首页 >
论文范文 >
农业科技论文 >
农艺学论文 >
园艺论文 >
探究法优化红掌‘阿拉巴马’叶片的组织培养体系的正交试验
0
给我们留言吧!
摘要：以红掌品种阿拉巴马的叶片为材料，使用正交试验，通过分析极差和方差，对红掌愈伤组织诱导和不定芽分化条件的培养基种类、激素种类和浓度、活性炭浓度做了优化，来探索阿拉巴马的叶片组培快繁的最适体系。结果发现，培养基种类、6-BA、2,4-D对叶片愈伤组织的形成产生显著作用，影响程度依次为培养基种类＞6-BA＞2,4-D，愈伤组织诱导最适的培养基组合为1/2MS+2.0mg/LIBA+0.6mg/L2,4-D，愈伤组织诱导率为88%；6-BA、IBA、AC对不定芽分化诱导产生显著作用影响程度依次为IBA＞6-BA＞AC，不定芽分化最适的培养基组合为MS+1.5mg/L6-BA+0.6mg/LIBA+1g/LAC，不定芽分化诱导率为91%。研究结果对红掌‘阿拉巴马’叶片的组织培养体系做了优化，为实现红掌的标准化组培快繁提供科学参考。
加入收藏
红掌，又名大叶花烛、安祖花、幸运花等，是天南星科花烛属的多年生常绿草本植物。红掌花朵为佛焰苞，色泽艳丽，花色多且花期长，叶柄长，叶形独特而具光泽，是观花观叶皆宜的世界名贵花卉之一。在国内，红掌已经成为极具观赏性和商业开发价值的高档切花和盆栽花卉种类[1]，市场需求量大，培育技术应用价值高。红掌传统的繁殖方式为种子繁殖和分株繁殖[2]，传统方法繁殖速度慢，已经不能满足市场对红掌的需求。随着现代生物学技术的发展，植物组织培养技术具有保留亲本优良性状、繁殖速度快的优点，已在植物育种方面广泛运用，也已经成为红掌快繁的主要途径[3]。目前，国内有关红掌组培的研究报道较多，但是在许多报道中未明确红掌的品种，而不同红掌品种、不同外植体部位等需要的组织培养条件是相差很大的，从而导致红掌组培仍然存在许多问题，如不同研究中红掌的组培方法差异大，甚至存在相反的结果[4]，组培方法的重现性差[5]，愈伤组织诱导和不定分化是影响红掌组培快繁的主要因素。正交试验设计是一种研究多因素多水平的试验方法，可以在多个影响因素中选出代表性强的试验组合，优化试验方案，比单纯的观察和测量更加精确和更具说服力。以红掌品种阿拉巴马的叶片为材料[6]，对红掌愈伤组织诱导和不定芽分化条件的培养基种类、激素种类和浓度、活性炭浓度进行优化，旨在通过正交试验设计，寻找红掌阿拉巴马叶片组织培养过程中愈伤组织诱导和不定芽分化的最优培养基组合，以优化红掌的组培快繁技术。
1、材料与方法
1.1试验材料
从广安市花卉市场购买红掌阿拉巴马植株，选取生长健壮植株的幼嫩叶片作为外植体，进行愈伤组织诱导试验，再选取愈伤组织开展不定芽诱导分化试验。
1.2外植体的选取与消毒
从生长健壮的植株上剪下展叶约2周的幼嫩叶片，用洗洁精洗净叶片表面，在流水下冲洗30min，吸水纸吸干叶片表面水分，用0.1%的HgCl2消毒5min，无菌水冲洗5次，置于超净台盛有无菌水的无菌瓶中备用。
1.3愈伤组织的诱导
在超净工作台内切去外植体与药液接触的伤口，用解剖刀把叶片切成1cm×1cm大小，接种至愈伤诱导培养基内。愈伤组织诱导培养基采用L9（34）正交设计，设3个因子、3个水平（表1），每瓶接种3个外植体，每个处理接种20瓶，3次重复。50d后统计愈伤组织的诱导率。
表1愈伤组织诱导正交实验L9（34）因素和水平
1.4不定芽的分化
待诱导出的愈伤组织生长至直径约为1.0~1.5cm时，将其切下接种至诱导不定芽分化的培养基中进行继续培养。不定芽分化培养基采用L9（34）正交设计，设3个因子，3个水平（表2），每瓶接种3个不定芽，每个处理接种10瓶，3次重复。在继代培养60d后，统计不定芽分化的情况。
1.5培养条件
培养基pH值为5.8，琼脂为6g/L，蔗糖为3%。不定芽分化诱导均以MS作为基础培养基。接种后的培养瓶置于组培室内，温度为（25±2）℃，光照强度为1500Lx，光照时间为12h/d。
