紅掌“亞麗桑娜”體細(xì)胞胚胎發(fā)生的探研

劉雪蓮,付志欣,顧地周

(通化師范學(xué)院 生物系,吉林 通化 134002)

亞麗桑娜(Arizona)是近年來(lái)從國(guó)外引進(jìn)的優(yōu)良觀賞紅掌花卉品種，是天南星科花燭屬多年生常綠草本植物，又名安祖花、火鶴、花燭、燈臺(tái)花等，是名貴的觀賞花卉.紅掌繁殖以分株為主，也可用扦插繁殖，但繁殖速度很慢，遠(yuǎn)不能滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求[1-4]，因此很多學(xué)者嘗試用組織培養(yǎng)的方法快速繁殖紅掌幼苗.目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于紅掌組織培養(yǎng)的研究報(bào)道較多,其中主要以研究培養(yǎng)基成分、外植體種類對(duì)紅掌植株再生的影響[5-8]和通過(guò)愈傷組織途徑快繁紅掌幼苗的報(bào)道居多[9-12]，而通過(guò)胚狀體途徑快繁紅掌尚未見(jiàn)報(bào)道.本試驗(yàn)以亞麗桑娜紅掌為試驗(yàn)材料通過(guò)胚狀體途徑快速繁殖紅掌，可解決紅掌組培過(guò)程中繁殖系數(shù)低、周期長(zhǎng)等問(wèn)題，為建立經(jīng)濟(jì)高效的紅掌標(biāo)準(zhǔn)化種苗生產(chǎn)體系提供新途徑.

1 材料與方法

材料處理：取溫室中盆栽紅掌苗新生嫩葉(卷曲)用洗潔精洗凈，在超凈工作臺(tái)上用0.05%鏈霉素滅菌20min，然后用70%乙醇滅菌30s，用無(wú)菌水沖洗4～5次；將葉片切口處剪掉，用鑷子接種到誘導(dǎo)培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng).

胚性愈傷組織的誘導(dǎo)：誘導(dǎo)基本培養(yǎng)基為MS，激素2，4-D與6-BA的組合方案見(jiàn)表1.將消毒滅菌后的外植體，接種至誘導(dǎo)培養(yǎng)基中，每瓶接種3個(gè)，每個(gè)處理接種30個(gè)外植體，培養(yǎng)50d后統(tǒng)計(jì)胚性愈傷組織誘導(dǎo)率.

胚狀體的誘導(dǎo)：試驗(yàn)方案見(jiàn)表2，將啟動(dòng)培養(yǎng)的胚性愈傷組織接種到胚狀體誘導(dǎo)培養(yǎng)基中，培養(yǎng)35d后統(tǒng)計(jì)胚狀體的發(fā)生率.

胚狀體的成苗培養(yǎng)：試驗(yàn)方案見(jiàn)表3，將單株芽狀突起(即完整的胚狀體)接種至成苗培養(yǎng)基中，培養(yǎng)20d后統(tǒng)計(jì)其成苗率.

培養(yǎng)條件：培養(yǎng)基內(nèi)添加瓊脂粉6.4g/L，蔗糖30g/L，pH值5.8，培養(yǎng)溫度25±2℃，光照強(qiáng)度2500Lx，光照時(shí)間為12h/d.

2 結(jié)果與分析

2.1 紅掌胚性愈傷組織的誘導(dǎo)

表1 不同培養(yǎng)基對(duì)紅掌胚性愈傷組織誘導(dǎo)的影響

將無(wú)菌外植體接種到誘導(dǎo)培養(yǎng)基中培養(yǎng)，10d后外植體切口處開始膨大，葉片逐漸加厚，30d后葉片切口膨大處開始出現(xiàn)少量黃色胚性愈傷組織(圖1)，50d后統(tǒng)計(jì)不同培養(yǎng)基的誘導(dǎo)效果.由表1可知低濃度的2.4-D和低濃度的6-BA組合更利于紅掌胚性愈傷組織的誘導(dǎo)，其中MS+2.4-D0.5mg/L+6-BA0.05mg/L培養(yǎng)基中幼葉胚性愈傷組織的誘導(dǎo)效果最好，出愈率高達(dá)83.3%，且生長(zhǎng)狀態(tài)良好，呈黃色，較松散.培養(yǎng)基MS+2.4-D0.5mg/L+6-BA0.1mg/L誘導(dǎo)效果次之.試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)高濃度的2.4-D能促進(jìn)外植體迅速膨大，但出愈率較低，培養(yǎng)過(guò)程中外植體有死亡現(xiàn)象發(fā)生.

2.2 紅掌胚狀體的誘導(dǎo)

表2 不同培養(yǎng)基對(duì)紅掌胚狀體誘導(dǎo)的影響

圖版說(shuō)明：1.由幼葉誘導(dǎo)的胚性愈傷組織；2.胚性愈傷組織表面形成的瘤狀組織；3.瘤狀組織在掃描電鏡下的形態(tài)；4～7.不同發(fā)育時(shí)期的胚狀體(依次為球形胚、心形胚、魚雷形胚、子葉形胚)；8.瘤狀組織發(fā)育成芽狀突起(即完整的胚狀體)；9～10.由胚狀體發(fā)育成的無(wú)菌苗；11～12.試管苗移栽.

