不同卡拉膠對(duì)土木組培苗生長(zhǎng)的影響

不同卡拉膠對(duì)土木組培苗生長(zhǎng)的影響

楠木是馬鞭草科的一種半落葉樹(shù)木。它的材料優(yōu)良，用途廣泛。這是世界著名的珍貴木材。由于柚木種子萌發(fā)率極低,種子來(lái)源也非常有限,因此在20世紀(jì)80年代,中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所開(kāi)展了柚木組培技術(shù)研究。在不斷完善柚木組培技術(shù)過(guò)程中,為了降低柚木組培苗的生產(chǎn)成本,筆者在培養(yǎng)基配制中用價(jià)格相對(duì)便宜的卡拉膠代替瓊脂做固化劑,結(jié)果發(fā)現(xiàn)雖然固化劑在培養(yǎng)基中只起固定支撐作用,但固化劑的種類(lèi)和品質(zhì)不同,對(duì)柚木組培苗的生長(zhǎng)影響很大。針對(duì)這種情況,測(cè)定了不同固化劑中的離子成分,結(jié)果表明不同固化劑中K和Cl離子的質(zhì)量濃度存在很大差異,這種差異是導(dǎo)致柚木苗生長(zhǎng)異常的主要原因。該結(jié)果對(duì)柚木組培苗的生產(chǎn)能有一定的指導(dǎo)作用。1材料和方法1.1回用壓膠制作水生動(dòng)物食品柚木組培苗為中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所8003無(wú)性系繼代苗,使用4種固化劑分別是臺(tái)龍牌卡拉膠(廣東湛江新臺(tái)興海洋生物食品有限公司,簡(jiǎn)稱臺(tái)龍膠),海星牌卡拉膠(肇慶海星食品工業(yè)有限公司,簡(jiǎn)稱海星膠),大眾牌卡拉膠(海南大眾海洋有限公司,簡(jiǎn)稱大眾膠),海博瓊脂(青島高科園海博生物技術(shù)有限公司,簡(jiǎn)稱青島瓊脂)。1.2培養(yǎng)基及接種培養(yǎng)基配置前分別測(cè)定每種固化劑中K和Cl離子的質(zhì)量濃度,其中K離子質(zhì)量濃度的檢測(cè)根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LY/T1275—1999采用火焰光度計(jì)法;Cl離子質(zhì)量濃度的檢測(cè)根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LY/T1275—1999采用滴定法。采用單因素實(shí)驗(yàn)法,以本實(shí)驗(yàn)室成熟柚木組培培養(yǎng)基為基礎(chǔ),即MS+6BA0.5mg/L+糖30mg/L,除固化劑不同外,其余成分及pH值完全相同,其中海博瓊脂的用量為7g/L,其余固化劑用量均為8.8g/L。培養(yǎng)基溫度(24±2)℃,光照強(qiáng)度1500～2000lx,每天光照12h。每種固化劑培養(yǎng)基即每個(gè)處理均接10瓶苗,每瓶接種柚木繼代苗8株。接種30d后,測(cè)定每個(gè)處理所有柚木組培苗的苗高度,并統(tǒng)計(jì)各個(gè)處理間的柚木苗的落葉率及死亡率。接種30d后,取每個(gè)處理所有無(wú)根柚木繼代苗測(cè)定全株N、P、K、Ca、Mg5種養(yǎng)分質(zhì)量濃度,其中N的測(cè)定方法根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LY/T1269—1999采用凱氏法,而P、K、Ca、Mg的測(cè)定根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LY/T1270—1999,在經(jīng)過(guò)硝酸—高氯酸消煮后,Ca、Mg采用原子吸收分光光度計(jì)法,P采用鉬銻抗比色法,K采用火焰光度計(jì)法。2結(jié)果與分析2.14卡拉膠中k和cl離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)4種固化劑除海博瓊脂外,其余全是κ-型卡拉膠,固化劑中K和Cl離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定結(jié)果表明,瓊脂中K和Cl離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都很低,而卡拉膠中K和Cl離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)普遍較高(表1),這是由于卡拉膠在制作過(guò)程中要用KCl進(jìn)行鹽析。MS基本培養(yǎng)基中Cl離子的質(zhì)量濃度應(yīng)為212.31mg/L,K離子的質(zhì)量濃度應(yīng)為782.48mg/L。比較MS基本培養(yǎng)基中K和Cl離子的質(zhì)量濃度及加入固化劑后配置的1L培養(yǎng)基中所含的K和Cl離子的質(zhì)量濃度(表1),可見(jiàn)由于卡拉膠中K和Cl離子的本底質(zhì)量分?jǐn)?shù)太高而大大提高培養(yǎng)基中總的K和Cl離子的質(zhì)量濃度。