橡皮树克隆苗开放培养的研究.doc

橡皮树克隆苗开放培养的研究
陈晨 陈礼彬（新源中学初二学生，上海200062）
指导教师：周建中（普陀区青少年中心，上海200062）
朱小颖（新源中学，上海200062）

提要：对橡皮树无根试管苗后期进行开放培养，让它在有菌的环境中，在简单的营养条件（自来水或加少量的无机盐，琼脂）下，通过简便的实验方法，获得健壮的橡皮树生根小植株。用这种方法可缩短成苗周期、降低成本，且可增强移栽苗的适应能力。
关键词：橡皮树 开放培养 无菌培养 生根率 植株高度

橡皮树（Ficus elastica）别名印度榕、印度胶树，是一种桑科植物。常绿植物，全株光滑，有乳汁。叶宽大具长柄，厚革质，亮绿色，长椭圆形或矩圆形，前端渐绿，边全缘。园林栽培的变种有：金边橡皮树（Var. aureo-marginatus 叶片具有金黄色边），花叶橡皮树（Var. variegata 叶面具有金黄色斑纹）由于其独特的叶片造型，光亮的色泽，正日益成为盆栽观叶植物及露天栽培风景树、行道树，深受人们的喜爱，因而具有极高的观赏价值（1）。
园艺生产中，常通过植物克隆无菌培养技术在短时间内获得大量的、无病毒小植株。我们知道许多试管苗在培育的过程中，在不同程度上，会经历一个外植体的诱导、分化、增殖、生根、试管苗的移栽阶段。在大规模无菌生产中，工人们往往根据需要先生产出大量增殖无根试管苗，然后再将无根苗转入另一种生根培养基中获得完整小植株，最后进行移栽方可出售。这样在整个生产中，虽然要比常规种植（依靠种子、扦插等繁殖方法）速度快，但仍需要一定的周期，且移栽的成活率不是很高。本次实验的目的，旨在能否在植物无菌培养的某一阶段，提前进入到一个有菌的环境下，用最简单的营养条件及实验方法完成生根过程，以期达到在无菌条件下培养的效果。这样可以缩短生产周期、降低成本、增强移栽苗的适应能力。这就是周根余教授提出的开放培养技术（2）。

材料与方法
1材料
橡皮树无根试管苗，见图1。
图1橡皮树试管无根苗

2开放培养基的配置方法
直接用自来水或加入适量无机盐,调至一定的pH值,再与琼脂(9g/l)混合，微波炉溶解后分装于培养盒中即可。培养基如图2所示。
3培养基的选取
3.1无机盐浓度对橡皮树无根克隆苗开放培养的影响
选用MS基本培养基(3)中的大量元素作为无机盐来源(简称ms)，配成无机盐浓度分别为0ms、1/8ms、1/4ms、1/2ms、1ms、2ms的6个组合。（注：MS中的大量元素的浓度
图2开放培养装置图

配比为：硝酸氨1650㎎/l、硝酸钾1900㎎/l、氯化钙·2水440㎎/l、硫酸镁·7水370㎎/l、磷酸二氢钾170㎎/l）(4)
3.2 PH值对橡皮树无根克隆苗开放培养的影响
在第一个实验的基础上，取实验结果较好无机盐培养基，配成PH值分别为3、4、
5、6、7、8、9的7个组合。
3.3 橡皮树克隆苗的开放培养与无菌培养的比较实验
配制0 ms、1/8 ms，PH均为7的开放培养基；配制1/2 MS（基本培养基）和1/2 MS（基本培养基）+IBA0.5㎎/ l的无菌培养基。(注：制备无菌培养基时，添加蔗糖30g/L、琼脂8g/L，pH为5.8~5.81，并在121 摄氏度、 20分钟下高压灭菌。)
4培养条件
开放培养材料在室温15摄氏度以上的教室内培养；无菌材料在无菌室中，室温为25摄氏度左右下进行培养。所有材料光照时间为10小时/天。

结果与分析
1 不同无机盐浓度对橡皮树克隆苗开放培养的影响
取高度为2㎝—2.5㎝橡皮树无根试管苗，保留4片叶子，平均接种于6组不同无机盐浓度的开放培养基中，一个月后观察实验结果，见表1。
表1 不同无机盐浓度对橡皮树克隆苗开放培养的影响
无机盐浓度
新叶数
片/颗
腐叶数
片/颗
生根数
根/颗
根长
厘米/颗
生根率%
成活率
%
植株高度
厘米/颗
0ms
0.8
0
3.2
1.6
100
100
3.12
1/8ms
1.1
0.2
3.7
2.43
100
100
2.67
1/4ms
0.8
0.6
3
0.755
80
90
2.27
1/2ms
1
0.5
2.2
0.58
80
90
2.32
ms
0.3
1
0.7
0.1
30
60
1.02
2ms
—
—
—
—
0
0
—
注：“—”为不计数 ；斜体数字为每列最佳数据；每组实验材料数为10颗
表1的结果表明：0ms、1/8ms的无机盐浓度对橡皮树无菌苗开放培养有利，它们的综合生长指标都优于其它各组，1/8ms较0ms无机盐浓度中生长的植物在生根状况和新叶数的项目上略有优势；而在植株高度方面0ms优于1/8ms。这说明不加或加少量的无机盐都能促使橡皮树试管苗在外界有菌的环境下生长，尤其是表现在生根方面，见图3。2ms中的培养效果最差，全部死亡，这证明了无机盐浓度越高，对于橡皮树的植株培养反而不利。因此采用自来水加少量的无机盐，作为开放培养基来栽培无菌无根橡皮树试管苗，既达到很好的生长效果，在实验中又能节约成本，简化培养条件。
图3开放培养中的橡皮树小苗

