鳶尾組織培養過程中根系的誘導與移栽試驗

吳秋峰，毛軍平，吳月燕

(1.浙江省蘭溪市林業局，浙江 蘭溪 321100;2.浙江萬里學院 生物與環境學院，浙江 寧波 315100)

鳶尾屬植物花姿奇特，花色艷麗而豐富，其品種繁多，適應性強，在園林中應用廣泛，是綠化、美化和香化城市，裝飾花壇、花徑、花帶、路旁及草坪的優良材料。全世界鳶尾屬植物300種以上，我國約有60種，13個變種以及5個變型，約占全球鳶尾屬植物的1/5，主要分布在西南、西北及東北［1］。國內鳶尾種苗多數從國外引進，數量少，并且有很多品種不能形成種子，分株繁殖率較低，通過組織培養快速繁殖是盡快滿足應用需求的最為有效的途徑［2］。目前，國內對香根鳶尾、荷蘭鳶尾、德國鳶尾、蝴蝶花、雜種鳶尾和有髯鳶尾的等組織培養均已獲得成功。雖然目前國內外對鳶尾屬一些植物的組織培養與快速繁殖已經有成功報道，但由于鳶尾屬植物不同品種組織培養和快速繁殖所需要的條件差異比較大，因此，對一些新品種進行組織培養和繁殖方面的研究十分必要。路易斯鳶尾原產美國路易斯安那州，在寧波市氣候條件下為常綠水生 (濕生)植物，具有較高的觀賞價值以及在污染水體或濕地的環境的重建中具有重要的應用價值，近幾年在浙江省逐漸推廣。路易斯鳶尾在自然條件下，以分株或種子繁殖為主，繁殖率較低，限制了品種的推廣。我們在獲得組織培養無根苗的基礎上，選擇不同的培養基、激素配比和添加劑進行生根試驗以及組培苗的移栽試驗。以選擇路易斯鳶尾組織培養過程中生根的最佳配比和組培苗移栽的最佳環境條件，為路易斯鳶尾的快速繁殖提供途徑。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2009年3月進行。在路易斯鳶尾組織培養愈傷誘導和芽分化成功試驗的基礎上，選取高度在5～6 cm，粗細均勻的路易斯鳶尾組培苗作為根系誘導的材料，并以生根的組培苗作為煉苗材料;以高度14～15 cm，粗細均勻，根數在4～5條的生根苗作為移栽材料。

1.2 試驗設計

1.2.1 生長調節劑種類和濃度試驗

根據董然等［3－17］研究和前期試驗的結果，選MS為基本培養基，采用不同濃度的植物生長調節劑 (萘乙酸NAA，吲哚丁酸IBA，吲哚乙酸 IAA，6-芐氨基嘌呤 6-BA)，進行 3水平 4因素的 L9(34)正交試驗 (表1)。

1.2.2 煉苗試驗

選取培養30 d的生根組培苗作為試驗對象。將生根苗的瓶口打開，取出生根苗，用清水沖洗根部培養基后，移植到裝有50 mL營養液 (含0.1%的尿素和0.2%KH2PO4)的瓶子中，每瓶1株，每次處理為10瓶，重復3次。分別在人工氣候箱中設置條件和室溫自然條件下煉苗，煉苗時間為7 d。人工氣候箱培養條件為溫度20～25℃，光照強度2 000 lx，光照時間12 h·d－1;自然培養條件為培養溫度7～16℃，自然光。

1.2.3 移栽試驗

煉苗結束后，選取生根苗高度在18～20 cm的生根苗進行移栽試驗。移栽時輕輕取出生根苗，洗凈根部營養液，分別移栽到泥炭∶珍珠巖∶蛭石3∶3∶4加適量緩釋復合肥 (C1)、河沙 (C2)和粘質黃土 (C3)3種不同基質的無紡布網袋容器中，容器直徑為5～10 cm，高度為10～15 cm。移栽前基質經過消毒，然后立即澆清水，移栽，自然條件下培育。

表1 各因素水平及其處理組合

1.3 統計方法

試管苗生根培養過程中觀測不同處理根系的生長狀況，18 d開始統計生根培養基的接種數、生根開始時間、平均每株的生根數、平均長度和生根率等，觀測的結果用 DPS數據處理系統軟件進行分析。對生根苗進行煉苗試驗過程中每天觀察植物的形態特征變化，至7 d時統計不同處理根的長度、成活株數和成活率。生根苗移栽后每隔5 d觀測植株的生長變化，30 d時開始統計生根苗的生長狀況、成活株數和成活率。

