非洲紫罗兰工厂化育苗简化优化的研究

周 鑫,孙海龙

(黑龙江林业职业技术学院,黑龙江 牡丹江 157011)

1 引言

非洲紫罗兰(Saintpaulia ionantha)又名非洲堇,苦苣苔科非洲苦苣苔属多年生草本植物。原产东非的热带地区,植株小巧玲珑,叶厚如丝绒,花形俊秀雅致,花色斑斓,四季开花,是国际上著名的盆栽花卉,在欧美栽培特别盛行。目前,美国、荷兰、以色列等国均有非洲紫罗兰试管苗工厂化生产[1]。非洲紫罗兰工厂化育苗以叶片、叶柄、表皮组织为外植体,诱导培养基：MS+6-BA1m g/L+NAA0.2mg/L,丛生芽分化培养基：MS+6-BA1mg/L+NAA0.2mg/L,生根培养基：1/2MS+NAA0.2mg/L,蔗糖3%,琼脂1%,外植体接种后4周长出不定芽,3个月后生根小植株可栽植[2]。生根苗转入蛭石栽培,成活率95%以上,增值率30倍,生产成本较高,苗木价格高。工厂化育苗生产中培养基的简化优化,可以提高苗木质量,缩短育苗时间,降低育苗成本,利于非洲紫罗兰的推广使用。

2 材料与方法

2.1 培养基优化实验

液体浅层培养[1,3]：培养基MS+6-BA1mg/L+NAA0.2mg/L,分析纯蔗糖 3%,培养容器150m L锥形瓶,培养基用量25m L/瓶,以0.5cm×0.5cm的叶片为外植体,固体培养(对照组)：培养基加入琼脂1%,培养基用量50mL/瓶。每瓶接种1个外植体,培养30d,转入相同培养基培养30d。统计苗木的重量、芽分化数量,进行对比分析。

2.2 培养基简化实验

简化培养基[5]：培养基MS+6-BA1mg/L+NAA0.2mg/L,无微量元素,绵白糖3%,琼脂1%,用纱滤棒过滤水代替蒸馏水配制培养基,对照组含微量元素,用分析纯蔗糖3%,蒸馏水配制培养基,以0.5cm×0.5cm的叶片为外植体,培养基用量50mL/瓶。每瓶接种1个外植体,培养30d,转入相同培养基培养30d。统计丛生芽分化数量,最高苗高进行对比分析。

2.3 实验结果与分析

2.3.1 培养基优化实验结果分析

液体浅层培养的非洲紫罗兰外植体20d产生胚状体,30d时形成丛生芽,经过分切转接,再培养30d已经形成大量丛生芽。固体培养30d产生胚状体,将膨大的外植体分切转接,再培养30d每一块形成大量丛生芽。生长情况统计见表1,通过spss分析,非洲紫罗兰在不同培养基培养重量增长结果分析见表2,丛生芽分化数量结果分析见表3。

表1 液体浅层培养与固体培养生长情况统计表

表2 不同培养基培养重量增长结果统计分析表

表2方差方程的Levene检验结果是：F值为6.456,显著性概率为0.020,因此两组方差显著。均值方程的t检验结果：假设方差相等 t值是23.360,t检验Sig.(双侧)的显著性概率0.000,小于0.05。可以得出结论：不同培养基培养重量增长数量差异显著。液体浅层培养均值17.32大于固体培养均值11.23,液体浅层培养效果好于固体培养。

表3 不同培养基培养丛生芽分化结果统计分析表

表3方差方程的Levene检验结果是：F值为0.148,显著性概率为0.705,因此两组方差不显著。均值方程的 t检验结果：假设方差相等 t值是4.552,t检验的Sig.(双侧)显著性概率是0.000,小于0.05。可以得出结论：不同培养基培养丛生芽分化数量差异显著。液体浅层培养均值69,大于固体培养均值61,液体浅层培养好于固体培养。

