非洲菊品種紅色妖姬的組織培養(yǎng)研究

摘 要：以非洲菊品種紅色妖姬的幼小花蕾為外植體，選用MS為基本培養(yǎng)基，添加不同濃度和種類的激素，篩選出該品種誘導(dǎo)、增殖和生根培養(yǎng)的較佳配方，為其工廠化生產(chǎn)提供理論及技術(shù)指導(dǎo)。結(jié)果表明，適合非洲菊品種紅色妖姬的誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+6-BA 8.0mg/L+NAA 0.1mg/L，增殖培養(yǎng)基為MS+6-BA 0.6mg/L+NAA 0.1mg/L，生根培養(yǎng)基為1/2 MS+IBA 0.3mg/L+NAA 0.1mg/L。研究結(jié)果有望對(duì)該品種的種質(zhì)保存、工廠化育苗以及進(jìn)一步的種質(zhì)創(chuàng)新提供可參考的理論依據(jù)與技術(shù)指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：非洲菊；紅色妖姬；組織培養(yǎng)

中圖分類號(hào) S682.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2013）15-22-03

非洲菊（Gerbera jamesonii Bolus）系菊科多年生草本花卉，屬于異花授粉植物，又名扶郎花，原產(chǎn)南非，是世界十大切花之一，在國際市場(chǎng)非常暢銷[1]。非洲菊為多年生宿根常綠草本植物，全株具細(xì)毛，多數(shù)葉為基生，羽狀淺裂，頭狀花序單生。其株高30～40cm，頭狀花序高出葉面20～40cm，花色艷麗，花朵碩大，花枝清秀挺拔[2]，花期長(zhǎng)，切花產(chǎn)量高，栽培管理方便，在溫暖條件下能周年不斷地供應(yīng)鮮切花，因此生產(chǎn)規(guī)模愈來愈大，是當(dāng)今世界主要的切花品種之一[3]。非洲菊擴(kuò)繁主要以扦插繁殖、分株繁殖和組織培養(yǎng)繁殖為主。其中組培快繁是目前非洲菊生產(chǎn)上供苗的主要方法。紅色妖姬是近年來逐漸受到消費(fèi)者歡迎的非洲菊品種，主要消費(fèi)市場(chǎng)在上海、江浙等沿海一帶，表現(xiàn)為花瓣紅色、綜合觀賞性狀好、耐瓶插[4]。不同基因型的非洲菊品種對(duì)組織培養(yǎng)時(shí)的激素要求差異較大。筆者設(shè)計(jì)了不同激素及不同濃度組合的非洲菊品種紅色妖姬的分化、增殖及生根培養(yǎng)的配方，篩選最適的培養(yǎng)基方案，以期為該品種的種質(zhì)保存、工廠化育苗以及進(jìn)一步的種質(zhì)創(chuàng)新等工作提供理論依據(jù)與技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料 實(shí)驗(yàn)材料為云南省昆明靜林生物技術(shù)咨詢有限公司提供的非洲菊紅色妖姬品種的新鮮花蕾。

1.2 外植體的消毒 將非洲菊的新鮮花蕾（直徑為1.0～2.0cm）按以下步驟進(jìn)行消毒：用75%的酒精處理35s，再用無菌水沖洗3次，7%次氯酸鈉溶液處理10min；然后用無菌水沖洗2次，0.1%HgCl2溶液處理8min；置于超凈工作臺(tái)中并用無菌水清洗3次，備用。

1.3 培養(yǎng)基方案 以MS為基本培養(yǎng)基，蔗糖30g/L，瓊脂4.5g/L。根據(jù)不同組織培養(yǎng)階段對(duì)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的不同要求，設(shè)計(jì)不同的激素組合，pH5.8～6.0，121℃高壓滅菌15min。

1.3.1 分化培養(yǎng)階段 分化培養(yǎng)階段，以6-BA濃度為10.0、8.0、6.0和4.0mg/L，分別組合0.30、0.20、0.10和0.05mg/L的 NAA，共計(jì)16種培養(yǎng)方案。每種方案接種外植體30個(gè)，待開始分化產(chǎn)生不定芽時(shí)，統(tǒng)計(jì)其出芽數(shù)和分化率。

1.3.2 增殖培養(yǎng)階段 6-BA濃度為0.6、0.5和0.4mg/L，分別組合0.05和0.10mg/L的NAA，共設(shè)計(jì)6種培養(yǎng)方案。每種方案接種增殖芽叢10瓶，每瓶4個(gè)芽叢，每叢4個(gè)芽。待20d后，統(tǒng)計(jì)其增殖情況。

