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题目:铁皮石斛的快速繁殖技术

关键词:铁皮石斛,响应面法,非原位诱导,促生真菌,穴盘移栽

  摘要


铁皮石斛Dendrobium officinale Kimura et Migo为兰科Orchidaceae石斛属Dendrobium多年生草本植物,因其具有“益胃生津、滋阴清热”等功效,而位列“中华九大仙草”之首,并被2010版药典所收录。
本研究通过优化铁皮石斛培养基组分、分离菌根真菌及筛选移栽基质,建立了一种多位一体的铁皮石斛快速繁殖体系。首先,采用响应面法对铁皮石斛组织培养过程中培养基的激素种类和比例进行了优化,筛选出最佳培养基;其次,采集野生铁皮石斛材料,分别采取常规诱导和非原位诱导(ex situ)的培养方式对其菌根真菌进行分离纯化,旨在发现对铁皮石斛有促生作用的菌株;最后,通过对不同移栽基质的筛选实验,筛选出一种既能满足铁皮石斛自身生长发育条件,又与当地自然环境相适应的基质。本实验的研究结果如下:
(1) 采用响应面法对铁皮石斛组织培养过程中培养基激素及添加物的浓度进行了优化。通过实验,证明了激素及添加物对培养基结果的影响排序为香蕉汁浓度>NAA浓度>多效唑浓度。培养基最适激素和添加物浓度为:NAA浓度为0.50 mg/L,香蕉汁浓度为75 g/L,多效唑浓度为0.90 mg/L。采用该培养基培养30 d后,铁皮石斛生物量的积累率可达249.9%。
(2) 通过对传统分离方法和ex situ诱导的铁皮石斛植株的菌根真菌进行了分离,通过真菌的分离纯化及后续的分子鉴定并进行归类。通过两种分离方法,分别分离出了21株和7株真菌。最后最后对上述28株真菌进行了形态学鉴定和显微鉴定,分别对真菌的菌落特征和显微特征进行了归纳总结。

    (3) 通过ITS序列分别对传统分离法分得的21种菌根真菌和ex situ分离的7种菌根真菌进行鉴定,通过序列分析,分别构建了进化系统发育树。通过本实验得出下列结论:① 传统分离法分离的21种真菌,分别属于11个属,在这些属中,镰刀菌属(Fusarium), 踝节菌属(Talaromyces)和曲霉属(Aspergillus)占优势;② ex situ法共分离出的7种真菌,分别属于5个属。分别为镰刀菌属(Fusarium),青霉菌属(Penicillium),裂褶菌属(Schizophyllum),伞菌科(Agaricaceae)和栓菌属(Trametes);③ 两种分离方法分离的菌根真菌存在着明显差异,但在两者结果中均为镰刀菌属占优势。
(4) 通过菌根真菌与铁皮石斛组培苗60 d的共培养,经过初步筛选,并与对照组相比较,有2种菌株在一定程度上对铁皮石斛的组培苗有促生作用。这2种菌株分别能够从植株的高度变化,新发根、叶片及新芽的数量等方面对组培苗产生促生作用。其中,有5种菌株对植株没有明显的促生作用。
    (5) 结合本实验室种植经验,对铁皮石斛的移栽基质进行了筛选,分别设计了“穴盘移栽法”和“大田移栽法”。通过对组培苗移栽实验,得出如下结论:在“穴盘移栽法”中,筛选出最佳基质为C,其移栽成活率为88.64%,株高增长率、直径增长率和生物量增长率分别为29.54%、31.56%和34.27%;而在“大田移栽法”中,筛选最佳基质为N-2,其移栽成活率为90.60%,株高增长率、直径增长率和生物量增长率分别为25.57%、34.63%和62.87%。