人工种子在盾叶薯蓣快速繁殖技术中的初步应用(2)
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表2结果显示，以芽作为包埋材料时，不同的营养元素和激素对盾叶薯蓣人工种子萌发有明显的影响。6-BA抑制种子萌发，IAA和蔗糖则促进萌发；种皮内添加MS、MS/2或MS/4基本培养液与用蒸馏水的效果基本相同，说明在保证营养元素充足的情况下，影响人工种子发芽的主要是激素的种类和浓度。用愈伤组织作包埋材料时，6-BA的抑制作用更加明显，这可能与愈伤组织残留了部分的6-BA有关。芽长势方面，单纯加蔗糖，由于营养元素缺乏，芽较矮，甚至生根，加入一定量的营养元素可以使芽正常生长；另外加入适量BA，芽数增加，芽长势较好；加入IAA后，叶梗发紫，而且大多生根。
2.3 盾叶薯蓣人工种子一次性成苗实验
取盾叶薯蓣在MS+BA 0.2 mg/L培养基上诱导的愈伤组织及愈伤组织MS+BA 0.05 mg/L培养基上诱导的丛生芽，按图1所示流程，添加不同人工胚乳成分制作人工种子。制作好的种子播种在含有不同激素种类和浓度的MS/2生根培养基中。培养温度(25+1)℃，光照强度1 500 Lx，每天16 h。同时，取盾叶薯蓣在MS+BA 0.05 mg/L培养基上诱导的丛生芽，放在生根培养基中，30 d后，观察各处理芽的生根情况。结果见表3、4及图2。
结果显示，人工种子一次性成苗率整体上高于丛生芽一次性成苗率，而且不同人工胚乳人工种子一次性成苗率相差很大，BA抑制生根，IAA生根效果优于NAA。另外，包埋材料不同，一次性成苗率也相差很大，如果用芽作为包埋材料，一次性成苗率最高仅为74.1%，最低为42.8%；但以愈伤组织作为包埋材料时，几种人工胚乳的成苗率最低仅为86%，最高达100%。
图2由人工种子形成的植株
2.4 盾叶薯蓣人工种子移栽成活率实验
分别将由盾叶薯蓣丛生芽在MS/2+IAA 0.2 mg/L+NAA 0.2 mg/L培养基上诱导的试管苗和用MS/2+BA 0.1 mg/L诱导的愈伤组织作为包埋材料，取出人工胚乳为MS/2+IAA 0.1 mg/L的人工种子在MS/2培养基上诱导的试管苗，小心洗去苗上的培养基。傍晚栽入以蛭石和复合肥为基质的苗床中，每天中午喷雾2 h保湿，使其在自然条件下生长。30 d后统计成活率，结果见表5。
表5 不同材料诱导的盾叶薯蓣试管苗移栽成活率
由表5可知，不同材料诱导的盾叶薯蓣试管苗于春季不同时间移栽到苗床中，1个月后成活率有较大差异。用人工种子诱导的试管苗均比用芽诱导的试管苗移栽成活率高。用人工种子诱导的试管苗移栽成活率最高为86%，最低为67%；而用芽诱导的试管苗移栽成活率最高仅为53%。
3 讨论
由实验可知,在组织培养基础上，盾叶薯蓣人工种子一次性成苗的条件为：取盾叶薯蓣幼嫩茎或叶片，在MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L培养基上诱导出的愈伤组织，从愈伤组织表面剥取直径2～3 mm的小块茎，加入2.5%海藻酸钠，滴注法滴入2% CaCl2溶液中反应8～10 min，人工胚乳MS/2+IAA 0.4 mg/L，直接播种在MS/2+IAA 0.4 mg/L的培养基上，一次性成苗率达100%，田间移栽成活率最高可达85%。
常规组织培养获得的试管苗根系不发达，有时会出现畸形，这种情况可能会导致田间成活率低。由本研究结果知，芽诱导试管苗和人工种子一次性成苗技术都可以作为盾叶薯蓣试管苗的快速繁殖手段，与芽诱导试管苗相比，人工种子诱导的试管苗生根率高，根系发达，移栽成活率高。两种快速繁殖手段的结合，可有效地解决盾叶薯蓣繁殖周期长、种苗短缺的问题。同时可以在实验室条件下，利用这种技术进行株系的诱导与良种选育，与常规育种方法相比，具有很大的优越性。
目前人工种子的研究仍处于探索阶段，许多问题亟待解决，如人工种皮、防腐、贮藏、运输、在体外条件及类似土壤的底物中转化率较低、制作成本高、主要靠手工操作等一系列的难题。这些难题的解决涉及细胞工程学、植物胚胎学、植物生理学、生物化学和高分子化学、机械加工等技术领域，所要求的技术水平较高。但应该相信，随着经验的积累和研究的深入，限制其在商业应用中的问题将逐步得到解决，实现其诱人的应用前景。
[参考文献]
[1]Murashige T. The impact of plant tissue culture on agriculture[M]//Thorpe T. Frontiers of plant tissue culture. Canada: Assn for Tissue Cult Vnit Univ of Calgary,1978:15-26.
[2]陈正华,Kieth Redenbaugh ......
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