花序特征和季節(jié)對(duì)非洲菊不定芽誘導(dǎo)的影響

單芹麗，吳麗芳，余蓉培，瞿素萍*，楊春梅*

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 花卉研究所/國(guó)家觀賞園藝工程技術(shù)研究中心，云南 昆明 650205；2.玉溪云星生物科技有限公司，云南 玉溪 652604)

花序特征和季節(jié)對(duì)非洲菊不定芽誘導(dǎo)的影響

單芹麗1，2，吳麗芳2，余蓉培1，瞿素萍1*，楊春梅2*

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 花卉研究所/國(guó)家觀賞園藝工程技術(shù)研究中心，云南 昆明 650205；2.玉溪云星生物科技有限公司，云南 玉溪 652604)

以花托為試材，研究了花序特征和季節(jié)對(duì)非洲菊不定芽誘導(dǎo)的影響。結(jié)果表明：半重瓣品種不定芽誘導(dǎo)所需時(shí)間最長(zhǎng)，誘導(dǎo)率最低；重瓣品種不定芽分化時(shí)間最短。單瓣品種不定芽誘導(dǎo)率最高，綠心、橙色的非洲菊品種不定芽誘導(dǎo)效果最好。對(duì)非洲菊不定芽誘導(dǎo)率和誘導(dǎo)時(shí)間影響大小的因子依次為花色>花朵瓣型>花心顏色。同一季節(jié)取材培養(yǎng)，不同基因型不定芽誘導(dǎo)效果差異顯著，同一基因型在不同季節(jié)取材培養(yǎng)，不定芽誘導(dǎo)效果也存在顯著差異，因此，取材季節(jié)的選擇應(yīng)隨基因型改變而改變。

非洲菊；花序特征；季節(jié)；不定芽；誘導(dǎo)

非洲菊(GerberajamesoniiBolus)是菊科大丁草屬多年生宿根草本植物，是世界著名的五大鮮切花之一。目前，國(guó)內(nèi)的非洲菊切花栽培品種主要是依靠組織培養(yǎng)繁殖的無(wú)性系品種。在自然環(huán)境下，非洲菊異花傳粉，自交不親和，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)建立高效的再生體系既可為遺傳改良提供理想的受體材料，也是快速繁育優(yōu)良種苗的有效手段。由于非洲菊的莖尖、幼葉、葉柄對(duì)母株傷害大，剝?nèi)±щy，又容易被污染而較少被采用，因此，國(guó)內(nèi)常以非洲菊花托為外植體進(jìn)行離體培養(yǎng)，但不定芽的誘導(dǎo)效果懸殊很大[1-4]。

云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所自1997年起開(kāi)展非洲菊新品種的選育、組培繁育技術(shù)相關(guān)研究，經(jīng)過(guò)品種間反復(fù)雜交，結(jié)合單株選擇和組織培養(yǎng)進(jìn)行單株擴(kuò)繁方法，成功選育了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的非洲菊新品種[5-7]。但多年的非洲菊育種和種苗生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，某些雜交后代或生產(chǎn)品種花托植株再生較為困難，主要表現(xiàn)在非洲菊花托不定芽的誘導(dǎo)效果不穩(wěn)定，難以把握各品種花托植株再生的成功率，阻礙了非洲菊新品種的選育進(jìn)程。因此，摸清非洲菊花托誘導(dǎo)不定芽的影響因素具有重要意義。前人對(duì)非洲菊花托不定芽誘導(dǎo)的研究大多集中在培養(yǎng)基、激素組合、花托大小選擇方面，關(guān)于花序特征和季節(jié)對(duì)非洲菊的花托不定芽誘導(dǎo)的影響鮮見(jiàn)報(bào)道。為此，本試驗(yàn)在不同季節(jié)，以不同花序特征的非洲菊品種為試材，研究了花序特征和取材季節(jié)對(duì)非洲菊花托不定芽誘導(dǎo)的影響，為深入了解非洲菊花托植株再生影響因素提供理論和實(shí)踐依據(jù)，為非洲菊種苗高效繁育和新品種篩選奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)所用材料來(lái)自云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所非洲菊育種資源圃，從資源圃中隨機(jī)抽取32個(gè)引進(jìn)或自育品種。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 花序主要特征的分類方法 當(dāng)非洲菊花藥剛吐粉時(shí)，通過(guò)目測(cè)方法調(diào)查各參試品種的3個(gè)主要花序特征(圖1)：花瓣顏色、花心顏色和花朵瓣型。花心顏色分為黑心和綠心；瓣型分為3種：?jiǎn)伟?內(nèi)輪舌狀花不明顯或?yàn)楣軤罨ㄐ螒B(tài))、半重瓣(內(nèi)輪舌狀花的長(zhǎng)度小于花徑的1/2)、重瓣(內(nèi)輪舌狀花的長(zhǎng)度大于或等于花徑的1/2)[8]，花色分為橙色、黃色、紅色、粉色、白色、紫色和復(fù)色七大色系[9]。

