叉柱花的组织培养技术探究

　　摘 要 采用MS培养基进行叉柱花茎尖组织培养繁殖，建立叉柱花的快速繁殖体系。通过在培养基中添加不同浓度的NAA和6-BA，实验结果显示培养基配方MS培养基+2 mg·L-1 6-BA+1 mg·L-1 NAA最利于叉柱花的生长。该研究初步探索叉柱花组织培养繁殖的新方法，可以有效提高叉柱花的繁殖速率，缩短叉柱花的上市时间，有效补充市场缺口，能够为市场提供品质优良的无菌观赏水草。
　　关键词 南美叉柱花；组织培养；快速繁殖；无菌观赏水草
　　中图分类号：S567.23 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.09.076
　　观赏水草是水族缸造景中必不可少的原材料，随着观赏水族的快速发展，观赏水草的需求量越来越大，各种水草繁殖培育技术亟待创新[1-2]。南美叉柱花（Staurogyne repens），通常称作叉柱花，属爵床科、叉柱花属，是一种双子叶植物，原产于巴西、委内瑞拉等地，为挺水性水草。南美叉柱花的水上草与水中草外观基本相同，主要的区别就是水中草比水上草而定叶片狭小。水中草的叶片呈翠绿色，十字对生，披针形。茎呈偏棕绿色，整体高度不超过10 cm。叉柱花是近几年才引入我国的一种水草，由于其生长速度慢、植株矮、外观漂亮，常用作水族缸造景中的前景草，深受人们的喜爱，市场需求火热，供不应求。叉柱花的繁殖主要依靠成体匍匐茎的分株，繁殖速率低，成本高。叉柱花属短日照植物，在每年11月以后常常开花，引起植物早衰，叶片枯黄，失去观赏价值，不仅导致经济价值下降，还会引起秋冬季节市场供应短缺。随着生物技术的发展，植物组织培养技术日趋成熟，已经应用到了许多花卉、果树等的苗种繁育，并且实现工厂化生产[3]，如樱花[4-5]、彩色马蹄
　　莲[5]、香石竹[5]、金边凤梨[6]、网纹草[7-8]等。近年来，一些观赏水草的生产繁育也成功的运用了组织培养技术，并且优点明显，如红柳[9]、大水榕[10-11]、小卷浪[12]、珍珠草[12]、长叶皇冠[13]等，有些已经实现工厂化生产，但还没有叉柱花工厂化生产的报道。组织培养技术能够快速繁殖叉柱花，在較短的时间内获得大量的叉柱花苗种，并且在室内光照和温度恒定的状态下培育，没有明显的季节变化，避免了光照周期变化而引起的开花[14-15]。此外，利用组织培养技术繁殖的叉柱花在无菌环境培育而成，经过优选、脱毒、无菌培育等工序，全程都在无菌环境下，无病菌侵扰，也没有藻类、害虫滋生，可塑性强[16]。这就意味着，相比传统的水上叶和水下叶水草，叉柱花不会给水族缸带入病菌，藻类等，可以有效的避免观赏鱼疾病和水族馆爆藻。利用组织培养技术培养的叉柱花具有超长的保鲜时间。无菌的培养环境，特殊的营养基质，使水草能在杯内存活很长时间，所以在长距离运输、耐保存方面明显优于水上叶和水下叶的水草。此外，组织培养繁殖的叉柱花适应能力强，转水快，不易溶叶。本研究通过对叉柱花组织培养技术的探索，以期为叉柱花的工厂化快速繁育提供技术方案，提高市场供应量。
　　1 材料与方法
　　1.1 材料
　　2016年10月采自蠡园实验室自然繁育的水上叶的叉柱花，选用植株粗壮、健康的成品叉柱花作为外植体。
　　1.2 实验方法
　　采用无蔗糖的MS培养基，在其中添加适量的NAA、6-BA以及30 g·L-1蔗糖、8 g·L-1琼脂，pH值调至5.8±0.2，经高压灭菌锅121 ℃高压灭菌20 min。培养条件：日温26 ℃，夜温22 ℃，湿度65%～80%，光照强度为2 000 lx，光照时间10 h/d。
　　1.3 外植体的消毒和灭菌
　　选取叉柱花幼嫩的带腋芽的茎段作为外植体，剪去叶片，用自来水流水冲洗1 min，然后在培养皿中将材料浸泡在煮沸冷却的水中，用毛笔刷洗，重复3次，每次更换水。再用淡肥皂水浸泡10 min，取出，用自来水冲洗
　　1 min，然后转移至超净工作台中，用75%酒精在无菌烧杯中浸泡外植体6～10 s，再用0.1%升汞消毒9 min，浸泡时不断的摇晃外植体，以避免外植体上有气泡的产生，接着用无菌水冲洗6次，得到无菌外植体备用。
　　1.4 建立叉柱花无菌体系
　　配制6个NAA+6-BA组合不同浓度的培养基，用锥形瓶盛装，每个类型4瓶，共24瓶，激素浓度组合分为6种，编号为1～6，6-BA∶NAA（mg·L-1）浓度分别为0.5∶0.1、1∶0.1、2∶0.1、0.5∶0.2、1∶0.2、2∶0.2。把消毒好的外植体切成带腋芽小段，接种至培养基，进行诱导生长，经过15 d的生长后获得无菌苗，通过观察幼苗的生长状态初步确定其激素最适浓度配比。
　　1.5 叉柱花的扩繁
　　将获得的无菌苗拆成单株幼芽接种至新配培养基中确定NAA+6-BA的最适配比。配制4种培养基，编号1～4，使用锥形瓶盛装，每种4瓶，激素浓度组合NAA∶6-BA（mg·L-1）分别为0.2∶1、0.5∶1、1∶1、1.5∶1。经过20 d的生长，比对生长状态。
　　1.6 叉柱花的移植
　　当恒温培养箱中叉柱花幼苗长至苗高2 cm、根1 cm时，便可移出培养箱，在室内炼苗培养7 d，即可转入传统水草培养基质培养生产。
　　2 结果与分析
　　2.1 无菌体系的建立与诱芽
　　无菌体系一旦建立，便可通过扩繁不断的继代增殖培养，在短时间内获得大量的无菌苗，如图1所示。在建立无菌体系的过程中，设定梯度较大的6-BA，而NAA只有两个浓度，从实验结果可以看出植株根系都不发达，而植株不定芽的生长状态随着6-BA浓度的增加而表现的愈加良好，但是随着浓度增加，不定芽的密度过密不利于后期实验操作，所以选定1mg/L的浓度作为最适添加浓度。
　　无菌体系培养过程中，编号1培养基芽较少、粗壮，根很少、细小；编号2培养基芽较多、均匀，根很少、细小；编号3培养基芽多、较短、密集，根很少、细小；编号4培养基芽较少、粗壮，根很少、短小；编号5培养基芽较多、均匀，根很少、短小；编号6培养基芽多、较短、密集，根很少、短小。

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