郭云貴,楊 瑛,游林紅
(武漢生物工程學院 生物工程系,湖北 武漢 430415)
新幾內亞鳳仙(Impatiens hawkeri)屬鳳仙花科鳳仙花屬宿根草本花卉,別名五彩鳳仙花,為原產新幾內亞的雜交種,具有株型大、花朵大、花期長、開花多、花色品種豐富,溫度適宜可周年開花等特點。傳統的繁殖方法是采用無行扦插或種子繁殖,新幾內亞鳳仙具有不稔性而不易結實,種子價格比較貴,發芽率低;莖段扦插成活率低,繁殖速度慢,且扦插苗形態不佳。用組織培養技術既可除去病毒又可壯苗快繁,可在短期內提供大量優質試管苗。該實驗以新幾內亞鳳仙花種子為研究材料,建立了離體組織培養快繁體系并實現了試管內開花,在此基礎上進一步探討了激素配比對試管苗開花的影響。
供試材料為新幾內亞鳳仙花種子,北京市芳萱苑種子有限公司生產。
將鳳仙花種子用雙層紗布包扎起來,放在廣口瓶中,自來水沖洗10min后轉移至工作臺上,先用70%酒精浸泡30s,然后置于2.0%次氯酸鈉中消毒15~20min,再用無菌水沖洗5次,接種于MS0培養基中,平均每只試管接入2~3顆種子,培養14d開始試驗。
將頂芽和側芽分別接種于以下6種不同激素配比的培養基:6-BA0.5+ NAA0.2;6-BA0.5+ NAA0.5;6-BA1.0+ NAA0.2;6- BA1.0+ NAA0.5;6- BA2.0+NAA0.2;6-BA2.0+NAA0.5,35d統計芽增殖倍數,芽增殖倍數=可用增殖的芽總數/接種芽數。
將增殖后獲取的芽接種于以下4種培養基:(KH1)6-BA1.0+ NAA0.1;(KH2)6-BA1.0+ NAA0.2;(KH3)6-BA2.0+NAA0.1;(KH4)6-BA2.0+NAA0.2中,60d后密切注意開花情況,統計開花率與平均開花數。開花率(%)=開花苗數/接種苗數×100%;平均花朵數=總開花朵數/接種苗數。
除特殊說明外,生根以1/2MS為基本培養基,其他以MS為基本培養基,培養基均添加0.8%瓊脂粉和3%蔗糖以及0.1%的活性炭,調pH值為5.8;培養溫度為25℃左右,光照強度為1000~2000lx,光照周期為10h/d。
種子萌發的實生苗多含頂芽和第一對側芽,在芽增殖試驗中分別統計得表1和表2。

表1 不同激素配比對鳳仙花頂芽增殖的影響

表2 不同激素配比對鳳仙花側芽增殖的影響
統計結果表明:頂芽及側芽在2號培養基上均有較高的增殖倍數且植株肥壯,為芽增殖的最適宜培養基。

圖1 完整植株

圖2 試管花蕾
在芽增殖實驗中,出現了不同程度的生根現象(圖1),35d時生根率全部達到100%,同時在126d時,意外觀察到4號培養基中出現了一個肉眼可見的花蕾(圖2)。故在此基礎上進一步開展了開花培養基的優化(圖3、圖4)。

圖3 試管開花

圖4 不同顏色的試管花
將鳳仙花組培苗接種于誘導開花培養基上后,第79d在KH4號培養基中最先發現了肉眼可見的花蕾,持續觀察到第150d,統計開花率、花期以及平均花朵數得表3。

表3 不同激素配比對鳳仙花試管開花的影響
由表3可以看出,KH4效果最好,開花率高達90.0%,平均花朵數達2.20,花期長達60d之久,說明誘導鳳仙花組培苗試管內開花,培養基中除了要有合適的激素配比之外,激素的添加濃度也非常重要。
鳳仙花的組織培養研究者不是很多,且有的試驗只完成了再生體系,缺乏更為詳實的試驗數據[1,2]。鳳仙花是比較容易組織培養的品種,但其快繁系數并不高,本實驗3~5d增殖系數約3~5,且隨著培養時間的延長,增殖倍數也沒有很大的改善,多數研究者的結果也極為相似,如田廣紅(2002)[3]研究指出新幾內亞鳳仙芽增殖繼代周期為40d,增殖倍數為5,王越等(2008)[4]也指出大旗瓣鳳仙花增殖周期為35~40d,增殖倍數為3.5~4.0,劉靜等(2008)[5]與邵玉春等(2003)[6]的研究結果稍高一些,增殖倍數分別為6~8和14,所做的品種前者為新西蘭鳳仙,后者為新幾內亞鳳仙;同時鳳仙花在芽增殖的同時極易生根且根多,多數研究者有相似的結果[1,2,5],這樣可以大大簡化組培程序,提高快繁效率,若苗太瘦小可選擇性地生根壯苗后再煉苗移栽。
關于鳳仙花離體培養至試管內開花的報道更少見,僅向太和等(2005)[1]研究指出鳳仙花組培苗轉接到誘導開花培養基BA1.0+NAA0.1上,20d形成肉眼可見的花蕾,40d實現試管開花,但其鳳仙花品種為白邊康乃馨與金孔雀B。本實驗實現了新幾內亞鳳仙的試管開花,且開花率高達90%,花期長達60d,花色品種豐富,試管內開花為進一步探討外界條件對試管苗開花的調控提供了一個簡便的實驗體系[1],同時此系統完善,將可能為植物組織培養開創一條新的無可取代的商業途徑,如生產小型試管花卉掛飾,提高自然美的享受。
[1]向太和,王利琳.鳳仙花離體培養再生植株并試管內開花[J].杭州師范學院學報,2005,4(4):293~294.
[2]及 華,溫春秀,高延廳.何氏鳳仙花的離體快速繁殖[J].植物生理學通訊,1997,33(5):356~359.
[3]田廣紅.新幾內亞鳳仙的組織培養和植株再生[J].植物生理學通訊,2002,38(1):36.
[4]王 越,劉 燕.大旗瓣鳳仙花的組織培養與快速繁殖[J].植物生理學通訊,2008,44(3):510.
[5]劉 靜,丁 蘭,趙慶芳,等.鳳仙花的組織培養與離體快繁[J].西北師范大學學報,2008,44(1):80~82.
[6]邵玉春,和 寧,孟新亞.新幾內亞鳳仙的組織培養[J].中國花卉園藝,2003(3):28~29.