A：?jiǎn)伟辍⒑谛摹⒓t色；B：半重瓣、綠心、紫色；C：重瓣、黑心、橙色。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 花序特征對(duì)花托培養(yǎng)的影響試驗(yàn)：對(duì)32個(gè)品種的花托進(jìn)行培養(yǎng)，每個(gè)品種接種20瓶，每瓶接種2～3個(gè)花托，共32個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，按花心顏色、花朵瓣型和花色分類統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，研究花序特征對(duì)非洲菊花托植株再生的影響。

季節(jié)對(duì)花托培養(yǎng)的影響試驗(yàn)：分別于1月(冬季)、4月(春季)、7月(夏季)、10月(秋季)中旬，挑選花色明顯不同的4個(gè)非洲菊品種紅極星(紅色)、玲瓏(粉色)、陽(yáng)光露(橙色)和多利(復(fù)色)的花托進(jìn)行培養(yǎng)，每個(gè)處理接種20瓶，每瓶接種2～3個(gè)花托，共16個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，研究不同采摘季節(jié)對(duì)非洲菊花托植株再生的影響。

1.2.3 無(wú)菌外植體的獲得 摘取萼片包裹著花心，且花心剛剛露出時(shí)的花托為外植體進(jìn)行培養(yǎng)。采摘的花托先用濃度為0.1%的洗衣粉水清洗，自來(lái)水下沖洗干凈后，在無(wú)菌超凈臺(tái)中將花托在濃度為0.1%的升汞中浸泡12 min，在濃度為0.2%的次氯酸鈉加2滴吐溫-20的溶液中浸泡10 min，浸泡過(guò)程中充分搖動(dòng)器皿，最后用無(wú)菌水漂洗4遍，即得試驗(yàn)所需的無(wú)菌材料。

1.2.4 培養(yǎng)方法及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 消毒滅菌后的花托接入MS+BA 10 mg/L+IAA 0.5 mg/L，附加食用白糖30 g/L，瓊脂7 g/L，pH值5.5～5.8的培養(yǎng)基中，置于溫度(22±2)℃、光照強(qiáng)度40～50 μmol/(m2·s)、光照時(shí)間為10 h/d的培養(yǎng)室中進(jìn)行不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)，每30 d用相同的誘導(dǎo)培養(yǎng)基更換一次，直至誘導(dǎo)出芽。接種2周后，剔除污染瓶和死亡花托，采用目測(cè)方法，每天定時(shí)觀察一次，調(diào)查每個(gè)處理花托不定芽的誘導(dǎo)情況。培養(yǎng)至120 d時(shí)，統(tǒng)計(jì)各處理不定芽的誘導(dǎo)率及誘導(dǎo)時(shí)間，不定芽誘導(dǎo)率(%)=誘導(dǎo)出不定芽的花托數(shù)/調(diào)查的花托總數(shù)×100%，誘導(dǎo)時(shí)間為每個(gè)花托從接種到剛分化出芽所需的時(shí)間。超過(guò)120 d時(shí)，還未誘導(dǎo)出不定芽的處理，誘導(dǎo)時(shí)間以120 d統(tǒng)計(jì)，不定芽誘導(dǎo)率計(jì)為0。計(jì)算各處理測(cè)試參數(shù)的平均值，試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003和DPS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，利用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)結(jié)合Duncan新復(fù)極差法對(duì)各處理進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 花序特征對(duì)花托不定芽誘導(dǎo)的影響

