Botanical Research 植物学研究, 2020, 9(5), 487-492
Published Online September 2020 in Hans. http://www.hanspub.org/journal/br https://doi.org/10.12677/br.2020.95061
大叶榕组培快繁技术研究初报
黎东均，詹启成*，蒋雄辉，周 博，陆小康
佛山市三水阳特园艺有限公司，广东 佛山
收稿日期：2020年8月29日；录用日期：2020年9月16日；发布日期：2020年9月23日
摘 要
目的：利用组培培养研究大叶榕的快速繁殖，以满足市场对该植物的需求。以大叶榕茎尖或幼嫩的茎段为外植体，选择不同培养基和激素配比，初步建立大叶榕组培快繁体系，并进行对比试验；结果表明：(1) 用75%酒精消毒60 S、0.1% HgCl2消毒35 min方法较适合大叶榕外植体的离体快繁；(2) 诱导出芽培养基：1/2 MS + 6-BA 0.5 mg/L + TIBA 1.0 mg/L；(3) 继代培养基：MS + 6-BA 5.0 mg/L或1/2 MS + 6-BA 5.0 mg/L，增殖倍数为3.1~3.2倍；(4) 生根培养基：MS基本培养基，生根率可达100%，生根周期为7~15天。
关键词
大叶榕，组织培养，快繁
Study on Tissue Culture and Rapid Propagation of Ficus umbellata
Dongjun Li, Qicheng Zhan*, Xionghui Jiang, Bo Zhou, Xiaokang Lu
Foshan Sanshui Youngplants Co. Ltd., Foshan Guangdong
ththrd
Received: Aug. 29, 2020; accepted: Sep. 16, 2020; published: Sep. 23, 2020
Abstract
The aim of the research was to breed Ficus umbellata by using tissue culture and rapid propaga-tion technologies and meet the demands of flower market to this plant. With shoot tip or young stem segments of Ficus umbellata as explants, different medium and hormone combinations were
*
通讯作者。
文章引用: 黎东均, 詹启成, 蒋雄辉, 周博, 陆小康. 大叶榕组培快繁技术研究初报[J]. 植物学研究, 2020, 9(5): 487-492. DOI: 10.12677/br.2020.95061
黎东均 等
selected to set up the tissue culture and rapid propagation system of F. umbellata preliminarily and make a comparative test. The result showed that: (1) The more suitable sterilization method of in vitro rapid propagation of F. umbellata was treating with 75% alcohol for 60 s and 0.1% HgCl2 for 35 min; (2) The medium for bud differentiation was 1/2 MS + 0.5 mg/L 6-BA + 1.0 mg/L TIBA; (3) The medium for successive transfer culture medium was MS + 5.0 mg/L 6-BA or 1/2 MS + 5.0 mg/L 6-BA, and under this culture medium the multiplication coefficient of 3.1 - 3.2 was achieved. (4) The optimum rooting medium was MS, and under this culture medium rooting rate of 100% was achieved and the rooting cycle for 7 - 15 days.
Keywords
Ficus umbellata, Tissue Culture, Rapid Propagation
Copyright ? 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc.
