本文以三个牡丹品种(‘乌龙捧盛’、‘凤丹白’、‘太平红’)的鳞芽作为外植体,研究生根培养中外源激素的使用。测定生根过程中内源激素吲哚乙酸(IAA)、细胞分裂素(ZR)、脱落酸(ABA)的含量和过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、吲哚乙酸氧化酶(IAAO)的活性。通过添加不同浓度的抗坏血酸(Vc)调节多酚氧化酶(PPO)活性。通过对环境的调控如:光质,暗期,低温来寻求最适的生根环境条件。对试管苗的茎、根进行石蜡切片,从解剖学和形态学角度分析牡丹试管苗生根难的原因。试验的主要结果如下:
1.外源激素对生根的影响:以1000mg·L-1 IBA+1s和300mg·L-1 IBA+10min处理的生根效果较好,且平均生根数较高。在‘太平红’材料中,1000 mg·L-1 IBA+1s的处理生根率达到最大值80%,‘乌龙捧盛’1000 mg·L-1 IBA+1s的生根率为35%。‘太平红’试管苗的生根期基本处于开始生根培养后的4到6周左右,‘乌龙捧盛’试管苗的生根期基本处于开始生根培养后的5到7周左右。
2.生根过程中内源激素与酶活性的变化。
第3天根原基诱导开始产生,过氧化物酶活性降低,多酚氧化酶活性开始上升,吲哚乙酸氧化酶活性升高。根形成后突出表皮,过氧化物酶活性变化趋于平缓,多酚氧化酶活性开始上升,吲哚乙酸氧化酶活性开始下降。
第3天根原基诱导开始,吲哚乙酸含量升高,脱落酸含量下降,细胞分裂素含量开始下降。在不定根突出表皮之前,吲哚乙酸含量变化波动较大,脱落酸含量有所回升;不定根突出表皮之后,根伸长期吲哚乙酸含量变化趋势平缓;根伸长前期,脱落酸含量降低,后期趋于稳定,生根基本结束后脱落酸含量大幅度回升。在根原基基本形成和伸长期,细胞分裂素含量升高。根伸长后期细胞分裂素含量有所下降,生根基本结束后开始回升。
3.添加抗坏血酸(Vc)调节多酚氧化酶(PPO)活性:随着抗坏血酸(Vc)浓度的增加,多酚氧化酶(PPO)的活性降低。‘凤丹白’添加抗坏血酸(Vc)的最适浓度为50～100 mg·L-1,‘乌龙捧盛’添加抗坏血酸(Vc)的最适浓度为100～300 mg·L-1,并且生根情况良好。
4.生根过程中环境调控:‘乌龙捧盛’在10℃低温处理10d,生根率最高,达到了33.33%,平均根数为1.8。对照组的生根率次之为26.7%,处理15d和处理20d生根率为20%。低温处理时间过长反而会抑制生根。‘乌龙捧盛’暗期处理9d和处理12d的生根率最高,达到了26.7%,处理9d的平均根数为最大值3.5。所以,暗期处理9d为最适合的处理。‘太平红’在4℃低温暗期条件下生根率有了明显的提高。处理3d的生根率达到最大值66.7%,低温暗期处理的生根率随着处理时间的增加,生根率下降。‘太平红’红光处理10d和15d的生根率都达到了60%,处理15d的平均根数达到了4条,生根情况明显好于其他处理。‘乌龙捧盛’红光处理5d和10d生根率最高达到了33.33%,处理10d的平均根数达到了2.4。‘乌龙捧盛’没有‘太平红’红光处理的生根情况好,主要是由于品种间的差异,‘太平红’比‘乌龙捧盛’更容易生根。
5.试管苗生根细胞学观察:由愈伤组织生出的根,由于输导组织的不相连,很容易脱落且移栽成活几率低。由维管束生出的根,虽然有输导组织,但是移栽成活率的降低。
6.试管苗驯化移栽:采用草炭︰蛭石=3︰1,‘乌龙捧盛’经过30d移栽统计成活棵数为12,成活率为32.4%。‘太平红’采用珍珠岩︰蛭石=3︰1经过30d移栽统计,成活率为10%移栽成活率较低,叶片颜色深绿接近实生苗时容易成活。生根时间长的试管苗移栽后成活率高。