2.1.1 不同花心顏色對(duì)花托不定芽誘導(dǎo)的影響 將32個(gè)非洲菊品種分為黑心和綠心品種，分別計(jì)算不同花心所有品種花托不定芽誘導(dǎo)率和誘導(dǎo)時(shí)間的平均值，分析花心對(duì)花托植株再生的影響(圖2)。非洲菊花托不定芽的誘導(dǎo)率因花心顏色不同存在顯著差異，相對(duì)黑心品種，綠心品種花托不定芽的誘導(dǎo)率較高，平均達(dá)60.6%。黑心非洲菊品種和綠心非洲菊品種之間，花托誘導(dǎo)不定芽所需的時(shí)間差異不顯著，說(shuō)明通過(guò)花托培養(yǎng)誘導(dǎo)非洲菊再生植株所需時(shí)間受花心顏色的影響不大。

圖2 不同花心顏色對(duì)非洲菊花托不定芽誘導(dǎo)率和誘導(dǎo)時(shí)間的影響

2.1.2 花朵瓣型對(duì)花托不定芽誘導(dǎo)的影響 將32個(gè)非洲菊品種按半重瓣、單瓣和重瓣品種分類，分別計(jì)算不同瓣型所有品種花托不定芽誘導(dǎo)率和誘導(dǎo)時(shí)間的平均值，分析瓣型對(duì)花托植株再生的影響。由圖3可知，非洲菊花托不定芽的誘導(dǎo)率和誘導(dǎo)時(shí)間，在不同瓣型間均存在顯著差異。相比單瓣和重瓣品種，半重瓣品種花托植株再生的效果最差，誘導(dǎo)不定芽所需的時(shí)間較長(zhǎng)，平均時(shí)間達(dá)68.0 d，不定芽誘導(dǎo)率較低，平均只有55.6%；單瓣品種花托不定芽誘導(dǎo)率最高，平均達(dá)67.9%，但不定芽分化所需時(shí)間較重瓣品種長(zhǎng)，重瓣品種花托誘導(dǎo)不定芽所需時(shí)間最短，平均時(shí)間只需43.8 d。

圖3 不同花朵瓣型對(duì)非洲菊花托不定芽誘導(dǎo)率和誘導(dǎo)時(shí)間的影響

2.1.3 花色對(duì)花托不定芽誘導(dǎo)的影響 將32個(gè)非洲菊品種按橙色、黃色、紅色、粉色、白色、紫色和復(fù)色七大色系分類，分別計(jì)算不同花色所有品種花托不定芽誘導(dǎo)率和誘導(dǎo)時(shí)間的平均值，分析花色對(duì)花托植株再生的影響。由圖4可知，非洲菊花托不定芽的誘導(dǎo)率和誘導(dǎo)時(shí)間，在不同花色間均存在顯著差異。花托不定芽誘導(dǎo)率高的品種，誘導(dǎo)時(shí)間不一定最短。相對(duì)其他品種，橙色和復(fù)色品種的花托不定芽誘導(dǎo)率平均值較高，分別為67.5%和66.3%，兩者無(wú)顯著差異，但橙色和復(fù)色品種不定芽的平均誘導(dǎo)時(shí)間存在顯著差異，橙色品種只需要39.0 d，而復(fù)色品種需要63.0 d，僅次于紅色品種，紅色品種花托植株再生最困難，誘導(dǎo)不定芽的平均時(shí)間最長(zhǎng)，需要79.1 d，培養(yǎng)120 d時(shí)，誘導(dǎo)率只有52.0%。

