创新微繁殖技术:助力孟加拉国 BARI Lilium-1 百合大规模培育

【字体: 时间:2025年03月07日 来源:Discover Plants

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  为解决孟加拉国 BARI Lilium-1 百合传统繁殖难题,研究优化培养条件,建立高效微繁殖协议,推动花卉产业发展。

  ### 百合微繁殖技术研究:突破传统繁殖困境,点亮孟加拉国花卉产业希望
在全球花卉市场中,百合凭借其优雅的花姿和丰富的色彩,成为了深受人们喜爱的观赏花卉,在全球十大切花中排名第四。在孟加拉国,百合的种植虽起步较晚,但随着市场需求的不断攀升,其种植规模也在迅速扩大。其中,BARI Lilium-1(麝香百合 Lilium longiflorum)这一品种,在孟加拉国的花卉种植领域崭露头角。
然而,孟加拉国的百合种植者们却面临着诸多挑战。传统的百合繁殖方式,如利用鳞茎或鳞片进行繁殖,存在着明显的缺陷。一方面,繁殖速度极为缓慢,每年每个鳞片仅能繁殖 3 - 4 个鳞茎,这使得大规模种植的计划难以实现;另一方面,难以获得无病害的种植材料,这给百合的健康生长带来了极大的隐患,严重影响了种植者的经济效益。

为了打破这些困境,孟加拉国农业研究所(Bangladesh Agricultural Research Institute,BARI)生物技术部门的研究人员 Mahmuda Khatun、Mustare Ahamed Madobe 等人开展了一项极具意义的研究。他们致力于开发一种高效的 BARI Lilium-1 组织培养微繁殖技术,旨在实现该品种百合的快速、大规模繁殖,为孟加拉国的切花产业注入新的活力。这项研究成果发表在《Discover Plants》杂志上。

在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先是外植体处理技术,他们选取 BARI Lilium-1 开花期温室植株的茎节作为外植体,经过一系列严格的表面消毒处理,以确保外植体的无菌状态。其次是培养基制备技术,根据不同的实验阶段,精心配制含有不同植物生长调节剂组合和浓度的 Murashige and Skoog(MS)培养基,为百合的生长提供适宜的营养环境。最后是培养条件控制技术,将培养物置于特定的温度、光照条件下培养,并对生根后的小鳞茎进行炼苗处理,使其能够适应自然环境。

下面来看看具体的研究结果:

  • 茎芽诱导与增殖:研究人员将消毒后的茎节外植体接种在含有不同植物生长调节剂组合的 MS 培养基上。结果发现,在不含植物生长调节剂的对照组()中,外植体没有生长发育迹象。而在添加了不同植物生长调节剂组合的培养基中,外植体产生茎芽的比例在 73% - 93% 之间。其中,处理组(1.0 mg/L IAA + 1.0 mg/L IBA)效果最佳,茎芽产生外植体的比例高达 93%,且该处理组诱导出的小鳞茎数量最多(31.66 个)、长度最长(11.49 cm)。此外,研究还发现,IAA + IBA 组合能够有效促进茎芽增殖和直接形成生根的小鳞茎,而含有 BAP 的组合虽能促进茎芽增殖和小鳞茎簇的形成,但需要后续转移到生根培养基上才能生根。
  • 生根培养:为了确定最佳的生根条件,研究人员将大小一致的单个小鳞茎转移到含有不同浓度 IBA 和 NAA 的半强度 MS 基础培养基上。实验结果表明,所有处理组的小鳞茎生根率均达到 100%。其中,1.5 mg/L 的 IBA 处理组生根数量最多(7.50 条),而 0.5 mg/L 的 NAA 处理组不仅生根数量较多(6.65 条),且生根时间最短(10.55 天)。综合考虑,0.5 mg/L 的 NAA 处理对于商业百合种植的快速生根和提高生根质量更为有效。
  • 炼苗与植株定植:炼苗是组织培养苗从实验室走向自然环境的关键环节。研究人员将在培养室中生长良好且生根的小鳞茎转移到温室中进行炼苗。他们对比了不同盆栽基质对小鳞茎存活率的影响,发现由一份土壤和两份椰糠组成的盆栽基质效果最好,小鳞茎存活率高达 100%。在温室中,小鳞茎迅速适应环境并持续生长,6 个月内植株便生长良好。将发育良好的植株移栽到田间后,经过约 8 个月,植株开花,花朵形状和颜色与原品种一致。从组织培养到开花,仅需 14 - 16 个月,相比传统繁殖方法所需的两年时间,大大缩短了生长周期。

综合上述研究,研究人员成功建立了一种简单高效的 BARI Lilium-1 组织培养微繁殖协议。通过优化 MS 培养基中植物生长调节剂的浓度,在茎芽诱导阶段使用 1.0 mg/L 的 IAA 和 1.0 mg/L 的 IBA,生根阶段使用 0.5 mg/L 的 NAA,实现了从茎节外植体高频直接再生小鳞茎,并使小鳞茎能够有效适应孟加拉国的自然环境。这一成果为 BARI Lilium-1 的商业化种植提供了切实可行的解决方案,大大缩短了繁殖周期,提高了繁殖效率,减少了孟加拉国对进口百合鳞茎的依赖,有力地推动了孟加拉国切花产业的经济发展。同时,该研究也为植物组织培养和花卉栽培领域提供了新的思路和方法,为后续相关研究奠定了坚实的基础,具有重要的科学意义和应用价值。
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