勛章菊試管開花研究

郜旭芳，孔祥生，張妙霞，邢曉潔

(河南科技大學(xué)a.農(nóng)學(xué)院;b.林學(xué)院，河南洛陽471003)

0 引言

勛章菊(Gazania rigens L.)又名勛章花，原產(chǎn)于南非，是菊科勛章菊屬多年生草本植物，因其形狀似勛章而得名[1］。勛章菊的花冠絢麗多彩，花瓣亮澤，晝開夜閉，非常有情趣，是很好的園林花卉，適宜布置花壇和花境，也是很好的插花材料。

試管花因其新型、微小，不僅具有較高的觀賞價值，而且在試管內(nèi)研究植物的開花，有利于研究植物開花機(jī)理，調(diào)控花期，培育新品種[2-5］。勛章菊花色鮮艷，花期較長，適宜作為試管花的材料進(jìn)行研究和推廣，而關(guān)于勛章菊試管開花的研究至今未見報道。本文以勛章菊不定芽為材料，通過不同的培養(yǎng)基進(jìn)行開花誘導(dǎo)，探討勛章菊在試管內(nèi)開花的條件，以期為勛章菊的試管開花提供技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

勛章菊葉片誘導(dǎo)的不定芽。

1.2 方法

1.2.1 不同濃度6-芐基嘌呤對花芽誘導(dǎo)的影響

以MS培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基，加入30 g/L蔗糖，加入不同濃度6-芐基嘌呤(6-BA)進(jìn)行處理，6-BA濃度設(shè)置為:0 mg/L、0.5 mg/L、1.0 mg/L、1.5 mg/L、2.0 mg/L。

1.2.2 不同濃度萘乙酸對花芽誘導(dǎo)的影響

以MS為基本培養(yǎng)基，加入30 g/L蔗糖，加入0.5 mg/L 6-BA和不同濃度萘乙酸(NAA)進(jìn)行處理，NAA 濃度設(shè)置為:0 mg/L、0.05 mg/L、0.10 mg/L、0.15 mg/L、0.20 mg/L。

1.2.3 不同濃度蔗糖對花芽誘導(dǎo)的影響

以MS為基本培養(yǎng)基，加入不同濃度蔗糖進(jìn)行處理，蔗糖濃度設(shè)置為:20 g/L、30 g/L、40 g/L、50 g/L、60 g/L。

1.2.4 不同濃度多效唑?qū)ㄑ空T導(dǎo)的影響

以MS為基本培養(yǎng)基，加入40 g/L蔗糖，加入不同濃度多效唑(PP333)進(jìn)行處理，多效唑濃度設(shè)置為:0 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.6 mg/L、0.8 mg/L、1.0 mg/L。

1.2.5 不同濃度矮壯素對花芽誘導(dǎo)的影響

以MS為基本培養(yǎng)基，加入40 g/L蔗糖。加入不同濃度矮壯素(CCC)進(jìn)行處理，矮壯素濃度設(shè)置為:0 mg/L、0.3 mg/L、0.5 mg/L、0.7 mg/L、0.9 mg/L、1.2 mg/L。

各培養(yǎng)基均加入6 g/L瓊脂，pH5.8。試驗(yàn)材料培養(yǎng)在內(nèi)盛30 mL培養(yǎng)基的三角瓶中，使用透氣封口膜。每處理設(shè)置30株，重復(fù)3次，采用透氣封口膜，培養(yǎng)溫度為(25±2)℃，光照2 000 lx，14 h/d。接種后30 d和60 d觀察，統(tǒng)計花芽誘導(dǎo)情況。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 不同濃度6-芐基嘌呤對花芽誘導(dǎo)的影響

表1為不同濃度6-BA對花芽誘導(dǎo)的影響，由表1可見:不添加6-BA的處理花芽誘導(dǎo)率最高，30 d為23.3%，60 d為30.0%，隨著6-BA濃度的增加，花芽誘導(dǎo)率逐漸降低，當(dāng)6-BA為2.0 mg/L時，30 d和60 d均未出現(xiàn)發(fā)芽分化;在6-BA為1.0 mg/L時，花色變淺;當(dāng)6-BA為1.5 mg/L時，花朵雌雄蕊變形，雄蕊變稀、變小，雌蕊分化大小不一致，有的花苞剛出頭就變黃枯萎，高濃度時植株有發(fā)黃的傾向，長勢不好，葉較細(xì)長。說明6-BA對勛章菊花芽的誘導(dǎo)和開花有抑制作用。