而且不同廠家來(lái)源的卡拉膠中K和Cl離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異很大,若用海星膠配1LMS基本培養(yǎng)基,相當(dāng)于將Cl離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高了3倍,而K離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也提高了一倍。同樣是κ-型卡拉膠的大眾膠,其K和Cl離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)卻低很多,這說(shuō)明卡拉膠中K和Cl離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是不穩(wěn)定的,有很大的波動(dòng)性,可能是卡拉膠生產(chǎn)工藝的不同而造成的。檢測(cè)顯示瓊脂中K和Cl離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)很低,因此對(duì)培養(yǎng)基中總的K和Cl離子的質(zhì)量濃度影響不大。2.2固化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)甲基木生長(zhǎng)的影響不同固化劑對(duì)柚木苗生長(zhǎng)影響很大,通過(guò)對(duì)高生長(zhǎng)量、落葉及死亡狀況的觀察,發(fā)現(xiàn)固化劑中K和Cl離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高,柚木苗的生長(zhǎng)狀況越差(表2),表現(xiàn)為植株矮小,幼葉從葉尖、葉緣向內(nèi)干枯并脫落或雖為綠色卻提早脫落。其中柚木苗的平均高生長(zhǎng)量與固化劑中K離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,而隨著固化劑中Cl離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高,落葉率和死亡率也隨之上升。這可能是由于培養(yǎng)基中的K和Cl離子質(zhì)量濃度太高,對(duì)植物造成毒害。2.3對(duì)鈣、鎂的吸收柚木苗鈣、鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定結(jié)果表明,鉀素對(duì)鈣、鎂的吸收具有拮抗作用(表3)。隨著固化劑中鉀離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升,柚木苗對(duì)鈣、鎂吸收呈下降趨勢(shì)。這一結(jié)果與前人在油菜、煙草中的類(lèi)似研究相一致。3固化劑的種類(lèi)對(duì)木本植物生長(zhǎng)的影響植物組培在傳統(tǒng)上多以瓊脂作為固化劑,卡拉膠廣泛用于食品、日用化工、紡織印染、醫(yī)藥等方面。κ-型卡拉膠具有良好的凝固性且價(jià)格相對(duì)便宜、配制出來(lái)的培養(yǎng)基比較透明、使用方法簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),它也開(kāi)始廣泛應(yīng)用于植物組織培養(yǎng)。但關(guān)于卡拉膠用于植物組培是否存在弊端的研究并未見(jiàn)報(bào)道。筆者于本世紀(jì)初也開(kāi)始用卡拉膠代替瓊脂作為柚木苗組織培養(yǎng)的固化劑,發(fā)現(xiàn)在卡拉膠中的柚木組培苗生長(zhǎng)逐漸變差,而且不同廠家來(lái)源的卡拉膠對(duì)柚木組培苗的狀況影響不一,原因可能主要是卡拉膠中殘留了大量的Cl和K離子,且不同廠家卡拉膠的Cl和K離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)差別很大,從而導(dǎo)致柚木組培苗的生長(zhǎng)出現(xiàn)變化。氯素是植物生長(zhǎng)發(fā)育的必要營(yíng)養(yǎng)元素,但MS基本培養(yǎng)基中本已含有212.31mg/L的Cl離子,如果卡拉膠中又帶入大量Cl離子,則很易造成氯素營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩,對(duì)植物產(chǎn)生毒害,導(dǎo)致植物生長(zhǎng)受到抑制,葉緣焦枯,葉子發(fā)黃并提前脫落。鉀素也是植物生長(zhǎng)必需元素之一,但鉀素質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)高,也會(huì)導(dǎo)致植物出現(xiàn)中毒癥狀,如魯劍巍等的研究表明施鉀過(guò)量導(dǎo)致油菜株型矮小,產(chǎn)量下降,本研究結(jié)果也表明固化劑中K離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高,柚木苗越矮。同時(shí)由于鉀素對(duì)鈣、鎂的吸收的拮抗作用,當(dāng)固化劑中K離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)太高時(shí),必然會(huì)影響柚木苗對(duì)鈣、鎂的吸收,而柚木又是一喜鈣植物,從柚木苗的幼葉出