圖4 不同花色對(duì)非洲菊花托不定芽誘導(dǎo)率和誘導(dǎo)時(shí)間的影響

2.1.4 不同花序特征對(duì)非洲菊不定芽誘導(dǎo)效果的影響 通過(guò)對(duì)非洲菊不定芽誘導(dǎo)率和誘導(dǎo)時(shí)間進(jìn)行直觀分析，可明確花序特征對(duì)非洲菊不定芽誘導(dǎo)效果影響的大小[10-11]。表1中同一花序特征內(nèi)分類水平極差(R)的大小，可分別反映出該花序特征對(duì)非洲菊不定芽誘導(dǎo)率和誘導(dǎo)時(shí)間的影響程度。3個(gè)花序特征對(duì)非洲菊不定芽誘導(dǎo)率和誘導(dǎo)時(shí)間影響的主次關(guān)系是C>B>A，即依次是花色>花朵瓣型>花心顏色。根據(jù)各花序特征分類均值(Ki)的大小，可得到非洲菊花托不定芽誘導(dǎo)率最高的組合為A2B2C2，誘導(dǎo)時(shí)間最短的組合是A2B3C2，即花心為綠色、瓣型為單瓣、花色為橙色的品種不定芽誘導(dǎo)率相對(duì)較高；花心為綠色、瓣型為重瓣、花色為橙色的品種不定芽誘導(dǎo)時(shí)間相對(duì)較短。綜合比較可知：綠心、橙色的非洲菊品種不定芽誘導(dǎo)效果最好。

表1 非洲菊不定芽誘導(dǎo)效果的直觀分析

2.2 取材季節(jié)對(duì)花托不定芽誘導(dǎo)的影響

4個(gè)不同花色非洲菊品種紅極星、玲瓏、陽(yáng)光露、多利分別于冬季、春季、夏季、秋季取材并進(jìn)行培養(yǎng)，不同處理的花托誘導(dǎo)不定芽的結(jié)果見(jiàn)表2。同一品種在不同季節(jié)取材，不定芽的誘導(dǎo)效果差異顯著；同一季節(jié)取材，不同品種花托不定芽的誘導(dǎo)效果也存在顯著差異。

紅極星在夏季取材不定芽的誘導(dǎo)效果較好，不定芽誘導(dǎo)率最高，誘導(dǎo)時(shí)間最短；冬季取材，不定芽誘導(dǎo)率最低；春季取材不定芽的誘導(dǎo)時(shí)間最長(zhǎng)。而玲瓏與紅極星剛好相反，夏季取材誘導(dǎo)效果最差，培養(yǎng)120 d時(shí)都未誘導(dǎo)出不定芽，誘導(dǎo)率為0；冬季取材，培養(yǎng)66.7 d就有不定芽誘導(dǎo)出來(lái)，培養(yǎng)120 d時(shí)，不定芽誘導(dǎo)率可達(dá)41.3%。多利在不同季節(jié)取材，花托不定芽的誘導(dǎo)率大小表現(xiàn)為冬季>春季>秋季>夏季；陽(yáng)光露在不同季節(jié)取材，花托不定芽的誘導(dǎo)率大小表現(xiàn)為春季>夏季>秋季>冬季。

3 討論

為了降低試驗(yàn)誤差，本試驗(yàn)選擇非洲菊花朵成熟度一致，即花藥剛吐粉時(shí)，調(diào)查植株的花序特征，減小花序特征分類差異對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響；接種2周后，剔除污染瓶和死亡花托，避免因外植體消毒處理不當(dāng)影響不定芽誘導(dǎo)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)。上述操作方法，使試驗(yàn)結(jié)果更加可靠。王春彥等[12]研究了8個(gè)非洲菊品種在1/2MS+BA 8 mg/L+NAA 0.3 mg/L培養(yǎng)基進(jìn)行不定芽誘導(dǎo)，其分化時(shí)間集中于接種后50～90 d的時(shí)間段內(nèi)，本試驗(yàn)在培養(yǎng)基MS+BA 10 mg/L+IAA 0.5 mg/L中進(jìn)行不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)，32個(gè)基因型中有27個(gè)基因型的不定芽誘導(dǎo)時(shí)間在20～80 d之內(nèi)。

表2 不同取材季節(jié)對(duì)不定芽誘導(dǎo)的影響

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，同列數(shù)值后不同小寫(xiě)字母表示在0.05水平上的差異顯著。

