雞冠花試管內開花技術研究

李可貴 劉揚 陳冠銘 任杰 李宏楊

(1三亞市南繁科學技術研究院 海南三亞572000;2三亞市熱帶農業科學研究院 海南三亞572000)

雞冠花（Celosia cristataL.）為莧科青葙屬一年生草本植物，別名老來紅、鳳尾雞冠、紅雞冠等。雞冠花原產于非洲、美洲和亞洲印度，在中國幾乎全國均有分布。雞冠花一般在夏秋季開花，花期長，花多數為紅色，呈雞冠狀，適于布置花壇、花境或盆栽觀賞等，是當前應用比較廣泛的觀賞植物品種［1］。

試管花是利用植物組織培養技術，在人為可控的無菌環境條件下培養而成，在相對密閉的透明試管瓶里生長與觀賞的微型花卉。試管花卉又被稱為“天使花房”“試管花屋”“手指玫瑰”等。“手指玫瑰”在韓國、英國、日本、新加坡等地很流行［2］。目前，國內實現試管內成花的植物有鐵皮石斛、長筒花、長壽花、鳳仙花、千日紅、大巖桐、春石斛、香石竹等近30種［3-8］。

有關雞冠花試管內成花技術的研究已有報道。李廣友等［9］研究不同濃度蔗糖和不同培養空間對雞冠花生長的影響，當蔗糖濃度為40 g/L時，花序的長度和寬度最大；容器越小，營養生長時間縮短，開花時間提前；花期最長可以達到60 d以上。孫寧等［10］研究發現，生長激素IAA與NAA對雞冠花的生根和成花有促進作用，IAA 0.5 mg/L、NAA 1.0 mg/L時成花率均可達到100%，且以IAA 0.5 mg/L時單株成花數最多；KT對植物的分化和開花有促進作用，而6-BA對雞冠花生根與成花有抑制作用。梁艷等［11］研究認為，0.5 mg/L IBA處理的雞冠花生根率和開花率最高。林炳英等［12］認為，MS培養基中加入6-BA 0.6 mg/L和NAA 0.1 mg/L誘導的芽數量最多，而且芽生長表現較好，有利于芽的增殖培養。但利用該技術制作成雞冠花試管花卉并應用于生產的報道還很少，原因可能在產品易受污染、保鮮期較短、運輸易損等方面。本研究擬解決如何提高產品保鮮效果和觀賞性，并考察了產品在不同環境下的適應性，為產品產業化開發提供基礎資料。

1 材料與方法

1.1 材料

雞冠花（紅色，普通品種）種植于三亞市南繁科學技術研究院種質資源圃內，9月份采收種子后，去雜，挑選黑色飽滿的種子，曬干。種子用塑料封口袋包裝好，置于冰箱冷藏（4℃），備用。山農一號為市售廣譜性生物抑菌劑。

1.2 方法

1.2.1 外植體消毒與無菌播種

將雞冠花種子置于三角瓶中，加入洗潔精，蓋上紗布，然后注入自來水，反復搖動并靜置1 min，透過紗布濾去洗潔精。重復沖洗3次后，瀝干水備用。在超凈工作臺上，將75%酒精倒入裝雞冠花種子的三角瓶中，浸泡滅菌3 min，倒去酒精，用無菌水沖洗5次。再用20%的次氯酸鈉溶液滅菌10 min，期間不斷搖動，倒去消毒液，用無菌水沖洗5次。

將種子均勻散播在培養基上，15 d后幼苗株高可達1.6 cm。所用培養基配方［13］為：1/2 MS（其中大量元素減半，其它成分不變）＋蔗糖25 g/L＋卡拉膠7 g/L；培養基pH值調至5.8～6.0，在121℃下高壓滅菌20 min，下同。所用培養條件：培養室溫度為（25±2）℃，光照12 h/黑暗12 h，光照強度30～40μmol/（m2·s），下同。

1.2.2 試管苗增殖培養

在種子播種30 d左右，幼苗長至3～4 cm時，將幼苗切成1 cm左右的莖段，每段帶1個莖節和葉片，轉接到增殖培養基上使腋芽萌發。如此往復，可連續繼代培養8～10次，每次30～40 d，增殖倍數2～4倍。培養基配方［13］：MS＋蔗糖25 g/L＋卡拉膠7 g/L＋6-BA 1.0 mg/L＋卡拉膠7 g/L。

1.2.3 花芽誘導培養

將苗齡為30～50 d的增殖苗切除基部和畸形、褐化部分及黃葉，轉接到花芽誘導培養基上。培養基配方［13］：MS＋蔗糖25 g/L＋卡拉膠7 g/L＋ABA 1.0 mg/L。

1.2.4 保鮮培養

幼苗經過15～20 d培養，花序陸續出現，但花序還較小且顏色較淺。切除幼苗基部的黃葉及根系，轉接到保鮮培養基上。保鮮培養基配方：MS＋蔗糖30 g/L＋卡拉膠7 g/L＋6-BA 0.05 mg/L＋NAA 0.05 mg/L＋山農一號0～3 mL/L。幼苗轉接到該培養基上培養7～10 d后，花序增大，顏色明顯轉紅。山農一號濃度設置0、1、2和3 mL/L共4個處理，每個處理接種30瓶，重復3次。轉接60 d后分別觀察植株的生長情況，統計污染率。污染率＝（受污染的株樹/接種的株樹）×100%。