This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Open Access 1. 引言
桑科榕属，全球约800多种[1]，原产于印度、马来西亚、等热带和亚热带地区[2]，是绿化优良的行道树、风景树[3]，在城市园林绿化、美化中被广泛应用[4] [5]。大叶榕(Ficus umbellata)，别名爱心榕、观音树、伞榕，常绿室内观叶植物，乔木，高可达10米，树皮光滑呈浅灰色，枝干有较强的直立单干性，少分枝，且枝条有一定的柔韧性。单叶互生，薄纸质，叶片巨大呈心形，叶径可达30厘米，叶脉清晰，叶缘微波浪。大叶榕原产于非洲西部到中部的热带洼地，目前国内并不常见，是优良的园林绿化树种，同时可开发成中大型盆栽。当前的繁殖方式主要是扦插繁殖，但是扦插繁殖慢，且扦插成功率低，使大叶榕规模化生产受到很大的限制，本文通过组培快繁技术，可向市场提供大量的大叶榕种苗，从而满足市场的需求，获得较好的经济效益和社会效益。
2. 材料与方法
2.1. 材料
大叶榕，种植于佛山市三水阳特园艺有限公司的大树。
2.2. 方法
1) 外植体消毒：摘取户外乔木大叶榕的茎尖，置于干净的碟子中晾放至茎尖和茎段稍微变软，用酒精消毒过的手术刀环割掉茎尖上的苞叶，再用酒精棉轻轻擦拭外植体表面的灰尘，再置于无菌玻璃瓶中，在超净工作台上用75%酒精和0.1% HgCl2消毒，具体方法如下：① 酒精消毒20 s、0.1% HgCl2消毒30 min；② 酒精消毒40 s、0.1% HgCl2消毒20 min；③ 酒精消毒30 s、0.1% HgCl2消毒30 min；④ 酒精消毒40 s、0.1% HgCl2消毒35 min。无菌水冲洗4~5次，切成带1~2个节的小段，进行接种。
2) 诱导出芽：将消毒后的外植体接种至MS + 6-BA 0.5 mg/L培养基上进行出芽。30天后，无菌外植体长出侧芽，将已有2 cm长及以上的的侧芽切下接种于MS + 6-BA 0.5 mg/L中继续诱导出丛芽。培养温度(25 ± 1)℃，光照时间12 h/d，光照强度1000~3000 lx。
3) 继代培养：将1~2代的丛生芽切成一个个小芽，接种于继代增殖培养基上进行扩繁。具体的增殖培养基如下：① MS + 6-BA 3 mg/L；② MS + 6-BA 5 mg/L；③ MS + CPPU 0.1 mg/L；④ MS + CPPU 0.5
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mg/L；⑤ 1/2 MS + 6-BA 3 mg/L；⑥ 1/2 MS + 6-BA 5 mg/L；⑦ 1/2 MS + CPPU 0.1 mg/L；⑧ 1/2 MS + CPPU 0.5 mg/L。其中，每种培养基附加30 g/L蔗糖，5.5 g/L卡拉胶，pH值调至6.0~6.2。每种培养基配制15瓶，每瓶接种8个单芽增殖。培养温度(25 ± 1)℃，光照时间12 h/d，光照强度1000~3000 lx。
4) 生根：生根培养基以MS为基本培养基，分别添加不同浓度的活性炭AC和萘乙酸NAA，共计6个处理，如下：A) MS；B) MS + AC 0.5 g/L；C) MS + AC 1.0 g/L；D) MS + NAA 0.1 g/L；E) MS + NAA 0.3 g/L；F)MS + NAA 0.5 g/L。每个处理5瓶，每瓶接种12株，从增殖苗中切下1~2 cm的单株接种。培养温度(25 ± 1)℃，光照时间12 h/d，光照强度1000~3000 lx。
5) 驯化移栽：当生根苗生根率达到95%以上、根长到1 cm以上、形态已显健壮，可将苗移除组培室进行驯化移栽。将苗取出放于平筛中，在清水下冲洗干净附着在根上的培养基，将洗净的苗浸泡于1000倍的甲基托布津药液30S后再拿出种植。以5~20 mm规格的品氏泥炭为基质，用1000倍的甲基托布津药液拌土，而后基质装入128孔穴盘中，苗竖直种植于穴孔中，种完后放置于具有水帘风机温室中养护，最适环境控制：温度22℃~28℃，湿度60%~80%，光照6000~18,000 lux。
3. 结果与分析
3.1. 不同消毒方式对大叶榕无菌体获得的影响