1.3.3 生根培養(yǎng)階段 生根培養(yǎng)設(shè)計(jì)為：IBA濃度為0.4、0.3、0.2和0.1mg/L，依經(jīng)驗(yàn)分別組合0.05、0.10、0.15和0.20mg/L的NAA，共設(shè)計(jì)4種培養(yǎng)方案（表1）。每種方案接種增殖單株10瓶，每瓶8個(gè)單株。待15d后，統(tǒng)計(jì)其生根情況。

表1 生根培養(yǎng)階段激素配比設(shè)計(jì)（mg/L）

[處理＼激素＼IBA＼NAA＼S1＼0.4＼0.05＼S2＼0.3＼0.10＼S3＼0.2＼0.15＼S4＼0.1＼0.20＼]

1.4 培養(yǎng)條件 光照培養(yǎng)溫度（25±2）℃，濕度70%，光照強(qiáng)度1 500～2 000lx，光照時(shí)間為10h/d。

2 結(jié)果與分析

2.1 分化培養(yǎng) 以非洲菊紅色妖姬的新鮮花蕾為外植體，分別接種在16種不同的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)50～55d后開始從愈傷組織中長(zhǎng)出不定芽，7周后統(tǒng)計(jì)芽點(diǎn)的數(shù)目及芽的分化率，結(jié)果如表2所示。從表2可看出，外植體在含有不同激素組合的培養(yǎng)基中都能直接分化出不定芽，但激素配方不同，芽的分化情況存在差異。其中，含6-BA 8.0mg/L和NAA 0.10mg/L的F7號(hào)培養(yǎng)基對(duì)不定芽的誘導(dǎo)率達(dá)到97.7%，高于其它培養(yǎng)基，其次為F6號(hào)培養(yǎng)基（誘導(dǎo)率為90%）。F15號(hào)和F16號(hào)培養(yǎng)基誘導(dǎo)分化芽的情況相對(duì)較差。表2還顯示，6-BA和NAA的濃度過高或過低均不利于不定芽的分化。以MS為基本培養(yǎng)基，附加8.0mg/L的6-BA和0.10mg/L的NAA為非洲菊品種紅色妖姬的最適分化培養(yǎng)基。

表2 不同激素配比對(duì)不定芽形成的影響

[處理＼激素（mg/L）＼出芽數(shù)（個(gè)）＼分化率（%）＼6-BA＼NAA＼F1＼10.0＼0.30＼17＼57.7＼F2＼10.0＼0.20＼21＼70.0＼F3＼10.0＼0.10＼26＼86.7＼F4＼10.0＼0.05＼24＼80.0＼F5＼8.0＼0.30＼23＼76.7＼F6＼8.0＼0.20＼27＼90.0＼F7＼8.0＼0.10＼29＼97.7＼F8＼8.0＼0.05＼25＼83.3＼F9＼6.0＼0.30＼26＼86.7＼F10＼6.0＼0.20＼26＼86.7＼F11＼6.0＼0.10＼24＼80.0＼F12＼6.0＼0.05＼18＼60.0＼F13＼4.0＼0.30＼13＼43.3＼F14＼4.0＼0.20＼13＼43.3＼F15＼4.0＼0.10＼11＼36.7＼F16＼4.0＼0.05＼14＼46.7＼]

2.2 增殖培養(yǎng) 將分化出的不定芽轉(zhuǎn)接到增殖培養(yǎng)基上進(jìn)行增殖培養(yǎng)，其結(jié)果如表3所示。表3顯示，以MS為基本培養(yǎng)基，6-BA濃度為0.6mg/L、NAA濃度為0.10mg/L時(shí)（Z2號(hào)培養(yǎng)基），非洲菊品種紅色妖姬的增殖倍數(shù)高于其他配方組合，其次為Z4號(hào)培養(yǎng)基。增殖倍數(shù)最低的是Z5號(hào)培養(yǎng)基（增殖倍數(shù)為1.13倍），且隨著其用量的減少，試管苗的增殖系數(shù)也在降低。觀察不定芽生長(zhǎng)的情況發(fā)現(xiàn)，在Z2配方下，增殖出的新芽表現(xiàn)為濃綠色，且較健壯，而Z4號(hào)培養(yǎng)基不定芽表現(xiàn)為線綠色，且苗較細(xì)。因此，在MS培養(yǎng)基中附加0.6mg/L的6-BA和0.10mg/L的NAA為非洲菊品種紅色妖姬的最適增殖培養(yǎng)基。

表3 增殖培養(yǎng)基對(duì)不定芽增殖的影響

[處理＼激素（mg/L）＼新增不定芽數(shù)（個(gè)）＼增殖倍數(shù)（倍）＼6-BA＼NAA＼Z1＼0.6＼0.05＼238＼1.49＼Z2＼0.6＼0.10＼386＼2.41＼Z3＼0.5＼0.05＼265＼1.66＼Z4＼0.5＼0.10＼274＼1.71＼Z5＼0.4＼0.05＼180＼1.13＼Z6＼0.4＼0.10＼218＼1.36＼]