2 PH值对橡皮树克隆苗开放培养的影响
取高度为1㎝—1.5㎝的橡皮树无根试管苗，保留4片叶子，平均接种7组不同pH值的开放培养基中，一个月后观察实验结果，见表2。
表2 pH值对橡皮树克隆苗开放培养的影响
PH值
新叶数 片/颗
生根颗数 颗
死亡率 %
3
—
—
100
4
0.125
—
0
5
0.75
3
0
6
0.75
2
0
7
1.735
7
0
8
0.375
2
37.5
9
0.5
2
37.5
注：每组实验材料为8颗
表2的结果表明，当pH值为7时，对橡皮树开放培养的实验效果最佳，其新叶数、生根数及成活率的结果皆为第一。而pH值为3时，实验效果最差，材料全部死亡；pH值为8、9时，植株也有死亡，死亡率为37.5%；另外3组虽无死亡但生长总体情况也不理想。这证明了， PH值中性条件下最有利于橡皮树试管苗的开放培养。而偏酸（如pH为3时）会使橡皮树死亡；偏碱（如pH=9时）则使其生长不利。本实验中PH值为7恰恰接近于一般自来水的酸碱度，这又可为配置橡皮树开放培养基时提供一个更为简便、经济的手段。

3．橡皮树克隆苗的开放培养与无菌培养的比较实验
图6开放培养与
无菌培养的比较图

注：无菌1为：1/2MS+IBA0.5mg/l
无菌2为：1/2MS
开放1为：0ms
开放2为：1/8ms；
每组实验材料为10颗

取高度为1.5㎝橡皮树无根试管苗，保留4片叶子，分别接入2组开放培养基和2组无菌培养基中，一个月后观察实验结果，见图3、图4。
图4、图5的结果表明，在常规无菌培养与开放培养中，都能促使橡皮树克隆苗生
根，即生根率接近；而开放培养的两组克隆苗的植株高度要优于无菌培养。且从整体感观来看，无菌培养的克隆苗的植株纤弱，叶片虽多却很小；而开放培养的克隆苗的植株粗壮，叶片宽大而翠绿，较无菌培养的克隆苗更为健壮，见图6，这可能由于在开放培养中，植物在一个相对敞开的环境下生长时，利用空气较为充分，能够自己进行光合作用产生养料促进生长，故植株较为健壮。这说明了，用开放培养基对橡皮树无根克隆苗进行过渡生根培养，有可能在今后的盆土移栽中的成活率更高，对有害菌的抵抗力也较无菌培养的克隆苗强。

4 橡皮树克隆苗的移栽入盆实验
图8长大的橡皮树
将经过开放培养，高度为2cm的橡皮树小植株移入花泥与泥碳（1：1）的混合基质中，置于弱光下培养，2周后即可成活，成活率为98%，见图7。以后只需通过常规养护,二个半月即可成为惹人怜爱的观叶植物了，见图8。

图7入盆的橡皮树小苗

我们的研究足以证明，在橡皮树试管无菌苗增殖过程中，可以让无根试管苗提前进入到有菌环境中，直接在外界完成生根阶段，即进行开放培养。对橡皮树开放培养的研究成功，也为其它品种试管苗的开放培养提供了借鉴的可能。我们深信，试管苗的开放培养的研究具有潜在的应用价值，因为它具有以下优势：
它让试管苗的生根培养这一本应在无菌环境中分化培养的过程，能在有菌的环境下就能实现，省去了无菌操作的复杂顺序。
它将试管苗提前过渡到一个有菌的环境中，对于增强试管苗日后对环境的适应能力具有一定的作用。
它是以最简单的培养条件（即：自来水或加少量的无机盐、琼脂配成培养基，无需消毒），就能促使试管苗生根，这说明：某些试管苗在其生长过程的某一环节，并不一定需要足够的营养条件及人工设置的生长环境，特别是在培养后期，其完全可以依靠自养作用进行生命活动。

参考文献
1 陈俊愉,程绪珂.中国花经.上海:上海文化出版社,1990.257
2 周根余.植物组织培养条件下开放培养技术的研究.见:上海市高教局科技发展基金资助项目,编号
91E-11,1994.
3 4 谭文澄,戴策刚.观赏植物组织培养技术.北京:中国林业出版社,1997.371~374