由表1可知：处理1和处理3比较，0.1% HgCl2消毒时间同为30 min的情况下，75%酒精消毒为30 s处理的污染率比较低，但是效果也较差，污染率也高达75%；处理2和处理4比较，75%酒精消毒时间同为40 s的情况下，0.1% HgCl2消毒时间为35 min的处理污染率较低，而0.1% HgCl2时间为20 min处理的污染率为100%。其中，四个处理的外植体没有出现死亡情况，原因是消毒时间不够长，还在大叶榕茎尖可承受范围内。综合来说，75%酒精40 s + 0.1% HgCl2对大叶榕的消毒效果最佳(图3(A))。
Table 1. Effects of different disinfection methods 表1. 不同消毒方式的效果
处理代号
1 2 3 4
消毒时间
75%酒精(s)
20 40 30 40
0.1% HgCl2 (min)
30 20 30 35
污染率(%) 82.61 100 75 66.67
死亡率(%)
0 0 0 0
成功率(%) 17.39 0 25 33.3
3.2. 不同基本培养基和不同浓度激素对大叶榕不定芽增殖的影响
由表2可知，芽增殖倍数均随着6-BA的浓度和CPPU的浓度提高而稍微增加，6-BA处理的增殖倍数比CPPU处理的增殖倍数稍微大点，而经方差分析的多重比较可知，这8个处理的增殖倍数没有显著差异，MS基本培养基和1/2基本培养基对大叶榕增殖的影响没有差异；当增殖激素为6-BA时，芽正常、但成苗小且少，大叶榕增殖苗在6-BA浓度为3 mg/L比在浓度为5 mg/L时芽更小、粉末的无效愈伤更多；而当增殖激素为CPPU时，，芽体呈现扭曲状态、成苗叶片畸形，且浓度越大(≥0.1 mg/L)苗畸形越严重。综合来说，培养基MS+6-BA 5 mg/L或1/2+6-BA 5 mg/L较适合大叶榕的芽增殖培养(图3(B))。
3.3. 不同培养基对大叶榕试管苗生根的影响
由表3可知，试管苗生根30天后，处理1和处理4、5、6的生根率均达到100%，生根率最低的为处理3、即添加1 g/L的AC培养基，与其他处理均有显著差异，而其他处理间没有显著差异，且其根数
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和根长随着AC和NAA的浓度的升高而呈现下降的趋势；见图1，当培养基中添加物为AC时，根尖及基部变黑，不利于移栽，且随着AC浓度提高越严重；当添加物为NAA时，根多且短粗、且基部膨大呈团块、且苗玻璃化，不利于移栽，且随着NAA浓度提高情况越严重。见图2，处理1的生根最快，生根7天，生根率已达到63.3%，其次是处理4，生根率已达到50%，而随着NAA和AC浓度的升高，生根越慢、生根周期越长。综合来说，AC处理效果比NAA处理效果差，而MS培养基无任何添加物时，大叶榕的生根率、根数和根长均最佳，较适合大叶榕的生根培养基。
Table 2. Effects of different concentrations of basic media and hormones on the bud proliferation of Ficus umbellata* 表2. 不同浓度基本培养基和激素对大叶榕芽增殖的影响*
基本培养基类型
MS MS MS MS 1/2 1/2 1/2 1/2
6-BA (mg/L) 3 5 0.1 0.5
CPPU (mg/L)
接种芽数/个
120 120 120 120 120 120 120 120
增殖倍数/倍 3.07 ± 0.11Aa 3.13 ± 0.13Aa 2.83 ± 0.11Aa 3.00 ± 0.10Aa 3.03 ± 0.14Aa 3.20 ± 0.15Aa 2.80 ± 0.12Aa 2.87 ± 0.11Aa
芽生长情况
芽增殖分化多，生长快，苗小，部分叶片叶色嫩黄绿
色，基部多粉末愈伤 芽增殖分化多，生长快，苗小，叶片略舒展，叶色嫩
黄绿，愈伤多 芽增殖分化一般，生长快，少量芽体扭曲，苗壮大，
叶色深绿，少部分叶片畸形，愈伤少 增殖分化多，生长快，芽体扭曲，苗壮大、偏老化，
叶色深绿，多数苗叶片畸形，愈伤少 芽增殖分化多，生长快，苗小，部分叶片叶色嫩黄绿
色，基部多粉末愈伤 芽增殖分化多，生长快，苗小，叶片略舒展，叶色嫩
黄绿，愈伤多 芽增殖分化一般，生长一般，芽体稍微扭曲，苗壮大，
叶色深绿，少部分叶片畸形，愈伤少 增殖分化一般，生长一般，芽体扭曲，苗壮大、偏老
化，叶色深绿，多数苗叶片畸形，愈伤少
? ? ? ?
3 5 0.1 0.5
? ? ? ?