1.2.5 成花制作

將帶有鮮艷花序的單莖轉接到透明工藝瓶中。工藝瓶選用大小適宜的透明玻璃瓶，玻璃瓶經過高壓滅菌后，在超凈工作臺上及時倒入滅菌后的保鮮培養基，培養基占瓶高的1/5。

同時進行培養基顏色調制試驗。配制培養基，配方：（MS＋蔗糖30 g/L＋卡拉膠7 g/L＋6-BA 0.05 mg/L＋NAA 0.05mg/L＋山農一號1 mL/L＋食用色素0～0.1 g/L），其中，食用色素添加分3種顏色（紅、藍、綠）及3個濃度（0.02、0.05、0.10 g/L）處理，用玻璃棒攪均勻，再滅菌。每個試驗處理接種30瓶培養基，重復3次，靜置60 d后記錄和評分。評分標準：以培養基的透明度、植株搭配及主觀喜好，按百分制進行綜合評分，同時觀察對植株生長的影響。評分人：隨機邀請50人評分，數據取平均值。

1.2.6 試管花光照培養試驗

按照成花制作方法，配制培養基（MS＋蔗糖30 g/L＋卡拉膠7 g/L＋6-BA 0.05 mg/L＋NAA 0.05 mg/L＋山農一號1 mL/L＋食用色素0.05 g/L）。產品封口后，分別置于3種環境條件（光照強度）下培養，其中培養室為恒溫25℃，大氣溫度為22～28℃。每個試驗處理30瓶，重復3次，跟蹤記錄植株的生長情況，統計污染率，數據取平均值。

2 結果與分析

2.1 不同濃度抑菌劑對試管花保鮮培養的影響

經過60 d培養，添加抑菌劑山農一號的培養基均沒有污染，抑菌效果明顯。不加抑菌劑的培養基污染率較高，分析可能的污染源來自于植株的內源菌群或周圍培養環境。隨著抑菌劑濃度的增加，植株表現出受到不同程度的毒害作用，生長勢減弱，根系發黑，葉片畸形，甚至死亡，見表1。抑菌劑山農一號適宜的添加濃度為1 mL/L。

表1 山農一號不同濃度抑菌劑對試管花保鮮培養的影響

2.2 不同食用色素對試管花觀賞性的影響

培養基從滅菌到放冷凝固，直至60 d后顏色均未發生明顯改變，食用色素化學穩定性較好。顏色評分發現，向培養基中分別添加0.02～0.05 g/L的藍色素和綠色素，觀賞效果最好，與對照均有顯著性差異，濃度范圍之間差異不明顯；而紅色素不同濃度處理與對照沒有顯著性差異，這可能是因為與紅色的花序對比度不足，見表2。較適宜的顏色調配方案是向培養基中添加0.02～0.05 g/L的藍色素或綠色素。

表2 各色素試管花觀賞性綜合評分

2.3 不同培養環境對試管花的影響

試管花在不同環境條件下，經過90 d培養，生長表現差異較大。在潔凈的培養室中培養，污染率為0，表現為株高明顯增加，葉片增多，顏色淺綠，試管花還保持較好的觀賞性；在開放、光照強度較低、溫度較高的環境下培養，表現為株高明顯增加，葉片開始變黃，葉片增多；在開放且光照強度較大的環境下培養，污染率偏高，影響產品的觀賞性（表3）。研究表明，向培養基中添加抑菌劑山農一號，在室內環境下，產品的污染率能得到有效控制；在普通的室內環境下，由于光照強度較低，植株生長代謝較慢，保持良好觀賞性的時間更長。產品在溫度22～28℃、光照強度較低的普通室內環境下可以擺放90 d左右。

3 討論與結論

綜上，適宜雞冠花試管花制作的培養基為：無菌播種培養階段用1/2 MS（其中大量元素減半，其它成分不變）＋蔗糖25 g/L＋卡拉膠7 g/L，增殖培養階段用MS+蔗糖25 g/L＋卡拉膠7 g/L＋6-BA 1.0 mg/L＋卡拉膠7 g/L，花芽誘導培養階段用MS＋蔗糖25 g/L＋卡拉膠7 g/L＋ABA 1.0 mg/L，試管花保鮮培養：MS＋蔗糖30 g/L＋卡拉膠7 g/L＋6-BA 0.05 mg/L＋NAA 0.05 mg/L＋山農一號1 mL/L＋食用色素0.05 g/L。產品在溫度較低、光照強度較弱的普通室內環境下可以擺放90 d左右，且污染率低至2.22%。

表3 培養環境對試管花的影響

山農一號是一種廣譜生物殺滅劑，能夠殺死各種細菌和真菌細胞，阻止孢子萌發，在較高濃度下，能夠消除外植體的內生菌污染。研究表明，較高濃度的山農一號對植株有毒害作用，較適宜的添加濃度為1 mL/L。推測高濃度的抑菌劑也同時影響了植物細胞新陳代謝循環的主要酶類活性，阻礙了營養物質傳輸從而產生毒害。不同植物對山農一號的耐受力不同，一般添加濃度0.5～1 mL/L［14-16］。

首次嘗試向培養基中添加食用色素進行保鮮培養，取得了較為理想的效果，產品的觀賞價值明顯提高。食用色素為天然或人工合成的可用于食品的一類色素，化學性質比較穩定，耐高溫高壓滅菌操作，且對試管苗生長沒有產生不良影響。還首次探討了試管花產品在室內外不同環境下的保鮮效果。結果表明，試管花不適宜存放于開放且光照強度較大的環境下，適宜存放于普通的室內環境下，從而確定了商品定位，適宜應用于產品生產。

試管花不同于傳統花卉的生長模式，它不受光照、溫度和土壤的制約，可以周年生產與觀賞，而且具有攜帶方便、觀賞期長、清潔環保等優點。本研究通過在保鮮培養階段添加抑菌劑、食用色素，考察試管花產品在不同環境下的適應性，結果顯示，所制作的試管花產品污染率低、觀賞期更長，觀賞價值更高，為其商品產業化開發提供了技術支持。