2.3 生根培養(yǎng) 當(dāng)不定芽長(zhǎng)到1.5～2.0cm高，并有2～3片葉時(shí)，將不定芽切下并轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基中，以1/2 MS為基本培養(yǎng)基，附加不同濃度的NAA及IBA，15d后觀察生根情況，其結(jié)果列于表4。如表4所示，當(dāng)IBA濃度為0.3mg/L、NAA濃度為0.10mg/L時(shí)，根系生長(zhǎng)粗壯且多，培養(yǎng)15d，生根率達(dá)97.5%。因此可認(rèn)為，1/2 MS+IBA 0.3mg/L+NAA 0.10mg/L為非洲菊品種紅色妖姬的最適生根培養(yǎng)方案。

表4 IBA及NAA不同濃度對(duì)生根的影響

[處理＼激素（mg/L）＼生根的植株數(shù)（株）＼百分率（%）＼不定根的生長(zhǎng)情況＼IBA＼NAA＼R1＼0.4＼0.05＼65＼81.3＼較粗，根較多＼R2＼0.3＼0.10＼78＼97.5＼長(zhǎng)而粗壯，根多＼R3＼0.2＼0.15＼72＼90.0＼短而細(xì)，根多＼R4＼0.1＼0.20＼61＼76.3＼長(zhǎng)而細(xì)，根少＼]

2.4 煉苗與移栽 當(dāng)試管苗高度達(dá)3～4cm，根長(zhǎng)達(dá)到1.0～1.5cm時(shí)，將封口膜打開，使試管苗逐漸適應(yīng)外界環(huán)境。2～3d后，將試管苗連同培養(yǎng)瓶移至溫室大棚中進(jìn)行煉苗。煉苗期間，溫室溫度控制在25℃左右，相對(duì)濕度保持在70%～80%，并逐漸增加光照，防止小苗徒長(zhǎng)。待長(zhǎng)出5～6片葉，苗高15cm時(shí)，即可移栽。非洲菊移栽基質(zhì)要求應(yīng)具有較好的通氣性、保水性和排氣性，略呈微酸性。在草炭∶蛭石∶珍珠巖=1∶1∶2的基質(zhì)中，移栽成活率可達(dá)91%以上。

3 結(jié)論與討論

在組織培養(yǎng)中，外源激素對(duì)培養(yǎng)物的影響很大。只有激素配比合適的培養(yǎng)基才能誘導(dǎo)細(xì)胞分裂的啟動(dòng)，愈傷組織的生長(zhǎng)、分化以及根芽器官的發(fā)生。在一定的范圍內(nèi)，不同的激素組合對(duì)不定芽的誘導(dǎo)作用不同。魯雪華等[5]的研究結(jié)果表明：低濃度的6-BA不能誘導(dǎo)芽的分化，而且愈傷組織褐化嚴(yán)重；隨著6-BA濃度的升高，褐化程度減輕，繼而有芽長(zhǎng)出，當(dāng)6-BA達(dá)到10mg/L時(shí)，出芽效果最好；張素勤等[6]認(rèn)為6-BA所誘導(dǎo)的不定芽較KT和NAA、IBA和2，4-D誘導(dǎo)的效果要好。

實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)6-BA濃度為8.0mg/L、NAA濃度為0.1mg/L時(shí)誘導(dǎo)效果最好，當(dāng)6-BA的濃度過高或過低時(shí)效果都不佳。這一結(jié)果與已有研究相一致。研究表明，連續(xù)使用高濃度的6-BA，會(huì)造成芽叢細(xì)弱、葉片細(xì)長(zhǎng)及深缺刻等不正?，F(xiàn)象，并使有效苗降低，同時(shí)還可影響遺傳的穩(wěn)定性。低濃度的6-BA與少量的NAA配合，可連續(xù)獲得形態(tài)正常而健壯的非洲菊試管苗，繁殖系數(shù)可達(dá)5.7[7]。劉麗榮等[8]在1/2 MS培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上探求IBA、NAA、IAA的生根效果，觀察到在2～4mg/L范圍內(nèi)，同一濃度水平的生長(zhǎng)素對(duì)根的形態(tài)有較大的影響，IAA誘導(dǎo)的根系較細(xì)長(zhǎng)，側(cè)根、須根較多；IBA次之；NAA所誘導(dǎo)的根肥大、短粗，但移栽成活率較低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：對(duì)非洲菊品種紅色妖姬而言，當(dāng)6-BA濃度在0.6mg/L、NAA濃度在0.1mg/L時(shí)增殖系數(shù)較高；IBA濃度為0.3mg/L、NAA濃度為0.1mg/L時(shí)，生根率可達(dá)97.5%。

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（責(zé)編：徐世紅）