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试管内生根

时间:2018-12-11 浏览数:568

1、根的发生过程 
植物离体培养根的发生都来自不定根。据报道根的形成从形态上可分为两个阶段,即形成根原基和根原基的伸长及生长。前一阶段根基的形成包括第一次、第二次细胞横分裂和第三次细胞纵分裂,细胞横分裂能够被生长素促进。据测定,根原基的启动和形成约历时48h。后一阶段为细胞快速伸长阶段,大约需24h-48h。由于以上情况,不定根形成的不同阶段,要求不同。根原基的形成和生长素有关,根原基的伸长和生长则可以在没有外源生长素下实现。一般从诱导至开始出现不定根时间,快的只需3-4d,慢的则要3-4周。
植物组织培养中,关于根的发生规律研究的还不够,尤其是在木本植物培养中,往往芽易诱导并且生长良好,而根则难发生(例如牡丹),故应当加强这方面的研究。
2、影响试管内生根的因素
 影响植物离体培养中生根的因素很多,有离体材料自身的生理生化状态,也有外部的多种因素。
(1)植物材料  不同植物、不同基因型、同一植株不同部位和不同年龄对分化根都有决定性的影响。生根难易还与母株所处的生理状态有关,因为取材季节和所处环境条件均有影响。在不同种桉树生根试验中完全证明了这一点。所以试管内若不生根,不要完全从培养中去找原因,也应在取材时考虑。不同植物生根的一般规律是:木本植物比草本植物难,成年树比幼年树难,乔木比灌木难。
(2)基本培养基  大多数使用低浓度的MS培养基,其中不少使用1/2MS和1/3MS培养基。如许智宏等在无籽西瓜生根中,用不同浓度的MS培养基(用MS、1/2MS和1/2MS无机盐加铁盐)进行生根对比,结果降低无机盐浓度,有利于生根,而且根多而粗壮,发根也快,加铁盐则更好。水仙的小鳞茎在1/2MS培养基下才生根。
矿质元素对生根的影响也有一些报道。大量元素中有人认为NH4+多可能不利于发根,生根需要磷和钾元素,但不宜太多;而Ca2+多数报道有利于根的形成和生长。
糖的浓度,生根培养时通常使用的是蔗糖,其浓度多数采用低浓度,一般在1%-3%。如桉树的不定枝发根最适蔗糖浓度为0.25%,马铃薯发根为1%。但也有些植物在高浓度时生根较好,李明军等(1998)在怀山药试管繁殖中发现3%-9%的蔗糖浓度均能诱导生根,但6%时根粗而发达。
(3)植物生长调节剂  生根培养中使用激素的情况,据报道单用一种生长素的占51.5%,生长素加激动素占20.1%。按外植体类型归类统计,愈伤组织分化根时,使用萘乙酸最多,浓度在0.02-6.0,以1.0-2.0为多。使用吲哚乙酸+激动素的浓度范围分别为0.1-4.0和0.01-1.0,而以1.0-4.0和0.01-0.02居多数。而胚轴、茎段、插枝、花梗等材料分化根时,使用吲哚丁酸居首位,浓度为0.2-10,以1.0为多。可见生根培养多数使用生长素,大都以吲哚丁酸、吲哚乙酸、萘乙酸单独用或配合使用,或与低浓度激动素配合使用。萘乙酸与细胞分裂素配合时摩尔比在(20-30):1为好。由此可见,在不定根形成中,植物激素起着决定性作用,生长素都能促进生根。一般赤霉素、细胞分裂素、乙烯通常不利于发根,如与生长素配合,一般浓度宜低于生长素浓度。脱落酸(ABA)可能有助于发根。植物生长延缓剂如多效唑(MET)对不定根的形成也有良好的作用,在诱导生根中所使用的浓度一般为0.1-4.0(李明军,1995)。
(4)植物生长调节剂的使用方法  通常的使用方法是将植物生长调节剂预先加入到培养基中,然后再接种材料使其诱导生根。近年来为促进试管苗的生根,改变了这种做法,而产将需生根材料先在一定浓度植物生长调节剂中浸泡或培养一定时间,然后转入无植物生长调节剂培养基中培养,能显著提高生根率。如将苹果新梢预先在吲哚乙酸溶液中浸泡1h,这样比预先加到培养基中效果要好。又如将栗的新梢基部1cm处在1.0浓度的IBA溶液中浸泡2min,然后转入1/2硝酸盐的MS培养基上,可使生根率高达90%,每茎生根数为12.3条。再如将桃新梢浸入100BA溶液中浸2h后,再转入除去激素、蔗糖和水解乳蛋白的1/2MS培养基上,可诱导生根。
(5)其他物质  有些材料报道培养基中加入一些其他物质,有利于生根。
(6)继代培养  许多作者报道,新梢生根能力随继代时间增长而生根能力增加。如杜鹃茎尖培养,随培养次数的增加,小插条生根数量逐渐增加,第四代最高,最后达百分之百的生根。
(7)光照  光照强度和光照时数对发根的影响十分复杂,结果不一。一般认为发根不需要光,如胡霓云等发现,毛樱桃新梢转入1/2LS附加0.1mol/L萘乙酸培养基中经12d暗培养,比不经暗处理的发根率增加20%。据报道4个苹果品种,叶、节间、根诱导愈伤组织后,转入生根培养,加入NAA,在黑暗中培养,使茎的愈伤组织再生了不定根。另据报道苹果试管苗经8d暗处理,用1.0 IBA能促进生根,并改善根系质量。
(8)pH值  试管苗的生根,也要求一定的pH值范围,一般在5.0-6.0。据报道pH值显著影响小萝卜幼苗切后侧根的形成,pH为3.8时,侧根原基为为每平方厘米60条,pH为5.8时则降为每平方厘米18条。水稻离体种子根生长,随pH值由3.3升高至5.8而加快。
(9)温度  试管苗在试管内生根,或在试管外生根,都要求一定的适宜温度,一般在16℃-25℃,过高过低均不利于生根。不同植物最适生根温度不同。据报道,草莓继代培养芽的再生是32℃,生根是28℃最好,16℃时根长增加5-8mm,根数为5条,而28℃时根长可增加11mm,产生19条根。温度对马铃薯块茎离体培养物发根也有影响,发根最适温度高于分枝的最适温度。

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