以上組織培養過程中根系誘導條件為培養室溫度 (25±2)℃，光照強度2 000 lx，光照時間11 h·d－1。

2 結果與分析

2.1 不同生長調節劑配比對生根的影響

無根組培苗接入到生根培養基上10～13 d根的基部發生變化，開始生根，并逐漸生長增大，但不同生長調節劑對路易斯鳶尾生根誘導的作用存在差異性。在9個處理組合中，A9、A8、A6和 A7生根誘導率高于其它組合的誘導率，誘導率分別達到83.3%、76.7%、70.0%和66.7%，其中以A9最高，因此，試驗結果最佳生根誘導培養基為MS+NAA 1.0 mg·L－1+ IBA 1.0 mg·L－1+ IAA 0.5 mg·L－1+6-BA 0.2 mg·L－1。A1 和 A2 組合的生根率較低，其中A1的生根率為36.7%，低于其它8個組合 (表2)。

表2 各處理組合對生根誘導的影響

通過DPS數據處理系統Duncan新復極差法分析得出，在4個因素3個水平中，NAA和IBA在水平3時均值最大，IAA和6-BA在水平1時均值最大;不考慮4個因素中各因子之間的交互作用，NAA的均方高于其它3種生長調節劑，IBA次之，6-BA最小，因此，在4個因素中，NAA對路易斯鳶尾生根誘導影響最大，IBA次之，6-BA最小。計算機分析結果路易斯鳶尾生根誘導最佳培養基也為 MS+NAA 1.0 mg·L－1+IBA 1.0 mg·L－1+IAA 0.5 mg·L－1+6-BA 0.2 mg·L－1，與試驗結果相符。

2.2 不同環境對煉苗成活的影響

人工氣候箱煉苗的植株，根系較長，較細，側根較多，平均根長為3.2 cm，成活率為93.3%;室溫條件下的植株根系稍短，較粗，側根較多，平均根長為2.9 cm，成活率為90.0%。綜合分析，在人工氣候箱恒溫條件和室溫條件下煉苗無明顯差異，在2種環境下煉苗不存在顯著性差異，因此，可以選擇在自然條件下煉苗 (表3)。

表3 不同環境煉苗對生根成活的影響

2.3 不同栽培基質對生根苗成活的影響

將生根苗分批次移栽到3種不同配比的基質中，試驗結果 (表4)表明，在泥炭∶珍珠巖∶蛭石3∶3∶4加適量緩釋復合肥栽培基質下，生根苗植株的成活率最高，達到93.3%，高于其它2種組合，苗生長健壯和茂盛;在河沙栽培基質中，生根苗植株的成活率為76.7%，在粘質黃土栽培基質下，生根苗植株的成活率為66.7%，苗生長細弱。

表4 不同栽培基質對移栽生根苗成活的影響

4 小結與討論

路易斯鳶尾組織培養過程中最高生根率為83.3%，最低生根率僅36.7%，最佳生根培養基和生長調節劑配比為 MS+NAA 1.0 mg·L－1+IBA 1.0 mg·L－1+IAA 0.5 mg·L－1+6-BA 0.2 mg·L－1。影響根系誘導的主要因素為生長調節劑的種類和濃度。在NAA、IBA、IAA和6-BA 4個因素中，NAA和IBA生理作用主要為促進細胞伸長生長、細胞分裂、誘導愈傷組織形成和促進生根，IAA主要促進細胞伸長生長，6-BA主要促進細胞分裂和器官分化為不定芽［15］。本試驗中對路易斯鳶尾生根誘導影響最大為 NAA，其次為 IBA，而IAA和6-BA影響最小，這與在其它植物中研究結論相似［18－19］。另外，本試驗研究中發現，較高濃度供試濃度的NAA和IBA以及較低濃度供試濃度的IAA和6-BA有利于根的生長。

在煉苗試驗過程中，試管苗的成活率受諸多因素的影響，但路易斯鳶尾對環境適應性較強。本試驗中發現在自然條件下和在人工氣候箱條件下煉苗的成活率無明顯差異，表明路易斯鳶尾對煉苗環境要求不嚴格，因此可以選擇在自然條件下煉苗。

路易斯鳶尾移栽成活在很大程度上取決于栽培基質，3種不同栽培基質對植株成活率影響不同。應選擇易取得，好用、通風排水佳、不易酸化腐爛和易植且便宜的栽培基質［20－21］。泥炭∶珍珠巖∶蛭石3∶3∶4加適量的緩釋復合肥栽培基質是3種中最符合這一條件，透氣性好，呈弱酸性，不易腐爛;河沙營養貧瘠，透氣性好，呈中性，不易腐爛;粘質黃土，營養一般，透氣性差，呈中性，不易腐爛。在本試驗中泥炭∶珍珠巖∶蛭石3∶3∶4加適量的緩釋復合肥作為栽培基質，移栽的成活率取得最好，達到了93.3%高于其它處理，這樣的配比很好地協調了營養、透氣性、酸性等方面的問題，是鳶尾生根苗移栽的理想基質。而河沙作為基質，生根苗移栽成活率為76.7%，生根苗在前期生長良好，但到了后期因為營養的缺乏，造成了生根苗的枯死。而在粘質黃土中生長的生根苗，移栽成活率只有66.7%，研究表明，移栽過程中，透氣性差不利于生根苗的生長，如果沒有很好的透氣性，將直接影響植株呼吸作用，影響整個植株的生長，同時，不同光照和溫度也會對移栽苗成活造成一定的影響。

