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自然或人工湿地、湿地生态工程是近年来迅速发展起来的一种污水处理技术,其具有能耗低、高效、经济等优点,应用前景广泛[1][2]。其关键在于找到合适的超富集植物。香蒲类植物生活在浅水、湿地或沼泽地区,分布范围广,生长旺盛,在维持水生生态系统的良性循环中有着重要的作用,它能富集水体中的铅、硒、锌、铜等多种有害重金属[3][4][5],对氮磷也有一定的吸收作用[5],能有效减轻水体的营养化富集现象,对保持水生生态系统的平衡,改良水生生态环境有着重要的作用。 花叶香蒲是一种集观赏性与实用性于一身的香蒲新品种,它可广泛应用于各种人工或自然水体景观中,既可提高水体景观的观赏价值,又能起到调节水体自身生态环境的作用。 花叶香蒲的常规繁殖以分株繁殖方式为主,长期大量的分株繁殖常常会导致种性的退化,从而影响植物的生活力和观赏价值,但关于花叶香蒲的其他繁殖方法尚未见报道。植物的试管离体繁殖能在一定程度上复壮植物的种性,本文就花叶香蒲的离体繁殖作一个初步的探讨,以期为花叶香蒲的大量应用提供优质种苗保证。
1 材料与方法
取花叶香蒲的茎尖和幼嫩心叶,经千分之一*常规消毒后,无菌水冲洗干净后,将茎尖逐层剥去叶片至5mm左右大小,心叶取基部,切成1.0cm×1.0cm大小方块,分别接种于各种待试培养基上,置于光环境和暗环境中培养。 培养环境温度为25℃,光培养光照时间10小时,光照强度2500LX。
2 结果与讨论
2.1 茎尖培养 茎尖在光照培养条件下,6天后开始出现褐化现象,12天可见心叶开始抽生,呈淡黄色,部分茎尖基部开始肿大,18天开始抽生第2片小叶,苗高达3.5cm,在MS+6-BA0.5+NAA0.1和MS+6-BA0.5+NAA0.1。MS+6-A0.5+NAA0.1培养基上部分茎尖基部有愈伤发生,呈黄色,较疏松,25天开始抽生第三片小叶,愈伤长大,无分化;暗培养条件下,8天后开始出现褐化现象,12天可见心叶萌动,15天个别基部有肿大现象,21天抽生第二片小叶,25天在MS+6-BA0.5+NAA0.1培养基上部分分化苗有根发生。 从表1可以看到,在附加激素6-BA为0.5~1.5mg/L或KT为0.5~2.0mg/L和NAA为0.1~0.5mg/L范围内,花叶香蒲的茎尖都能成活并正常生长成苗。当6-BA浓度达2.0mg/L,有玻璃化苗发生,而使用KT时,未见玻璃化现象。2.2 叶片培养 从表2可以看到,花叶香蒲叶片培养的褐化情况较为严重,分化率低;使用KT作为附加细胞分裂素和在暗培养的条件下,可部分减轻褐化现象的发生。过高的激素水平虽可促使愈伤的发生,但不利于愈伤的生长,甚至会导致愈伤的褐化死亡,而在低水平激素条件下,愈伤生长缓慢。 综上所述,可见花叶香蒲的离体繁殖材料以茎尖为好,在添加适量外源生长激素的情况下可一次成苗,在添加6-BA为0.5~1.5mg/L或KT0.5~2.0mg/L和NAA0.1~1.0mg/L的MS培养基上,离体培养均可获得成功,光照条件能促进茎尖的生长发育,但会加重褐化现象的发生。
表1 不同培养条件下花叶香蒲茎尖培养的分化情况
培养条件
附加激素配比
材料数
污染数
褐化(死亡)数
分化数
分化率(%)
备注
光培养
6-BA2.0+NAA1.0
15
2
6
4
57.1
有玻璃化苗发生
6-BA1.5+NAA0.5
15
0
3
6
50.0
6-BA1.0+NAA0.2
15
2
4
8
72.3
6-BA0.5+NAA0.1
15
5
2
4
50.0
KT2.0+NAA1.0
15
2
0
9
55.6
KT1.5+NAA0.5
15
5
2
5
60.0
KT1.0+NAA0.2
15
3
1
6
62.5
KT0.5+NAA0.1
15
2
1
3
55.6
暗培养
6-BA2.0+NAA1.0
15
1
4
8
25.0
6-BA1.5+NAA0.5
15
1
3
6
80.0
6-BA1.0+NAA0.2
15
0
3
7
58.3
6-BA0.5+NAA0.1
15
4
0
6
55.6
有生根现象发生
表2 不同培养条件下花叶香蒲叶片培养的分化情况
培养条件
附加激素配比
材料数
污染数
褐化(死亡)数
分化数
分化率(%)
备注
光培养
6-BA1.0+NAA0.5
30
12
15
0
0
6-BA0.5+NAA0.5
30
9
13
1
12.5
6-BA0.1+NAA0.2
30
3
13
4
28.5
6-BA0.1+NAA0.1
30
7
15
3
37.5
分化愈伤生长缓慢
KT1.0+NAA0.5
30
7
12
2
18.2
KT0.5+NAA0.5
30
3
8
6
31.6
KT0.1+NAA0.2
30
3
11
3
18.8
分化愈伤生长缓慢
KT0.1+NAA0.1
30
5
5
1
5.0
分化愈伤生长缓慢
暗培养
6-BA0.1+NAA0.5
30
6
14
3
33.3
培养后期愈伤部分死亡
6-BA0.5+NAA0.5
30
7
14
0
0
6-BA0.1+NAA0.2
30
8
11
0
0
6-BA0.1+NAA0.1
30
5
17
2
25.0
分化愈伤生长缓慢
此外,本文只对花叶香蒲离体培养作了一个初步的探讨,关于愈伤的培养状况、引起褐化的原因及解决方法等其它方面有待作进一步研究。作者:林 鸿1 刘锦兰2 张雄胜1 潘宜平1
(1. 武汉园林科学研究所 430081 2. 湖北省农业科学研究院 430074)
参考文献
[1] 阳承胜,蓝崇钰,束文圣.重金属在宽叶香蒲人工湿地系统中的分布与积累. 水处理技术,2002,28(2):101~104.[2] 阳承胜.宽叶香蒲人工湿地生态恢复研究[D]. 中山大学硕士学位论文,1999:20~25.[3] 周东美,郝秀珍,薛燕,等.污染土壤的修复技术研究进展[J]. 生态环境,2004,13(2):234~242.[4] 李永丽,李欣,李硕,等. 东方香蒲(Typha orientalis Presl)对铅的富集特征及其EDTA效应分析。生态环境,2005,14(4):555~558.[5] 张,卢雪峰,李 翼.香蒲对硒元素的富集及对氮. 磷的吸收作用.科技通报,2002,18(6):511~514.