翠菊快繁及試管苗開(kāi)花技術(shù)

黃志明，王 永

(莆田學(xué)院 環(huán)境與生命科學(xué)系，福建 莆田 351100)

翠菊 (Callistephus chinensisNees．)為菊科翠菊屬一年生草本植物。翠菊栽培歷史悠久，分布廣泛，是深受人們喜歡的一種觀賞花卉［1］。隨著生活水平的提高，在工作之余，賞花、養(yǎng)花的人越來(lái)越多，因而各種形式的花卉栽培方式也在不斷被開(kāi)發(fā)應(yīng)用。試管開(kāi)花是指通過(guò)組織培養(yǎng)使植物的開(kāi)花過(guò)程在培養(yǎng)容器中完成［2］。天使花房是將組織培養(yǎng)的無(wú)菌苗接種于內(nèi)盛各色基質(zhì)、花瓶形態(tài)各異的容器里，產(chǎn)生一種新的花卉欣賞類型。多數(shù)研究表明，植物離體成花的規(guī)律與整體成花規(guī)律相似，而組織培養(yǎng)試管成花因具有成花率高、高重復(fù)性好、技術(shù)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)而被大量用于成花研究［2］。目前還未發(fā)現(xiàn)有對(duì)翠菊試管苗開(kāi)花技術(shù)的研究［3－4］。我們通過(guò)對(duì)翠菊離體培養(yǎng)技術(shù)的研究，探討了不同基本培養(yǎng)基對(duì)翠菊試管快速繁殖和成花的影響，同時(shí)也為翠菊試管開(kāi)花的商品化研究提供了理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

以翠菊種子為試材。

1.2 方法

種子用75%酒精浸泡10 s，再用0.1%升汞消毒不同的時(shí)間，無(wú)菌水沖洗3次。在超凈工作臺(tái)上接種到 MS+BA 1.0 mg·L－1+NAA 0.1 mg·L－1培養(yǎng)基上，20 d后統(tǒng)計(jì)污染率和種子發(fā)芽率。

當(dāng)無(wú)菌苗長(zhǎng)到2.5 cm以上時(shí)，取其中1 cm芽段接種到已配制好的MS培養(yǎng)基上，附加不同濃度的6-BA和NAA，培養(yǎng)28 d后統(tǒng)計(jì)其增殖系數(shù)和平均芽高。在繼代增殖2～3次后，取莖粗0.5 cm以上的無(wú)菌苗，切去根部，分別接種到 MS、改良1MS、改良2MS、改良3MS等 4種添加 PP3330.5 mg·L－1、6-BA 1.0 mg·L－1的不同的基本培養(yǎng)基中誘導(dǎo)花芽分化。

實(shí)驗(yàn)制備培養(yǎng)基中每升添加20 g蔗糖和10 g瓊脂，培養(yǎng)室條件為溫度25～27℃、光照時(shí)間10 h·d－1、光照強(qiáng)度 2 000 lx。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同滅菌時(shí)間對(duì)翠菊種子萌發(fā)的影響

對(duì)翠菊種子進(jìn)行進(jìn)行5種不同的消毒時(shí)間試驗(yàn)。每處理為30粒種子。滅菌后，將種子接種在MS+BA 1.0 mg·L－1+NAA 0.1 mg·L－1+ 糖 20 g·L－1培養(yǎng)基中，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 不同滅菌時(shí)間對(duì)翠菊種子萌發(fā)的影響

由表1可知，消毒時(shí)間的長(zhǎng)短與污染率成反比。12 min為最佳消毒時(shí)間，種子污染率為0，萌發(fā)率達(dá)到90%。

2.2 不同濃度的6-BA、NAA和蔗糖對(duì)翠菊增殖的影響

對(duì)各因素及其不同水平進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，因素水平如表2。

表2 增殖實(shí)驗(yàn)正交法的因素及水平

根據(jù)表2，將翠菊再生芽接種到含有不同濃度6-BA、NAA和蔗糖的增殖培養(yǎng)基中進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，25 d后得出其對(duì)翠菊芽的增殖倍數(shù)的影響，結(jié)果見(jiàn)表3。

從表3可以看出，本設(shè)計(jì)的3個(gè)因素對(duì)翠菊側(cè)芽增殖倍數(shù)的極差:6-BA＞NAA＞蔗糖，說(shuō)明影響翠菊增殖因素從主到次依次為6-BA、NAA、糖。該水平在正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)中未體現(xiàn)，所以增加該組合水平試驗(yàn)，得到翠菊側(cè)芽增殖倍數(shù)為6.0。

2.3 不同濃度的NAA和PP333對(duì)翠菊壯苗生根的影響

對(duì)試管苗來(lái)說(shuō)，苗長(zhǎng)勢(shì)的好壞、壯弱直接影響到其成活率及觀賞性。在含有PP3330.6 mg·L－1的MS培養(yǎng)基中添加不同濃度的NAA，研究其對(duì)翠菊試管苗壯苗生根的影響，結(jié)果見(jiàn)表4。

