紅掌組培體系的比較與優(yōu)化

朱強(qiáng)， 周媛， 田丹青， 葛亞英， 潘曉韻

(浙江省園林植物與花卉研究所， 浙江 杭州 311251)

紅掌是天南星科花燭屬的重要觀賞植物，為主要切花和盆栽花卉。大規(guī)模生產(chǎn)所需紅掌種苗一般通過組織培養(yǎng)獲得，這方面研究報(bào)道很多，不同研究者所用品種不同，培養(yǎng)基和培養(yǎng)方法也各異[1-10]。本研究通過紅掌愈傷增殖和不定芽分化、壯苗生根的培養(yǎng)基對比試驗(yàn)，以期篩選出較優(yōu)的愈傷途徑紅掌組培體系，應(yīng)用于紅掌組培苗的規(guī)模化生產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 材料

愈傷組織由紅掌自育品系36-06、16-01、05-01多次繼代的愈傷團(tuán)塊增殖獲得，組培苗由生長狀況及規(guī)格一致的紅掌自育品系16-01、18-30獲得。

1.2 方法

1.2.1 培養(yǎng)條件

愈傷增殖不定芽分化基本培養(yǎng)基為MS+30 g·L-1蔗糖，各處理分別添加不同濃度的6-BA和TDZ(新型植物生長調(diào)節(jié)劑)。其中以零添加的TM1為對照，TM2～TM5為只添加6-BA濃度為0.30、0.60、1.00、1.50 mg·L-1的處理；TM6～TM8為添加6-BA 0.60 mg·L-1，分別添加TDZ 0.05、0.10、0.30 mg·L-1；TM9～TM11為添加6-BA 1.00 mg·L-1，分別添加TDZ 0.05、0.10、0.30 mg·L-1；TM12為添加TDZ 0.30 mg·L-1。

壯苗生根基本培養(yǎng)基為1/2 MS+20 g·L-1蔗糖，各處理添加不同濃度的NAA、IBA和AC。其中，以零添加的TN1為對照，TN2為只添加1.00 g·L-1的AC，TN3～TN6為只添加NAA濃度為0.05、0.10、0.30、0.60 mg·L-1的處理，TN7～TN9為只添加IBA濃度為0.10、0.50、1.00 mg·L-1的處理。

各處理瓊脂均為5.0 g·L-1，pH為5.8。培養(yǎng)溫度(25±2) ℃，光照強(qiáng)度2 000 lx左右，光照時(shí)間14 h·d-1。

1.2.2 愈傷增殖分化培養(yǎng)基比較試驗(yàn)

取品系36-06、16-01各自體積相近的愈傷組織塊，每處理3瓶，以愈傷增殖培養(yǎng)基培養(yǎng)120 d，中間轉(zhuǎn)接3次，稱量培養(yǎng)前后每瓶愈傷組織的質(zhì)量。

取品系05-01體積相近的愈傷組織塊，每處理4瓶，以愈傷增殖培養(yǎng)基培養(yǎng)90 d后，稱量玻璃化褐化死亡的愈傷質(zhì)量，成活愈傷繼續(xù)轉(zhuǎn)接培養(yǎng)90 d后，統(tǒng)計(jì)各處理愈傷單位面積(1 cm2)的大芽(高度不低于0.5 cm)和小芽(高度低于0.5 cm)的數(shù)量。

1.2.3 壯苗生根培養(yǎng)基比較試驗(yàn)

將品系16-01、18-30(小株型)各自大小一致的組培小苗接入壯苗生根培養(yǎng)基，每瓶4株，每個(gè)品系每處理為6瓶，在16-01品系培養(yǎng)75 d、18-30品系培養(yǎng)90 d后，分別測量其株高、葉數(shù)、最大葉葉長、葉寬、根數(shù)、根長、根粗。

2 結(jié)果與分析

2.1 愈傷增殖分化培養(yǎng)基比較

由表1可知，6-BA和TDZ協(xié)同作用的培養(yǎng)基增殖效果好于僅含6-BA的處理，而僅含TDZ的TM12增殖效果一般。單獨(dú)使用6-BA時(shí)，隨著試驗(yàn)濃度的增加，愈傷增殖量呈先增加后緩慢下降的趨勢。

表1 愈傷增殖量及死亡率和分化出芽率

愈傷增殖量峰值在不同品系間存在差異。品系16-01在6-BA濃度為1.00 mg·L-1時(shí)增殖較多，而36-06在6-BA濃度為0.60 mg·L-1時(shí)增殖較多。從品系05-01各處理的愈傷死亡率看，含TDZ的處理愈傷玻璃化褐化死亡較多，當(dāng)含量在0.30 mg·L-1時(shí)愈傷死亡率最高。從出芽情況看，TM1芽多且大，隨6-BA含量的增加，TM2～TM5不定芽數(shù)量也增加，但芽變小，其中TM4、TM5的芽是很小的芽點(diǎn)。TM6的部分芽也很小。TM7～TM11的愈傷增殖明顯，但分化出芽很少，且部分芽畸形苗和白化，同時(shí)不分化的光滑愈傷塊增多。TM12分化芽基本為畸形。

