不同多胺對鐵皮石斛瓶內開花的影響

楊欣盛，王玉英，趙一燃，張 梅

（1. 云南農業大學園林園藝學院，云南 昆明 650201；2. 云南農業職業技術學院，云南 昆明 650212 ）

鐵皮石斛（Dendrobium officinaleKimura et Migo）為蘭科石斛屬的草本植物，為附生蘭，與萬代蘭（Vanda）、蝴蝶蘭（Phalaenopsis aphrodite）、卡特蘭（Cattleya hybrida）并列為觀賞價值最高的“四大觀賞洋蘭”。其花朵絢麗多彩，姿態婀娜，是近年暢銷的高檔盆花試管花卉[1]。試管花卉是一種精致的迷你觀賞花卉，又被稱之為“天使花房”或者“試管花屋”。生長在小試管或者玻璃瓶內，具有便于攜帶、管理的優點，在市場上十分暢銷，吸引了大量的年輕消費者。此外，由于鐵皮石斛種子繁殖發芽率低，且生長周期長，需要2～3 a 才能上市銷售[2]。因此，采用組培技術開展鐵皮石斛開花研究，對縮短鐵皮石斛營養生長期，提高種植的經濟效益具有重要意義。

植物的花芽分化是一個系統的過程，受到環境、基因等因素的影響[3]。植物激素對于植物的花芽分化是不可取代的作用，前人已經對鐵皮石斛瓶內開花的激素種類進行了一定探究。比如，在鐵皮石斛培養基中加入適當的PP333[4]或TDZ[5]，有利于提高其開花率，多胺也有一定的促花效果[6-7]。

胺（Polyamine，PAs）是一類低分子脂肪族含氮堿。一般在植物體中主要含精胺（SPM）、亞精胺（SPD）、腐胺（PUT），以結合態、束縛態、游離態形式存在，參與調節植物的花芽分化。

大量研究證明，多胺在植物體內的花芽分化中擔任重要角色。王隆華等[8]證實多胺對花粉萌發和花粉管生長具有調節作用。目前已對荔枝[9]、蘋果[10]、串核桃花[11]等植物進行了研究。此外，瓶內開花是通過人為干預設定控制因子例如外界環境光照強度、溫度、培養基的 pH 值、外源激素含量等[12-13]實現的。李茹等[7]已對鐵皮石斛開展了多胺促進瓶內開花的研究，但其試驗的多胺種類較少，梯度設置少。因此，筆者在其試驗基礎上，豐富多胺種類，增設濃度梯度，通過優化試驗方案以期進一步闡明多胺對鐵皮石斛瓶內開花的影響，為鐵皮石斛及其他蘭科花卉試管花屋的開發提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

鐵皮石斛的原球莖及組培苗來源于云南農業大學園林園藝學院花卉研究所。

1.2 試驗方法

1.2.1 鐵皮石斛的原球莖分化培養 鐵皮石斛原球莖分化培養基配方為 1/2 MS+蔗糖 30 g/L+馬鈴薯 80 g/L+活性碳 0.5 g/L +瓊脂 7.0 g/L+花寶一號 1.5 g/L+NAA 1.0 mL/L+6-BA 10.0 mL/L，獲得大量的無菌組培幼苗。

1.2.2 不同外源多胺對瓶內開花的影響 將高1.5～2 cm 生長健壯的無菌組培幼苗切除根部后，分別接種在不同種類不同濃度多胺的培養基上，如表1 所示。

表 1 培養基中采用的多胺種類和濃度

（1）PP333和不同SPD 濃度對鐵皮石斛生長的影響。1/2MS 培養基+蔗糖30 g/L+瓊脂7.0 g/L+馬鈴薯 80 g/L+活性炭0.5 g/L +花寶一號1.5 g/L + PP3331.0 mg/L +SPD，SPD 濃度范圍0.10～0.60 mg/L。

（2）PP333和不同SPM 濃度對鐵皮石斛生長的影響。1/2MS 培養基+蔗糖30 g/L+瓊脂7.0 g/L+馬鈴薯 80 g/L+活性炭0.5 g/L +花寶一號1.5 g/L + PP3331.0 mg/L +SPM，SPM 濃度范圍0.05～0.30 mg/L。

（3）PP333和不同PUT 濃度對鐵皮石斛生長的影響。1/2MS 培養基+蔗糖30 g/L+瓊脂7.0 g/L+馬鈴薯 80 g/L+活性炭0.5 g/L +花寶一號1.5 g/L + PP3331.0 mg/L +PUT，PUT 濃度范圍0.25～0.50 mg/L。

1.2.3 培養條件 光照強度 1 800～2 500 Lx，光照周期14 h/d，pH 值 5.8，相對濕度（75±5）%，溫度（22±2）℃。

1.2.4 測定指標及方法 測定每株植株開花數量、花梗長度、開始開花天數、花朵大小；測定根粗、根長、根數、葉長、葉寬、葉數、株高、鮮重8 項形態指標。

開花率=開花株數（株）/接種有效株數（株）×100%

1.3 數據處理

采用 Microsoft Excel 2010 軟件進行數據整理，用DPS 數據處理系統軟件進行單因素方差分析，LSD 法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同濃度多胺對鐵皮石斛組培苗形態指標的影響

由表2 可以看出，SPD 各濃度間的葉片數差異不顯著。除D1 處理外，其他SPD 處理下的葉長與CK差異顯著（P＜0.05），D6 處理下的葉長最長，CK 最短。D4 處理的葉寬最寬，CK 最窄。CK 處理的根最短，D3、D5 處理下的根長與CK 差異顯著，D3 處理的根長最長。D3～D6 處理的株高與CK 差異顯著，且D4處理的植株最高，CK 最矮；D4 處理下的鮮重最重，與CK差異顯著。D4處理的組培苗的葉長、葉寬、根粗、根長、株高和鮮重均與CK 差異顯著，表明0.40 mg/L SPD 處理有利于鐵皮石斛組培苗的增高、生根，同時也能促進鐵皮石斛組培苗的營養生長。