在原培養(yǎng)基上反復(fù)繼代幾次后，胚性愈傷組織的數(shù)量不斷增加，在其未轉(zhuǎn)綠之前，將其轉(zhuǎn)接到成胚培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng)，胚性愈傷組織生長(zhǎng)迅速，逐漸由黃綠色向綠色轉(zhuǎn)變，25d后胚性愈傷組織發(fā)育成瘤狀顆粒組織(圖2)，將這些瘤狀組織在掃描電鏡下觀察發(fā)現(xiàn)其為處在不同發(fā)育時(shí)期的胚狀體(圖3～7).不同培養(yǎng)基中瘤狀組織發(fā)生的數(shù)量、速度、大小、質(zhì)地及胚狀體的發(fā)育時(shí)期均存在著顯著差異.培養(yǎng)35d后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和觀察(見(jiàn)表2)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)6-BA濃度較低時(shí)，胚狀體的發(fā)生速度較慢，發(fā)生率較低，瘤狀組織少且小,胚狀體的發(fā)育較慢多處在早期發(fā)育階段；而6-BA濃度為0.5mg/L時(shí)，胚狀體發(fā)生、發(fā)育的速度較快且發(fā)生率較高，多數(shù)處在心形胚和魚雷形胚時(shí)期；而當(dāng)6-BA濃度高于0.5mg/L時(shí)，胚狀體的發(fā)生速度較快，但發(fā)生率較低，瘤狀組織多但較瘦小，胚狀體的生長(zhǎng)發(fā)育受到抑制.繼續(xù)培養(yǎng)時(shí)各培養(yǎng)基上的瘤狀體進(jìn)一步膨大形成芽狀突起并發(fā)育成完整的胚狀體(圖8).綜上所述，在本次試驗(yàn)中培養(yǎng)基MS+6-BA0.5mg/L最適合胚狀體的發(fā)生，且用于胚狀體的繼代效果很好.

2.3 紅掌胚狀體的成苗培養(yǎng)

表3 不同培養(yǎng)基對(duì)紅掌胚狀體成苗的影響

誘導(dǎo)出的胚狀體在原培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng)時(shí)可進(jìn)一步發(fā)育成根苗俱全的無(wú)菌苗(圖9、10)，但需培養(yǎng)的時(shí)間較長(zhǎng)，為提高繁殖速度可將胚狀體單個(gè)分離下來(lái)接種到成苗培養(yǎng)基上培養(yǎng).由表3可以看出，不同濃度的NAA對(duì)紅掌胚狀體的成苗率影響不是很大，但NAA濃度為0.2mg/L時(shí)成苗率較高為73.3%且植株生長(zhǎng)健壯，因此，可在此培養(yǎng)基上進(jìn)行成苗.紅掌組培苗可在田園土、草炭、河沙按2：1：1比例配制的基質(zhì)中馴化移栽，成活率可達(dá)85%以上(圖11、12).

3 結(jié)論

通過(guò)體細(xì)胞胚胎發(fā)生途徑來(lái)快速繁殖紅掌有成苗率高、不需生根、繁殖周期短等特點(diǎn)，是紅掌種苗快繁的好途徑.本試驗(yàn)條件下不同激素濃度對(duì)紅掌體細(xì)胞胚胎發(fā)生的影響很大，較低濃度的2.4-D有利于紅掌胚性愈傷組織的誘導(dǎo)，而6-BA濃度的高低對(duì)胚性愈傷組織的誘導(dǎo)率影響不大，但對(duì)胚狀體的誘導(dǎo)有很大的影響.試驗(yàn)表明最佳胚性愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+2.4-D0.5mg/L+6-BA0.05mg/L；最適合胚狀體發(fā)生的培養(yǎng)基為MS+6-BA0.5mg/L；在MS+NAA0.2mg/L培養(yǎng)基上能快速優(yōu)質(zhì)的成苗.

本試驗(yàn)利用電鏡對(duì)胚性愈傷組織上的瘤狀突起進(jìn)行觀察，證明其為不同發(fā)育階段的胚狀體，但胚狀體具體發(fā)生過(guò)程及其內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)變化未能反映出來(lái)，因此，在今后應(yīng)對(duì)此方面進(jìn)一步加以研究.

參考文獻(xiàn)：

[1]北京市花卉研究所.室內(nèi)花卉—新引進(jìn)的國(guó)外觀葉植物[M].北京:中國(guó)經(jīng)濟(jì)出版社,1989:128-130.

[2]肖三元,梁國(guó)平.紅掌組織培養(yǎng)及快速繁殖[J].云南熱作科技,2000,23(2):12-13.

[3]張桂和,徐碧玉,彭存智,等.安祖花莖段培養(yǎng)與離體繁殖[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2001,17(3):13-16.

[4]夏春華.安祖花研究進(jìn)展[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué),2000(3):49-53.

[5]黃萍萍.紅掌快速繁殖技術(shù)研究[J].黎明職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2004(1):59-61.

[6]PIERIK R L M. Callus multiplication of Anthurium andraenum lind in liquid media [J].Neth J Agric Sci,1975,23(4):299-302.

[7]蘭芹英,仇玉萍,張遠(yuǎn)輝,等.不同紅掌品種的葉片、葉柄和莖段愈傷組織的誘導(dǎo)及植株再生[J].西北植物學(xué)報(bào),2003,23(6).

[8]陳華林.不同培養(yǎng)條件和外植體處理對(duì)紅掌品種組培效果的影響[J].西南園藝,2003(4):35-37.

[9]潘學(xué)峰,潘梅,洪世軍.紅掌葉片愈傷組織的誘導(dǎo)與植株再生[J].海南大學(xué)學(xué)報(bào),2000,18(1):144-149.

[10]江如藍(lán),張施君,鄭迎冬,等.紅掌的組織培養(yǎng)和快速繁殖[J].仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2002,15(4):49-53.

[11]肖三元,梁國(guó)平,楊焱,等.紅掌不同品種產(chǎn)生愈傷組織的差異[J].熱帶農(nóng)業(yè)科技,2005,28(2):7-9.

[12]蔡維藩.紅掌組織培養(yǎng)與快速繁殖[J].亞熱帶植物科學(xué),2002,31(3):66-68.