以上结论可以看出液体浅层培养效果明显好于固体培养,生长量大,分化丛生芽多。造成这种现象的原因是液体培养养分吸收面积大,养分交流补充快,植物组织排出的代谢废物分散,自体抑制效应弱等。琼脂条价格100g/20元,50m L培养基中琼脂费用0.1元,液体培养不用琼脂,50mL培养基就可以节省0.1元。同时培养基使用量为固体培养基的50%。液体浅层培养不但效果好,而且有效降低了成本,有利于工厂化育苗的推广使用。

2.3 培养基简化实验结果分析

非洲紫罗兰在简化培养基和对照组培养基生长60d后,生长情况统计见表4,采用spss分析,非洲紫罗兰不同培养基丛生芽分化数量结果分析见表5,丛生芽分化数量结果分析见表3。

表4 简化培养基与对照培养基生长情况统计表

表5 不同培养基丛生芽分化数量结果分析

表5方差方程的 Levene检验结果：F值为0.013,显著性概率为0.911,因此两组方差不显著。均值方程的t检验结果：假设方差相等中t值是-0.102,S ig.(双侧)是双尾 t检验的显著性概率0.920,大于0.05。可以得出结论：不同培养基丛生芽分化数量差异不显著。

表6方差方程的 Levene检验结果：F值为0.324,显著性概率为0.575,因此两组方差不显著。均值方程的t检验结果：假设方差相等时,t值是-0.340,Sig.(双侧)是双尾 t检验的显著性概率0.737,大于0.05,可以得出结论：苗高差异不显著。不同培养基最高苗高无差异。

由以上结论可以看出,在生产上用经过纱滤棒过滤的自来水代替蒸馏水和微量元素,用绵白糖代替分析纯蔗糖,对丛生苗的分化、高生长没有显著影响。原因分析：自来水经过过滤后降低了水中的钙、镁离子浓度,减小了水的硬度,去除了部分杂质,有效的净化了水质,水中只要不含有有害物质,不会对植物生长造成不利影响,同时水中提供了微量元素,能够满足生长需要。绵白糖主要成份为蔗糖,但是比分析纯杂质要多,一些杂质对培养效果未见影响,培养基的简化对降低成本效果明显。

绵白糖1kg/6元,分析纯蔗糖1kg/30元,培养基中含量为3%,每瓶装培养基50mL,用绵白糖成本为0.009元,用分析纯蔗糖成本为0.045元,绵白糖代替分析纯蔗糖每瓶成本降低0.036元。蒸馏水1000mL/2元,过滤后的自来水1000mL/0.4元,每瓶装培养基50mL,用蒸馏水成本0.1元,用过滤的自来水成本0.02元,过滤的自来水代替蒸馏水每瓶可以降低成本0.08元。简化后不包括微量元素在内每瓶节省0.116元。

3 结语

非洲紫罗兰组织培养工厂化育苗培养基优化,采用液体浅层培养,效果优于固体培养。培养基进行简化,绵白糖代替分析纯蔗糖、用纱滤棒过滤自来水代替蒸馏水和微量元素,对苗木无显著影响。

培养基简化优化有效降低了成本,有利于工厂化育苗的实施。按照陈世昌(2006年)每瓶培养基原料成本0.4元[4],通过培养基的简化优化(琼脂节省0.1元,水、糖节省0.116元,浅层液体培养使用50%培养基),每瓶培养基原料费用为0.092元,简化优化后培养基原料节省费用73%,生产上意义巨大。

[1]谭文澄,戴策刚.观赏植物组织培养技术[M].北京：中国林业出版社,1991.

[2]张晓军.非洲紫罗兰组织离体培养及快速繁殖[J].东北林业大学学报,2004(2)：17～18.

[3]韦三立.花卉组织培养[M].北京：中国林业出版社,2001.

[4]陈世昌.植物组织培养[M].重庆：重庆大学出版社,2006.