表2 SPD 處理對鐵皮石斛組培苗形態指標的影響

由表3 可以得出，SPM 的各濃度中，M1、M2、M4 處理的葉片數與CK 差異顯著，且M4 的葉片數最多。M4 處理的葉長最長且與CK 差異顯著。M2～M6 處理下的葉寬與CK 差異顯著，且M4 處理最寬。M1、M3～M6 處理的根數與CK 差異顯著，且M4 處理最多。M3、M4、M5 處理的根粗與CK 差異顯著，且M4 處理最粗。M1、M2、M4、M5、M6 處理的根長與CK 差異顯著。M4 處理的株高最高且與CK 差異顯著，其他處理不顯著。M4 處理的鮮重與CK 差異顯著。由此可以看出， 0.20 mg/L SPM 處理的鐵皮石斛組培苗生長最健壯，說明該濃度能夠促進鐵皮石斛苗的營養生長。

表3 SPM 處理對鐵皮石斛組培苗形態指標的影響

由表4 可以看出，P3～P6 處理的葉片數與CK 差異均顯著， P5 處理最高，且葉片數的變化隨濃度升高呈先上升后下降趨勢。P2、P4、P5 處理的葉長與CK差異均顯著，且P5 處理最高。P5 處理的葉寬與CK差異顯著。各濃度PUT 處理的根數與CK 差異不顯著，但隨濃度升高呈先上升后下降趨勢。P5 處理的根粗最粗且與CK 差異顯著。P3～P6 處理的根長與CK 差異均顯著，且P5 處理最長。P2～P6 處理的株高與CK差異顯著，P5 處理最高。P5 處理的鮮重最重且與CK差異顯著。由此說明， 0.45 mg/L PUT 處理有利于鐵皮石斛組培苗的營養生長。

表4 PUT 處理對鐵皮石斛組培苗形態指標的影響

2.2 不同濃度多胺對鐵皮石斛瓶內開花的影響

由表5 可知，開花率為：P4 ＞M4 ＞P3 ＞P5 ＞M2 ＞M5＞M3 ＞P2，P4 處理的開花率最高。始花期：M2 ＞M5 ＞M3 ＞M4 ＞P2 ＞P3 ＞P5 ＞P4，P4 處理的始花期最早。花朵大小：P4 ＞P5 ＞P3 ＞M4 ＞P2 ＞M3 ＞M5 ＞M2，P4 的花朵最大。花梗長：M4 ＞P4 ＞P3 ＞P2 ＞M3 ＞P5 ＞M5 ＞M2，M4 的花梗長最長。由此可以看出，SPM 和PUT 都能顯著促進鐵皮石斛開花，而SPD 不能促進開花。其中，P4 處理下的開花率最高，開花時間最早，花朵最大，PUT 處理下的開花效果比SPM 處理效果好。

表5 多胺不同濃度對鐵皮石斛瓶內開花的影響

3 結論與討論

花芽分化標志著植物由營養生長轉向生殖生長，是開花植物非常關鍵的階段之一，需要消耗多種營養物質，為其提供能量。研究結果表明，添加了SPM、PUT 的鐵皮石斛組培苗，始花期提前、開花率提高，其中PUT 促進鐵皮石斛開花的效果最好，而SPD 不能促進開花。段輝國等[14]研究表明，一定濃度范圍的SPM、SPD 與 PUT，單獨或者混合外施能夠促進蘋果花芽形成，增加花芽的數目。徐璐等[15]用外源SPD 與多胺合成抑制劑D-精（D-Arg）噴施神馬菊花，能顯著影響花芽分化的啟動和保持。此研究中，SPM、PUT 能夠顯著促進鐵皮石斛組培苗的開花，其中PUT 促進鐵皮石斛開花的效果最好，而SPD 不能促進開花。這一結果與外源SPM 會促進鐵皮石斛內源的游離多胺代謝從而促進花芽分化[16]報道一致。Linskens 等[17]的報道，SPM 對花粉管發育及花粉萌發有突出影響，但PUT 的影響不明顯，這與此研究結果PUT 在促進鐵皮石斛的開花效果最佳不一致。這可能是因為SPM 對花粉萌發和花粉管生長的抑制作用因植物種類而異，Linskens 等[17]的研究材料為實生植物，而非組培苗。其具體的原因還需要進一步的探究。

李茹等[18]的研究中，鐵皮石斛瓶內開花的始花期為83～105 d，此研究中，添加多胺培養基的始花期97～166 d，跨度較大，最晚開花的始花期相差60 d 左右，可能與植物材料的營養水平有關。

王秀紅[19]的研究發現，添加外源 SPM 可促進水培黃瓜幼苗的株高和葉面積的增加，促進幼苗生長。此研究SPD 處理中，濃度為0.4 mg/L 的植株形態指標最佳；SPM 組處理中，濃度為0.20 mg/L 時，植株形態長勢最好；PUT 組處理中濃度為0.45 mg/L 形態指標最佳。SPM 處理下更利于鐵皮石斛的營養生長，李茹等[7]研究表明SPM 能促進鐵皮石斛組培苗的營養生長，胡景江等[20]研究表明SPM 能顯著促進油松苗木的生長，楊洪強等[21]研究表明多胺促進蘋果幼苗的核酸積累從而促進生長，蘇國興[22]研究結果表明多胺的分解代謝在大豆根系發育中起著重要作用，此次研究結論與其一致。