表3 不同濃度的6-BA、NAA和蔗糖對(duì)增殖倍數(shù)的影響

表4 不同NAA濃度對(duì)翠菊壯苗生根的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明，不同濃度的NAA都能誘導(dǎo)生根，但以培養(yǎng)基MS+NAA 0.15 mg·L－1+PP3330.6 mg·L－1的誘導(dǎo)生根率最高為90%，且植株粗壯、葉片大、綠色、根系多而長(zhǎng)，生長(zhǎng)最好 (圖1)。

經(jīng)過(guò)壯苗培養(yǎng)后的植株轉(zhuǎn)接到含有PP3330.6 mg·L－1、6-BA 1.0 mg·L－1的 4 種不同基本培養(yǎng)基中 (表5)培養(yǎng)22～27 d后，部分植株頂芽開(kāi)始形成花蕾，8～13 d開(kāi)花 (圖2)，花期在60～80 d之間。實(shí)驗(yàn)表明，增加P、K含量降低N含量使開(kāi)花率都有所提高，即培養(yǎng)基中N含量減少2/5，開(kāi)花率為57.7%。比其他培養(yǎng)基的開(kāi)花率高。所以最佳的開(kāi)花培養(yǎng)基配方:改良2MS+0.5 mg·L－1+ 糖 20 g·L－1+ 瓊脂 10 g·L－1。

圖1 翠菊試管苗

表5 培養(yǎng)基中N含量對(duì)翠菊試管苗開(kāi)花的影響

圖2 翠菊試管苗開(kāi)花

3 小結(jié)和討論

通過(guò)對(duì)翠菊試管苗快繁和開(kāi)花技術(shù)所進(jìn)行的初步研究認(rèn)為，選用健康飽滿的種子為試驗(yàn)材料，通過(guò)0.1%升汞滅菌12 min為種子最佳消毒處理，無(wú)污染，萌發(fā)率為90%;在一定NAA濃度下，6-BA濃度為2.0 mg·L－1時(shí)對(duì)翠菊的生長(zhǎng)有較好的促進(jìn)作用，試管苗增殖系較數(shù)大;6-BA濃度相同的條件下，在一定范圍內(nèi)，低濃度的NAA 0.1 mg·L－1對(duì)翠菊的生長(zhǎng)有較好的促進(jìn)作用。說(shuō)明翠菊的內(nèi)源生長(zhǎng)素水平較高，高濃度的外源生長(zhǎng)素水平會(huì)抑制其生長(zhǎng)。通過(guò)一定的6-BA和NAA的濃度組合，可獲得翠菊組培理想增殖效果。由實(shí)驗(yàn)可知，最佳增殖培養(yǎng)基配方為:MS+6-BA 2.0 mg·L－1+NAA 0.1 mg·L－1+糖蔗30 g·L－1。最佳的壯苗生根培養(yǎng)基 為:MS+NAA 0.1 mg· L－1+PP3330.6 mg·L－1+ 糖 30 g·L－1+ 瓊脂 10 g·L－1。最佳開(kāi)花培養(yǎng)基配方為:改良2MS+PP3330.5 mg·L－1+6-BA 1.0 mg·L－1。

翠菊是重要的觀賞花卉之一。通過(guò)組織培養(yǎng)應(yīng)用于試管花卉生產(chǎn)，可制成清潔美觀易管理的玻璃瓶花卉，探索植物觀賞的新途徑，并將產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益［5］。目前世界各國(guó)利用生物技術(shù)對(duì)試管花卉展開(kāi)了廣泛研究，但仍然處于發(fā)展階段，很多機(jī)理還沒(méi)有搞清楚，它的潛力還遠(yuǎn)未發(fā)揮出來(lái)［6］。相信不久將來(lái)試管花卉在我國(guó)將會(huì)有更大的發(fā)展，創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)效益。

［1］賈景明，馬純艷．翠菊組織培養(yǎng)一次成苗研究 ［J］．沈陽(yáng)師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，1998(4):16.

［2］房立晶，白志川，劉世堯．試管開(kāi)花生物技術(shù)研究概況［J］．南方農(nóng)業(yè)，2007(1):3.

［3］桂仁意．石竹試管苗成花調(diào)控及其機(jī)理 ［J］．南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，24(4):28-31.

［4］何建鋒，余沛濤．何氏鳳仙試管苗誘導(dǎo)開(kāi)花 ［J］．上海師范大學(xué)學(xué)報(bào)，1998，27(3):89-90.

［5］楊增海．園藝植物組織培養(yǎng) ［M］．北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1987:88-89.

［6］潘瑞熾．植物組織培養(yǎng) ［M］．廣東:廣東高等教育出版社，2003.