槭葉蔦蘿的離體培養與開花誘導

于鳳超 張曉軍 張佳奇 王寧 馬天宇 許秋燕 付晨霞

摘?要：誘導槭葉蔦蘿組培苗開花，探討不同離子濃度及蔗糖濃度對槭葉蔦蘿離體開花培養的影響，為進一步探討外界條件對試管苗開花的調控提供理論參考和簡便的實驗體系.結果表明，1/2 MS + KT 2.0 mg·L-1+ IBA 0.2 mg·L-1+ 40 g·L-1培養基最適合槭葉蔦蘿管苗離體開花誘導;培養60 d左右，槭葉蔦蘿試管苗形成花芽并在試管內開花，花芽誘導率可達100 %，開花率可達60 %以上.

關鍵詞：槭葉蔦蘿;組織培養;開花誘導

[中圖分類號]Q944.1?[文獻標志碼]A

文章編號：1003-6180（2019）02-0036-03

成花誘導是高等植物成花過程中的最關鍵步驟，是一個非常復雜的生理過程，受植物內部條件和外部環境因子的影響.研究環境因子在成花誘導中的作用及其機理，對于植物生長發育研究有著十分重要的意義.試管開花植株形體小，但花的形狀和顏色不變，具有一定的觀賞價值，可作為微型盆景應用于花卉生產.通過組織培養技術研究開花，具有操作簡便、易控制、重復性強等優點，不受季節和地域的限制，為研究植物開花的分子生物學機制提供了一個理想的實驗系統.開花誘導是通過控制培養條件和培養基組成， 研究外部因子對外植體花芽分化的影響， 誘導處于營養生長期或生殖生長期的植物開花.組織培養條件下成花一般有 3 種方式：外植體直接分化形成花芽;外植體形成愈傷組織后， 再由愈傷組織直接分化形成花芽; 外植體再生營養枝（苗） 后， 再生枝在試管內再形成花芽.

槭葉蔦蘿（Quamoclit sloteri House）別名葵葉蔦蘿，旋花科，蔦蘿屬，是羽葉蔦蘿和圓葉蔦蘿的雜交種，為一年生蔓性草本植物.旋花科植物對光周期敏感，是研究開花機制的絕好材料.本研究在試管內誘導槭葉蔦蘿組培苗開花，研究不同離子濃度及蔗糖濃度對槭葉蔦蘿離體開花培養的影響，以期提高其開花比率，為進一步探討外界條件對試管苗開花的調控提供理論參考和簡便的實驗體系.

1?材料與方法

供試材料為槭葉蔦蘿種子，由牡丹江師范學院生命科學院提供.

1.1?無菌外植體材料的獲得

選取成熟飽滿的槭葉蔦蘿種子流水沖洗30 min.在超凈工作臺上用70 %的酒精浸泡30 s，無菌水沖洗1次.放入0.2 %的升汞溶液中并加入幾滴吐溫（Tween20），震蕩滅菌10 min，無菌水沖洗5次，用無菌濾紙將材料表面水分吸干.接種到不添加任何激素的1/2MS培養基上.待種子萌發并長出小苗后，取無菌苗的側芽作為外植體材料進行開花誘導培養.

1.2?離體開花誘導

將槭葉蔦蘿無菌苗切成0.8 cm左右帶有葉柄的單節莖段，分別接種到以下培養基中：

（1）MS+KT 2.0 mg·L-1（單位下同）+IBA 0.2+30 g·L-1蔗糖;

（2）MS+KT 2.0+IBA 0.2+40 g·L-1蔗糖;

（3）1/2MS+KT 2.0+IBA 0.2+30 g·L-1蔗糖;

（4）1/2MS+KT 2.0+IBA 0.2+40 g·L-1蔗糖;

（5）1/4MS+IBA 0.2+KT 2.0+30 g·L-1蔗糖;

（6）1/4MS+KT2.0+IBA 0.2+40 g·L-1蔗糖.