在根系誘導過程中，由于培養基成分、培養環境、生長激素和碳水化合物等各種因素而引起的組培苗失活［15］，部分葉片頂端或整株黃化，這一現象在植物組織培養中尤其是花卉中比較常見。本試驗根系誘導30 d，發現部分生根苗頂端出現黃花現象。造成這一現象的主要原因是培養基中營養缺失，未能正常供給生根苗正常生長。因此，在生根培養30 d后，需要一個轉接過程，轉接到新的培養基中繼續培養或者進行煉苗試驗。生根苗煉苗是苗移栽前的一個過渡過程，讓生根苗在外界環境條件下生長的一個適應過程。在本試驗煉苗試驗過程中，不同環境的煉苗對生根苗成活沒有顯著性差異，表明生根苗在移栽前不需要人工氣候箱中煉苗，可以直接在自然條件下煉苗，說明路易斯鳶尾生根苗生長成活和適應強。在移栽試驗過程中，需要注意以下幾點:注意培養基質的酸堿性，偏酸性條件下有利于鳶尾植株的生長;無紡布網袋容器的排水性和透氣性要好;選擇光照充足的地方進行栽培，因為光照是影響路易鳶尾生長的重要因素，光照充足有利于葉片生長和根對營養吸收;溫度也是影響鳶尾植株苗成活的一個重要因素，溫度過高或過低都不利于植株生長，路易斯鳶尾6～35℃都可以生長。

［1］黃蘇珍，韓玉林，謝明云，等.中國鳶尾屬觀賞植物資源的研究與利用 ［J］.中國野生植物資源，2003，22(1):4－7.

［2］吳月燕，毛軍平，周倩倩.路易斯鳶尾組織培養過程中愈傷組織的誘導和芽的分化 ［J］.浙江農業科學，2009(1):86－89.

［3］董然，，趙堅潔.鳶尾屬花卉研究進展與應用開發 ［J］.北方園藝，2006(2):86－89.

［4］劉青林，吳滌新，田硯亭.鳶尾體細胞無性系的建立與變異 ［J］.西北植物學報，1994，14(4):267－272.

［5］袁梅芳，顧煒.球根鳶尾的離體培養和試管成球 ［J］.植物生理學通訊，2002，3(2):28－29.

［6］黃潔，馬登萍.德國鳶尾的組織培養試驗 ［J］.青海農業科技，2008(1):15－16.

［7］李雪瑩.鳶尾屬 (Iris L)部分植物組織培養及耐蔭性的研究 ［J］.園林植物與觀賞園藝，2007(3):23.

［8］江明，謝文申.香根鳶尾的組織培養和快速繁殖 ［J］.園藝學報，1995，22(3):301－302.

［9］黃蘇珍，韓玉林，佟海英，等.荷蘭鳶尾的組織培養［J］.植物資源與環境學，1999，8(3):48－52.

［10］黃蘇珍，韓玉林，謝明云，等.德國鳶尾的組織培養［J］.江蘇林業科技，2000，27:37－44.

［11］張金政，石雷，王平，等.有髯鳶尾“常春黃”的組織培養 ［J］.植物生理學通訊，2004，40(2):210.

［12］黃蘇珍，韓玉林，謝明云，等.雜種鳶尾的組織培養和植株再生 ［J］.植物生理學通訊，2003，39(6):638.

［13］Gozu Y， Yokoyama M， Nakamura M， etal. In vitro propagation of Iris pallida ［J］.Plant Cell Reports，1993，13(1):12－16.

［14］Laublin G， SainiH S， Cappadocia M. In vitro plant regeneration via somatic embryogenesis from root culture of some rhizomatous irises ［J］.Plant Cell Tissue and Organ Culture，1991，27(1):15－21.

［15］唐道城，梁順祥.觀賞植物組織培養研究進展 ［J］.青海大學學報，2006，24(4):5－9.

［16］牟少華，郄光發，彭鎮華，等.我國鳶尾屬植物種質資源的研究與利用 ［J］.草業科學，2007，24(8):21－24.

［17］陳德芬，楊煥婷，馬鐘艷.外源激素對鳶尾組織培養的影響 ［J］.天津農業科學，1997(9):18－20.

［18］楊玉萍，韋鵬霄，岑秀芬.不同誘導培養基對冬小賣組織培養效果的影響 ［J］.新鄉師范高等專科學校學報，2007，21(2):56－60.

［19］周曉燕，趙小梅，廉玉姬.馬鈴薯大西洋組培苗的生根誘導及移栽 ［J］.廣西農業科學，2006，8(4):145－147.

［20］吳月燕，劉秀蓮，汪財生.樂昌含笑組織培養過程中根的誘導 ［J］.園藝學報，2007，34(4):991－994.

［21］黃建，林霞，張慶，等.蝴蝶蘭激素處理與生長狀況相關性研究 ［J］.浙江農業科學，2008(1):34－37.