1.6数据处理与分析
试验数据在Excel软件上处理后，再用SPSS软件进行分析。愈伤组织诱导率（%）=诱导出的愈伤组织数目/接种的外植体数目×100；不定芽分化率（%）=分化不定芽的愈伤组织数/接种的愈伤组织总数×100。
2、结果与分析
2.1红掌愈伤组织诱导条件的优化
2.1.1培养基种类对红掌叶片愈伤组织诱导的影响。以1/2MS、MS和N6培养基对红掌叶片进行愈伤组织的诱导，结果表明，3种培养基作用存在显著差异（p＜0.05），诱导效果依次为1/2MS＞MS＞N6（表3、表4），由此可知，以1/2MS作为培养基进行红掌叶片愈伤组织诱导的效果较好。
2.1.26-BA对红掌叶片愈伤组织诱导的影响。6-BA浓度对红掌叶片愈伤组织诱导率的影响效果表现为2.0mg/L＞1.0mg/L＞3.0mg/L（表3、表4），说明6-BA在培养基中的浓度以2.0mg/L为佳，浓度过低不利于愈伤组织的诱导，浓度高于2.0mg/L会使愈伤组织的诱导率下降，6-BA对红掌叶片愈伤组织的诱导作用存在显著差异（p＜0.05）。
2.1.32,4-D对红掌叶片愈伤组织诱导的影响。2,4-D浓度对红掌叶片愈伤组织诱导率的影响效果表现为0.6mg/L＞0.2mg/L＞1.0mg/L（表3、表4），说明2,4-D在培养基中的浓度以0.6mg/L为佳，低浓度对愈伤组织的诱导效果不明显，浓度高于0.6mg/L会使愈伤组织的诱导率下降，2,4-D对红掌叶片愈伤组织的诱导作用存在显著差异（p＜0.05）。由极差分析可知（表3），培养基种类、6-BA浓度、2,4-D浓度3个因素的极差值大小分别为培养基＞6-BA＞2,4-D，表明培养种类是对愈伤组织诱导影响最大的因素，2,4-D浓度是对愈伤组织诱导影响最小的因素，这3个因素对愈伤组织诱导率影响的顺序依次为培养基种类＞6-BA浓度＞2,4-D浓度。而且，A因素在第1水平的k值大于第2、3水平的k值，B、C2个因素在第2水平对应的k值均大于第1、3水平的k值。由此确定愈伤组织诱导培养基的最优组合为A1B2C2，即1/2MS+2.0mg/L6-BA+0.6mg/L2,4-D。依据正交试验结果，配制最优组合培养基进行验证试验，红掌阿拉巴马叶片的愈伤组织诱导率为88%，说明正交试验结果较好，该培养基组合为最优愈伤组织诱导培养基。
表2不定芽分化诱导正交实验L9（34）因素和水平
表3愈伤组织诱导试验设计和极差分析
表4愈伤组织诱导率方差分析
2.2红掌不定芽分化条件的优化
2.2.16-BA对红掌不定芽分化率的影响。不同用量的IBA对红掌不定芽的诱导作用存在显著差异（p＜0.05），诱导效果依次为1.5mg/L6-BA＞2.5mg/L6-BA＞0.5mg/L6-BA（表5、表6），表明IBA在浓度为1.5mg/L时对不定芽的诱导效果最佳，浓度过低不利于不定芽的诱导分化，高于1.5mg/L会降低不定芽的分化率。
2.2.2IBA对红掌不定芽分化率的影响。IBA浓度对红掌不定芽诱导率的影响效果表现为0.2mg/L＞1.0mg/L＞0.6mg/L（表5、表6），说明IBA在培养基中的浓度以0.2mg/L为佳，IBA对红掌不定芽的诱导作用存在显著差异（p＜0.05）。