劉福平等[13]認(rèn)為黑心品種分化極為困難，本試驗(yàn)也得到類似結(jié)果，雖然黑心和綠心品種不定芽分化所需的平均時(shí)間無(wú)顯著差異，但培養(yǎng)120 d時(shí)，黑心品種的不定芽誘導(dǎo)率相對(duì)較低，黑心品種和綠心品種不定芽誘導(dǎo)率存在顯著差異，平均值分別為57.9%和60.6%。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：相比單瓣和重瓣品種，半重瓣品種花托植株再生較難，重瓣品種不定芽分化時(shí)間較短，單瓣品種不定芽誘導(dǎo)率較高。橙色、黃色、紅色、粉色、白色、紫色和復(fù)色七大色系中，橙色品種的花托植株再生相對(duì)容易，不定芽分化平均時(shí)間只需要39.0 d，培養(yǎng)120 d時(shí)，花托不定芽誘導(dǎo)率平均值達(dá)67.5%，紅色品種花托植株再生較難，不定芽分化所需平均時(shí)間最長(zhǎng)，需要79.1 d，培養(yǎng)120 d時(shí)，誘導(dǎo)率只有52.0%。

對(duì)非洲菊不定芽誘導(dǎo)率和誘導(dǎo)時(shí)間影響的大小依次為花色>花朵瓣型>花心顏色，總體而言，綠心、橙色的非洲菊品種不定芽誘導(dǎo)效果最好。冬季取材，多利與玲瓏不定芽的誘導(dǎo)率較好，但紅極星和陽(yáng)光露花托不定芽誘導(dǎo)率較低。玲瓏在夏季取材時(shí)，誘導(dǎo)不定芽較為困難，120 d后繼續(xù)培養(yǎng)，直到138 d時(shí)才誘導(dǎo)出不定芽，但在冬季取材，培養(yǎng)66.7 d就能誘導(dǎo)出芽。通過(guò)本試驗(yàn)，證實(shí)取材季節(jié)及基因型對(duì)花托誘導(dǎo)不定芽的影響較顯著，每個(gè)基因型均要通過(guò)試驗(yàn)才能確定適宜的取材季節(jié)。

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(責(zé)任編輯：曾小軍)

Effects of Inflorescence Characteristics and Season on Inducement of Adventitious Buds inGerberajamesonii

SHAN Qin-li1,2, WU Li-fang2, YU Rong-pei1, QU Su-ping1*, YANG Chun-mei2*

(1. Flower Research Institute, Yunnan Academy of Agricultural Sciences / National Engineering and Technology Research Center for Ornamental Horticulture, Kunming 650205, China; 2. Yuxi Yunxing Biotechnology Limited Company in Yunnan Province, Yuxi 652604, China)

The effects of inflorescence characteristics and season on the inducement of adventitious buds from receptacle ofGerberajamesoniiwere studied. The results showed that: the time required for adventitious bud inducement was the longest and the inducement rate was the lowest in semidouble-flower varieties; the differentiation time of adventitious buds in double-flower varieties was the shortest; the inducement rate of adventitious buds in single-flower varieties was the highest; the adventitious buds of green-heart and orangeG.jamesoniivarieties were induced best. The effects of various factors on the inducement rate and inducement time of adventitious buds inG.jamesoniirevealed the following order: flower color > flower petal > flower-heart color. In the same season, there were significant differences in the inducement effect of adventitious buds among different genotypes. For the same genotype, there was also a significant difference in the inducement effect of adventitious buds among different seasons.

Gerberajamesonii; Inflorescence characteristics; Season; Adventitious bud; Inducement

2017-04-28

云南省科技廳技術(shù)創(chuàng)新暨產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)資金項(xiàng)目(2015XB015)；國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2015BAD10B00)；云南省科技 廳重大科技專項(xiàng)(2016ZA005)。

單芹麗(1973─)，女，云南祥云人，研究員，碩士，主要從事花卉育種與種苗繁育技術(shù)研究。*通訊作者:瞿素萍、楊春梅。

S682.1+1

A

1001-8581(2017)09-0036-05