2.2 壯苗生根培養(yǎng)基比較

試驗(yàn)結(jié)果表明，品系16-01各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)處理間差異顯著。由表2可見，品系16-01的株高、葉長×葉寬各處理均表現(xiàn)為TN4、TN5、TN3顯著優(yōu)于其他處理和對照TN1，尤以TN4最優(yōu)。NAA不同濃度處理顯示，較低濃度對16-01組培苗地上部分生長有促進(jìn)作用，但TN5、TN6的葉數(shù)、TN6葉長×葉寬均為各處理中最低，且與其他處理間差異顯著，表明隨NAA濃度的增高，對其葉的生長有抑制作用，影響出葉速度和葉面積。就地上部分形態(tài)指標(biāo)看，TN7～TN9與對照TN1總體上差異不顯著，僅TN8的葉數(shù)與TN1達(dá)顯著差異，表明0.10～1.00 mg·L-1IBA對品系16-01地上部分生長影響不明顯。加活性炭的TN2其株高和葉長×葉寬均顯著高于對照，但不及TN3、TN4。根數(shù)以含NAA的TN3～TN6處理為多，且與對照和其他處理間差異顯著，其他處理與對照間無顯著差異。TN3、TN4根長大于TN7～TN9，但差異不顯著，TN7～TN9顯著長于對照和TN6，TN6顯著低于對照。TN3～TN6的根粗大于TN7～TN9，大于對照和TN2，其中TN5、TN6最粗，且與TN4以外的其他處理間差異顯著，觀察發(fā)現(xiàn)，TN5、TN6的根多表現(xiàn)為粗短畸形。TN7～TN9的根也較對照粗，但不顯著。TN2根粗低于對照，且根數(shù)、根長與對照間無顯著差異。

表2 品系16-01各處理的形態(tài)指標(biāo)

由表3可知，品系18-30的株高和根數(shù)處理間差異不顯著，其他各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)間呈顯著差異。TN3～TN6的葉數(shù)顯著低于對照TN1，TN5、TN6顯著低于TN2。TN5、TN6的葉長×葉寬顯著小于對照，其他處理與對照間差異不顯著。由此表明，品系18-30在NAA濃度高時(shí)葉的生長受到抑制，這與品系16-01一致。品系18-30各處理對根長、根粗的影響趨勢也與16-01基本一致，除TN5、TN6外，其他處理與TN1均無顯著差異。

表3 品系18-30各處理的形態(tài)指標(biāo)

3 小結(jié)與討論

愈傷增殖培養(yǎng)基試驗(yàn)結(jié)果表明，在0.30～1.50 mg·L-1內(nèi)，6-BA對愈傷增殖均有促進(jìn)作用，且隨濃度的增加，愈傷增殖量呈先增加后緩慢下降的趨勢，這與王晶等[1]的研究結(jié)果一致；本試驗(yàn)中的6-BA以0.60～1.00 mg·L-1為宜，這與趙斌等[2-5]的結(jié)論一致。TDZ與6-BA配合使用促愈傷增殖作用更顯著，但TM8相對增殖偏少，可能是因?yàn)門DZ相對6-BA配比濃度偏高造成。本試驗(yàn)中，愈傷增殖多的6-BA和TDZ組合濃度配比為(6～10)∶1。隨著培養(yǎng)的時(shí)間延長，TDZ濃度在0.10～0.30 mg·L-1，各處理的愈傷玻璃化、褐化較多，愈傷分化出芽也受到抑制，且分化芽多畸形、白化；當(dāng)TDZ濃度僅為0.05 mg·L-1時(shí)，與1.00 mg·L-16-BA共同作用也有類似的情況。王晶等[1]的研究也報(bào)道了這一現(xiàn)象，認(rèn)為是TDZ具有非常強(qiáng)的細(xì)胞分裂素活性所致，紅掌愈傷不定芽分化培養(yǎng)過程中應(yīng)避免使用或采用低濃度TDZ。6-BA和TDZ最適濃度因愈傷不同而存在差異，可能與基因型有關(guān)，也可能與愈傷狀態(tài)有關(guān)，如多次繼代會造成激素積累濃度升高。綜合考慮愈傷增殖效率及不定芽的數(shù)量、質(zhì)量認(rèn)為，本試驗(yàn)愈傷增殖分化以MS+0.60～1.00 mg·L-16-BA為宜。

生根培養(yǎng)基試驗(yàn)結(jié)果表明，品系16-01組培苗各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)處理間存在顯著差異。NAA和IBA對其生長影響不同。NAA在0.05～0.30 mg·L-1內(nèi)可促進(jìn)植株長高、葉面積增加及根系增多增長增粗，超過0.30 mg·L-1則抑制葉的生長，影響出葉速度和葉面積，產(chǎn)生大量粗短的畸形根，此結(jié)論與陳彥霖等[4,6]一致。而0.10～1.00 mg·L-1IBA對地上部分和根數(shù)、根粗影響不顯著，但能促進(jìn)根伸長。活性炭促進(jìn)植株長高、葉面積增加，但效果不及濃度適宜的NAA。綜合考慮，以1/2 MS+0.10 mg·L-1NAA為品系16-01最適壯苗生根培養(yǎng)基。

可能因?yàn)槠废?8-30是小株型，其生長相對較慢，株高和根數(shù)處理間差異不顯著，其他各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)差異顯著。對比品系16-01各處理的表現(xiàn)認(rèn)為，雖然影響趨勢基本一致，但僅TN6、TN5在葉面積、根長、根粗幾項(xiàng)都與對照差異達(dá)顯著，可能因?yàn)椴煌t掌品種對激素等添加物敏感度不同，也可能是因?yàn)樵撈废瞪L緩慢而未能表現(xiàn)出來。18-30含NAA處理各項(xiàng)指標(biāo)的峰值都出現(xiàn)在0.05 mg·L-1，16-01含NAA處理各項(xiàng)指標(biāo)的峰值出現(xiàn)在0.10 mg-1，說明18-30的此濃度的NAA較16-01低，品種間存在差異，在規(guī)模生產(chǎn)時(shí)需進(jìn)行試驗(yàn)微調(diào)。