表1 不同濃度6-芐基嘌呤對花芽誘導(dǎo)的影響

2.2 不同濃度萘乙酸對花芽誘導(dǎo)的影響

表2為不同濃度萘乙酸對花芽誘導(dǎo)的影響，由表2可知:當(dāng)NAA濃度為0.10 mg/L時，30 d和60 d花芽誘導(dǎo)率均為同時期各處理的最高值，花芽誘導(dǎo)率分別為28.9%和48.9%，花芽均能正常開放。隨著NAA濃度的增加，30 d和60 d花芽誘導(dǎo)率均表現(xiàn)出先增高后降低的趨勢，可見低濃度的NAA對花芽分化有促進(jìn)作用，高濃度則有抑制作用。當(dāng)NAA濃度為0.20 mg/L時，整個植株較大，葉較細(xì)長，生根很多，60 d時根長滿了整個培養(yǎng)基底部，植株?duì)I養(yǎng)生長旺盛，生殖生長較差。

2.3 不同濃度蔗糖對花芽誘導(dǎo)的影響

表3為不同濃度蔗糖對花芽誘導(dǎo)的影響，由表3可知:當(dāng)蔗糖濃度為40 g/L時，30 d和60 d花芽誘導(dǎo)率均為同時期各處理的最高值，花芽誘導(dǎo)率分別為34.4%和51.1%，花芽均能正常開放;隨著蔗糖濃度的增加，30 d和60 d花芽誘導(dǎo)率均表現(xiàn)出先增高后降低的趨勢?？梢?，適當(dāng)增加培養(yǎng)基里的蔗糖濃度，可以促進(jìn)勛章菊花芽的分化，但是當(dāng)達(dá)到一定濃度繼續(xù)增大，則對花芽的分化有抑制作用。同時，隨著蔗糖濃度的增加，花苞最終開放的花朵顏色稍微變深，但并不明顯，可見蔗糖對調(diào)節(jié)勛章菊花色的作用不是很明顯。隨著蔗糖濃度的增加，逐漸出現(xiàn)了玻璃化苗，這些玻璃化苗的花苞一直停留在小花苞階段，不會開放。隨著蔗糖濃度的增加，當(dāng)蔗糖濃度為50 g/L時，花苞基本上都是直接從莖基部長出，植株迅速經(jīng)過營養(yǎng)生長進(jìn)入生殖生長，但葉色出現(xiàn)了黃色斑駁，葉片較薄，植株較瘦弱。

表2 不同濃度萘乙酸對花芽誘導(dǎo)的影響

表3 不同濃度蔗糖對花芽誘導(dǎo)的影響

2.4 不同濃度多效唑?qū)ㄑ空T導(dǎo)的影響

表4為不同濃度多效唑?qū)ㄑ空T導(dǎo)的影響，由表4可見:當(dāng)多效唑濃度為0.4 mg/L時，30 d和60 d花芽誘導(dǎo)率均為同時期各處理的最高值，花芽誘導(dǎo)率分別為35.5%和54.4%，花芽均能正常開放，表現(xiàn)出多效唑有一定的促進(jìn)花芽分化的作用。隨著多效唑濃度的增加，30 d和60 d花芽誘導(dǎo)率均表現(xiàn)出先增高后降低的趨勢，可見適當(dāng)濃度的多效唑可以促進(jìn)勛章菊花芽分化，但是當(dāng)達(dá)到一定濃度繼續(xù)增大，則對花芽的分化有抑制作用。所有多效唑處理，勛章菊的葉片均表現(xiàn)出了變寬、增厚，在一定濃度時，葉片變得濃綠，腋芽增多，花莖變粗壯(見圖1)。多效唑可以抑制營養(yǎng)生長，抑制頂芽的生長，矮化植株，使生殖生長提前，一定濃度有明顯地促進(jìn)生根的作用，而且根增粗增壯，根毛增多，在濃度大于0.4 mg/L時，就表現(xiàn)出了此現(xiàn)象(見圖2)。