2.2.3活性炭对红掌不定芽分化率的影响。活性炭浓度对红掌不定芽诱导率的影响效果表现为1.0g/L＞5.0g/L＞3.0g/L（表5、表6），说明活性炭在培养基中的浓度以1.0g/L为佳，浓度升高会使不定芽的分化率下降，活性炭对红掌不定芽的诱导作用存在显著差异（p＜0.05）。由极差分析可知（表5），6-BA、IBA、活性炭3个因素的极差值大小分别为Y＞X＞Z，表明IBA是对红掌不定芽诱导影响最大的因素，活性炭浓度是对红掌不定芽诱导影响最小的因素，即这3个因素对红掌不定芽分化率影响的顺序依次为IBA浓度＞6-BA浓度＞活性炭浓度。X因素在第2水平的k值大于第1、3水平的k值，Y因素在第1水平的k值大于第2、3水平的k值，Z因素在第1水平对应的k值大于第2、3水平的k值，因此，结合各因素极差大小，红掌不定芽分化诱导培养基的最优组合为Y1X2Z1，即MS+1.5mg/L6-BA+0.2mg/LIBA+1.0g/L活性炭。依据正交试验结果，配制最优组合培养基进行验证试验，得到红掌阿拉巴马叶片的不定芽诱导率为91%，说明正交试验结果较好，该培养基组合为最优不定芽分化诱导培养基。
表5不定芽分化试验设计和极差分析
表6不定芽分化率的方差分析
3、结论与讨论
正交试验在植物组织培养的研究中已经被广泛应用[7]，该试验通过正交设计探讨了不同培养基、激素和活性炭对红掌阿拉巴马叶片组织培养的作用。试验结果表明，培养基种类、激素种类和浓度对红掌愈伤组织的诱导有重要的影响，其中以培养基种类的影响最显著，说明培养基成分是影响红掌愈伤组织诱导的主要因素，这与林茂等[5]研究报道结果一致。1/2MS基本培养基满足了红掌叶片最基本的生理活动，还需要搭配合适的植物激素以满足愈伤组织的形成和增殖。6-BA是植物组织培养过程中常用的细胞分裂素[8]，2,4-D是对愈伤组织诱导形成效果较好的生长素[9]。正交优化试验结果表明，各因素作用效果依次为培养基种类＞6-BA浓度＞2,4-D浓度，培养基组合为1/2MS+2.0mg/L6-BA+0.6mg/L2,4-D。在愈伤组织形成之后2,4-D对不定芽的生长有抑制作用，因此在诱导不定芽分化时选用IBA作为生长素[10]。红掌次生代谢会产生较多酚类物质，容易引起组培过程中外植体发生褐化，影响不定芽的分化，活性炭是良好的吸附剂，可以有效抑制外植体褐化病提高不定芽的分化率。正交优化试验结果表明，影响不定芽分化因素的作用效果依次为IBA＞6-BA＞活性炭，培养基组合为MS+1.5mg/L6-BA+0.6mg/LIBA+1.0g/L活性炭。在后续的研究中可将外植体部位也作为一个试验因素，探寻红掌阿拉巴马组培的最适外植体部位，进一步探讨各因素之间的交互作用，精确各因素用量的最佳组合，并将这种研究思路推广至其它红掌品种，为实现红掌组培快繁的标准化和大规模繁殖提供理论依据。
参考文献：
[1]牛俊海,冷青云,林兴娥,等.红掌基因工程育种进展､问题与对策[J].基因组学与应用生物学,2014,33(05):1147-1153.
[2]聂振朋,温明霞,罗君琴,等.红掌组织培养与快速繁殖技术综述[J].现代农业科技,2008(22):84-86.
[3]黄丽芳.红掌组培苗工厂化生产的技术优化研究[D].湖南农业大学,2008.
[4]牛瑞鹤.红掌遗传转化体系与抗菌肽基因表达载体的构建[D].苏州大学,2015.
[5]林茂,王华新,唐遒冥,等.红掌组织培养研究进展[J].北方园艺,2012(24):192-196.
[6]武爱龙.红掌的离体组织培养与快速繁殖[J].基因组学与应用生物学,2010,29(01):185-190.
[7]姚绍嫦,潘丽梅,白隆华,等.正交试验优选罗汉果组培苗生根壮苗生产工艺[J].种子,2014,33(05):118-120.
[8]赵斌,李英丽,方正.红掌组织培养中不定芽诱导和增殖的研究[J].安徽农业科学,2011,39(08):4447-4449.
[9]吕复兵,王碧青,廖飞雄,等.红掌叶片离体培养与植株再生研究[J].广东农业科学,2002(06):24-25.
[10]凌雷.红掌快速繁育最适培养条件的筛选研究[J].现代农业科技,2011(11):212-213.
向丹,喻娜,赵静,等.正交试验法优化红掌'阿拉巴马'叶片的组织培养体系[J].现代园艺,2020,(7):15-17.
基金项目:四川省教育厅项目(编号18ZB0262).