注：*同一列不同字母表示在0.01或0.05水平上差异显著。
Table 3. Effects of different media on rooting of test-tube seedlings of Ficus umbellata* 表3. 不同培养基对大叶榕试管苗生根的影响*
处理代号 1 2 3 4 5 6
培养基 MS MS + AC 0.5 g/L MS + AC 1 g/L MS + NAA 0.1 mg/L MS + NAA 0.3 mg/L MS + NAA 0.5 mg/L
接种 株数 96 96 96 96 96 96
30天的生根
率/% 1.00 ± 0a 0.93 ± 0.031a 0.58 ± 0.1b 1.00 ± 0a 1.00 ± 0a 1.00 ± 0a
平均每株生根数/条 11.4 ± 0.52a 4.95 ± 0.50cd 4.05 ± 0.39d 8.10 ± 0.46b 6.10 ± 0.28c 5.95 ± 0.39c
平均根长/cm 4.51 ± 0.17a 1.00 ± 0.08cd 0.76 ± 0.08d 2.30 ± 0.11b 2.30 ± 0.20b 1.42 ± 0.07c
生长状态
生根快，根多，苗壮、叶片舒展 生根慢，根少，苗略弱，叶片小、
部分苗基部或根尖发黑 生根慢，根少，苗弱，小叶、黄叶、
苗基部或根尖发黑 生根慢，但根多、基部膨大呈团块，苗略弱、徒长，少量玻璃化，小叶 生根慢，但根多、基部膨大呈团块，苗弱、徒长，轻度玻璃化，小叶 生根慢，但根多、基部膨大呈团块，苗很弱、徒长，严重玻璃化，小叶
注：*同一列不同字母表示在0.05水平上差异显著。
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Figure 1. Tissue culture rooting seedlings of Ficus umbellata under different treatments 图1. 不同处理的大叶榕组培生根苗
Figure 2. Rooting rates of test-tube seedlings of Ficus umbellata at different rooting times under different media 图2. 不同培养基下大叶榕试管苗不同生根时间的生根率
3.4. 驯化移栽
当组培生根苗长至2~4 cm高时(图3(C))，在散光条件下炼苗3天或不进行炼苗可直接种植，打开瓶盖，用镊子把苗从培养瓶中取出放在平筛中，在清水下冲洗干净根部培养基，再浸泡于1000倍的甲基托布津药液30 S，移栽入装有5~20 mm规格泥炭的128孔穴盘中(图3(D))，浇定根水后放入温室中养护。生根期注意叶面喷雾、不浇肥，补清水，成活后每周浇一次20-10-20水溶肥，成活率可达95%以上，注意调控植株株型，大叶榕长势快易发生徒长，移栽后月45天可上盆栽培(图3(E))。
注：(A) 出芽诱导；(B) 继代培养；(C) 生根；(D) 移栽驯化；(E) 盆栽
Figure 3. Different stages of tissue culture and rapid propagation of Ficus umbellata 图3. 大叶榕组培快繁的不同阶段
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4. 讨论
1) 大叶榕母树生长于户外，外植体接触的污染物较多，本次在此研究中，大叶榕外植体的消毒成功率不是很高，尚还有可继续研究空间。
2) 对大叶榕组培苗继代培养发现，经过长期在MS + 6-BA 5 mg/L培养基上丛生继代繁殖，会造成细胞分裂素积累现象，主要表现在继代的组培苗丛生能力特别强、而株高不够、成苗较少、且部分芽上会长出粉末状的无效愈伤，这既影响后代的增殖又给后期生根带来不便，当出现这情况时，要适当降低6-BA的使用浓度，以便在出苗时得到适宜生根的组培苗。目前，在大叶榕组培苗增殖培养基上使用单激素培养，这还不是最好的方法，这方面的研究还可再继续深入探讨，在此基础上寻找更佳的增殖激素配比。
3) 对大叶榕组培苗生根培养发现，大叶榕组培生根苗对活性炭非常敏感，在添加后活性炭的壮苗培养基或生根培养基中，大叶榕组培苗长势慢、苗长不大、生根差，而当活性炭浓度大于0.5 mg/L时，苗基部发黑、黄叶、掉叶，因此大叶榕的生根培养基不宜使用活性炭，若必要时，活性炭浓度不能超过0.5 mg/L。
基金项目
广东省现代种业提升工程项目粤农计[2017] 42号。
参考文献
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