MS+KT2.0mg/L+IAA0.2mg/L、MS+6-BA 1.0mg/L+IAA0.2mg/L或者MS+6-BA0.2～0.3mg/L+KT0.5～1.0mg/L+IAA0.2mg/L；

所述生根步骤中：生根培养基为1/2MS+IBA0.5～1.0mg/L、1/2MS+NAA0.1～0.5mg/L或1/2MS+IBA0.5mg/L+NAA0.1～0.3mg/L。

2.根据权利要求1所述矾根‘抹茶’种苗的培育方法，其特征在于，所述诱导步骤中：无菌化处理的具体操作为，用自来水流动冲洗外植体1.5h后，置于超净工作台上；用质量分数为75％的乙醇浸泡30～40s；随后用添加1～2滴吐温的有效氯浓度为0.4％-0.6％的次氯酸钠溶液浸泡10～12min；最后经无菌水冲洗4-5次后用无菌纱布吸干表面水分；

丛生芽的诱导是将无菌化处理后的矾根‘抹茶’茎基部切成0.8～1.2cm长接种于丛生芽的诱导培养基上。

3.根据权利要求1所述矾根‘抹茶’种苗的培育方法，其特征在于，所述增殖步骤中：增殖培养基为MS+6-BA0.2mg/L+KT0.5mg/L+IAA0.2mg/L。

4.根据权利要求1所述矾根‘抹茶’种苗的培育方法，其特征在于，所述生根步骤中：生根培养基为1/2MS+IBA0.5mg/L+NAA0.1mg/L。

5.根据权利要求1～4任一项所述矾根‘抹茶’种苗的培育方法，其特征在于：所述的丛生芽诱导培养基及增殖培养基成分中还添加有蔗糖30g/L、琼脂6g/L；生根培养基成分中还添加有蔗糖20g/L、琼脂5.8g/L；所述诱导、增殖、生根培养基的pH值为5.6～6.0。

6.根据权利要求1所述矾根‘抹茶’种苗的培育方法，其特征在于，所述诱导培养、增殖培养和生根培养在温度为23-25℃，光照度为30-40μmol/m²s的环境中进行。

7.根据权利要求1所述矾根‘抹茶’种苗的培育方法，其特征在于，所述试管苗移栽步骤中，通过覆膜保温保湿或用带孔塑料罩保温保湿；其中，用于保温保湿育苗穴盘的带孔塑料罩孔径大小为0.8-1.2cm。