随着人们生活水平的不断提高，常见的蔬菜已经不能满足大众的需求，一些特色的野菜走进了寻常百姓家的餐桌。薤白是药食两用植物[1]，鳞茎部分可入药，全株皆可食用，味道香辛嫩爽，其地下部分鳞茎洁白晶莹，富含人体所需的蛋白质、维生素和多种矿物质[2-5]，具有开味、健胃、顺气、去腥等多种作用。
2024-11-12
为适应新农科背景下人才培养需求，培养具有“厚实的园艺植物育种学相关基础理论和扎实的育种专业技能”的三农人才，笔者在分析园艺植物育种学课程教学学情基础上，对课程教学内容、教学模式和考核方式进行了改革与探索，以期提高学生的学习兴趣和学习主动性，提升课程质量和学生学习效果。
2024-09-08
伴随着高等教育人才培养“三问”的提出[1,2],首当其冲就是面临“为谁培养人”问题.2021版《中华人民共和国教育法》指出，高等教育是要为社会主义现代化建设服务，为人民服务，培养“德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人”.在此背景下，课程思政建设成了高校课堂教育的必须内容[3].
2024-09-05
高校肩负着“为党育人，为国育才”的使命。以立德树人为中心环节，把思想政治工作有机融入教育教学全过程，充分发挥高校课程的思政教育功能，实现全员、全过程、全方位的“三全育人”目标是高校的根本任务。2016年全国高校思想政治工作会议提出：各门课程都要守好一段渠、种好责任田，与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。
2024-09-03
随着工业化的快速发展，众多工业区域在推动经济进步的同时，也带来了严重的生态环境问题。工业景观作为工业活动的直接产物，其生态修复不仅关乎区域生态平衡，更是实现可持续发展的重要环节。花境植物以其独特的观赏价值和生态功能，在工业景观生态修复中扮演着日益重要的角色。
2024-09-02
OBE(Outcome-Based Education）是一种基于成果导向的教育模式。20世纪80年代在北美首先发展起来，美国学者Spady[1]曾对其进行了清晰描述。由于该理念具有科学性和实用性，被美国、英国、加拿大等国家广泛认可，为欧美国家高等教育的发展提供了新的机遇。
2024-09-02
在新时代的征程上，农业作为国之根本，其现代化进程对于国家的整体发展具有举足轻重的作用。2019年9月份习近平总书记给全国涉农高校的书记校长和专家代表的回信，指出“全国涉农高校牢记办学使命，精心培育英才，加强科研创新，为‘三农’事业发展作出了积极贡献”[1]。
2024-08-12
随着城市化的冲击，社区逐渐呈现高密度的发展趋势，自然景观与社区居民的日常生活逐步脱离。为满足人们对自然景观的感知需求，城市绿地的建设得到了更多人的关注。而许多园林景观受西方文化的影响，生硬照搬西方园林的造景手法，使其丧失了地域性的特征。在景感生态学的理念指导下，中国古典园林作为古人理想的居住环境，将人的感知放在了第一位。
2024-08-06
认识观赏主要是指被人们熟知和利用的花卉植物品种资源；资源技术包括引种驯化、品种培育、栽培生产、植物景观营建以及需要花卉植物实体直接参与的造型设计等园艺、园林技术[6]；社会应用指与花卉有关的社会机制、活动方式、思想观念、心理习俗、社会影响及其历史过程[5]。
2024-07-16
领运农业发展有限公司隶属于葫芦岛凌云企业集团，坐落于辽宁省葫芦岛市南票区高桥镇赵家沟，该公司创建于2012年3月，企业注册资金5 000万元，是一家以农业种植、养殖及产品加工、贮藏、运输和销售等为一体的现代产业化农事企业。为实现果业转型升级目标，树立现代果业科技样板。
2024-06-25我要评论
期刊名称：园林
期刊人气：620
主管单位：上海市绿化和市容管理局
主办单位：中国风景园林学会,上海市园林科学规划研究院
出版地方：上海
专业分类：农业
国际刊号：1000-0283
国内刊号：31-1118/S
邮发代号：4-396
创刊时间：1984年
发行周期：月刊
期刊开本：大16开
见刊时间：7-9个月
影响因子：0.925
影响因子：0.910
影响因子：0.000
影响因子：0.000
影响因子：0.000
学术期刊咨询、科普杂志阅读、专利申请方案、课题研究设计、专著挂名咨询、论文下载、文献查询、原创文章检测、SCI实验设计方案等多项服务。
服务热线
您的论文已提交，我们会尽快联系您，请耐心等待！
你的密码已发送到您的邮箱，请查看！
2020-05-12
367
上传者：管理员