培養基均添加6 g·L-1瓊脂，pH 5.8.培養溫度為（25±1） °C，光照時間為12 h·d-1，光照強度為27～36 μmol·m-2·s-1.每個處理接種20瓶，每瓶一個外植體.

2?實驗結果

2.1?離體開花誘導過程中槭葉蔦蘿試管苗的形態建成

將無菌外植體分別接種到（1）-（6）號培養基中，進行花芽誘導，光下培養.培養5 d后，外植體明顯膨大，兩端切口處形成淺綠色愈傷組織;培養10 d后，外植體葉腋處的愈傷組織形成小突起，分化形成淺綠色芽點;培養25 d左右，試管苗可長出3～4片葉，高約3～4 cm;培養35 d左右，均可從小苗的葉腋處誘導出花芽，越靠近小苗頂端的葉腋處，誘導花芽的頻率越高（圖1）;培養45 d左右，形成肉眼可見的花蕾;培養60 d左右，可見試管苗開花，花形及色澤均正常，與原品種無明顯差異，花冠直徑2～2.5 cm，具有正常的雄蕊和雌蕊（圖2），開花期7～8 d（體外正常開花期1～2 d）.誘導成花的途徑有兩條：一是外植體葉腋處綠色小突起直接誘導分化形成花芽;二是外植體葉腋處綠色小突誘導形成再生營養枝，再由枝營養枝的腋芽被誘導形成花芽

2.2?不同的離子濃度及蔗糖濃度對槭葉蔦蘿離體開花誘導的影響

表1列出了不同離子濃度及蔗糖濃度對槭葉蔦蘿試管苗開花的影響.從表1可以看出，在蔗糖濃度相同的情況下，1/2 MS基本培養基優于MS和1/4MS培養基.加入KT 2.0 ，IBA 0.2和40 g·L-1蔗糖，對槭葉蔦蘿離體開花有明顯的促進作用，開花量及植株生長情況均較理想.適當降低離子濃度有利于試管苗的離體開花誘導，但是過度降低培養基中離子濃度，會出現整株矮小，變黃等現象，這可能是營養元素過度缺乏造成的.所以，本實驗采用1/2MS培養基為槭葉蔦蘿離體開花的基本培養基.

開花誘導可能依賴于植物本身碳水化合物的高水平積累，碳的提高一般通過增加培養基中蔗糖的濃度來實現，在一定范圍內，培養基的糖濃度越高，開花率越高.[6]但含糖量過高也會抑制植物開花，可能是因為糖含量過高引起培養基的滲透壓過高，而抑制了植物開花.通過對表1的觀察發現，蔗糖濃度在40 g·L-1時，其各項指標都遠遠優越于蔗糖濃度30 g·L-1. 這表明適當提高蔗糖的濃度，有利于提高花芽的誘導率及開花.

3?結論

試管苗開花的誘導與植物的生長習性、溫度、光周期、碳氮營養的水平以及內源和外源植物激素的水平有關，目前尚缺乏系統的研究.本文在離體快繁的基礎上，研究試管內誘導槭葉蔦蘿組培苗開花現象，為進一步探討外界條件對試管苗開花的影響提供了一個簡便的實驗體系.槭葉蔦蘿從起始培養到試管開花，僅需60 d左右，花期可長達7～8 d，且操作程序簡單方便.試管花具有獨特的觀賞價值，因此，槭葉蔦蘿試管花具有一定的商業開發價值.誘導槭葉蔦蘿花芽分化及開花的最適培養基為1/2MS+KT 2.0+IBA 0.2 +40 g·L-1蔗糖.花芽誘導率100%，開花率65%.

參考文獻

[1]劉義存，周俊輝，白志川.試管開花的研究評述[J].西南園藝，2006，34（5）：20-22.

[2]張曉軍.槭葉蔦蘿的離體培養與植株再生[J].植物生理學通訊，2007，43（1）：119.

[3]張曉軍.金娃娃萱草的離體培養及植株再生[J].牡丹江師范學院學報：自然科學版，2017（1）：49-51.

編輯：琳莉