表4 不同濃度多效唑?qū)ㄑ空T導(dǎo)的影響

圖1 0.4 mg/L多效唑誘導(dǎo)開花

圖2 0.6 mg/L多效唑促進(jìn)生根

2.5 不同濃度矮壯素對花芽誘導(dǎo)的影響

表5為不同濃度矮壯素對花芽誘導(dǎo)的影響，由表5可見:當(dāng)矮壯素濃度為0.7 mg/L時，30 d和60 d花芽誘導(dǎo)率均為同時期各處理的最高值，花芽誘導(dǎo)率分別為34.4%和50.2%，花芽均能正常開放(見圖3)，表明矮壯素有一定的促進(jìn)花芽分化的作用。矮壯素有明顯的矮化作用，使試管苗莖段加粗，葉片加寬加厚，節(jié)間縮短，葉色濃綠，植株生根且較粗壯;矮壯素還有抑制腋芽生長的作用，所有矮壯素植株分蘗很少，一般一株上僅分化出一個花芽。當(dāng)矮壯素濃度為0.7 mg/L以上時，對勛章菊試管苗的生長表現(xiàn)出副作用，葉片開始變黃，變畸形，花芽誘導(dǎo)率也隨著降低。當(dāng)濃度達(dá)到1.2 mg/L時，葉片黃綠，葉片畸形且匍匐于培養(yǎng)基上，花芽分化率很低(見圖4)。

表5 不同濃度矮壯素對花芽誘導(dǎo)的影響

圖3 0.7 mg/L矮壯素誘導(dǎo)開花

圖4 1.2 mg/L矮壯素使葉片畸形

3 結(jié)論與討論

植物花芽的分化是多種因素綜合作用的結(jié)果，包括激素、外植體狀態(tài)、溫度、光照等，多數(shù)情況下，激素的種類和用量起著決定性的作用。試驗(yàn)結(jié)果表明:多效唑和矮壯素對勛章菊花芽分化有促進(jìn)作用，而且矮化、增壯了植株，提高了觀賞價值。MS+0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA+0.4 mg/L PP333的處理，誘導(dǎo)60 d開花率為54.4%，MS+0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA+0.7 mg/L CCC的處理，60 d花芽誘導(dǎo)率為50.2%。此外，試驗(yàn)中還看到:6-BA和NAA必須配合使用，才對花芽分化有促進(jìn)作用;適當(dāng)?shù)脑黾诱崽菨舛葘ㄑ糠只灿欣?/p>

多效唑和矮壯素均是植物生長延緩劑，能夠抑制赤霉素的生物合成，加速體內(nèi)生長素的分解，從而延緩、抑制植株的營養(yǎng)生長，使植株健壯、葉色濃綠、花梗挺直、花數(shù)增多，促進(jìn)開花，單花花期明顯延長，這對提高花卉觀賞價值具有明顯的促進(jìn)作用[6-11］。目前，多效唑和矮壯素已應(yīng)用于碗蓮、大麗花、一串紅、醉蝶花、非洲菊、薰衣草、雞冠花等多種觀賞植物，并取得了成功。在本試驗(yàn)中，多效唑和矮壯素處理不僅使勛章菊試管苗花芽誘導(dǎo)率增加，而且使試管苗植株變矮，葉片變寬變厚，葉色濃綠，觀賞價值增加，所不同的是多效唑明顯表現(xiàn)為腋芽的增多，矮壯素則不明顯。在矮壯素處理中，一些植株的基部出現(xiàn)了較多的愈傷組織，分化能力很差，阻礙了試管苗的生長和分化，需要進(jìn)一步研究加以克服。文獻(xiàn)[12］在雞冠花的試管開花研究中發(fā)現(xiàn):0.5 mg/L的多效唑可以使試管內(nèi)雞冠花植株粗壯，花朵大，花色艷，出現(xiàn)生根。文獻(xiàn)[13］研究發(fā)現(xiàn):一定濃度的多效唑和矮壯素對地被菊的生根有利。在本試驗(yàn)中，多效唑和矮壯素的各個處理中均有一定程度的生根現(xiàn)象，而且根粗壯，根毛多，生根本身對勛章菊花芽分化影響不大，但是根的增多使培養(yǎng)基內(nèi)代謝廢物增多，培養(yǎng)基能夠維持的時間變短，而且培養(yǎng)基顏色變黃，這個問題有待進(jìn)一步的研究。

[1]楊俊杰，付紅梅.勛章菊的栽培技術(shù)要點(diǎn)[J］.溫室園藝，2008(6):61-62.

[2]陳永寧.未來植物開花研究之管見[J］.植物生理學(xué)通訊，1995，15(3):375-384.

[3]吳高杰，李璐，賴鐘雄.蘭花試管開花研究進(jìn)展[J］.2011，27(10):67-72.

[4]孫寧，陳小強(qiáng)，趙新海，等.外源激素對雞冠花離體培養(yǎng)及試管成花的影響[J］.中國農(nóng)學(xué)通報，2011，27(13):153-156.

[5]馬月萍，戴思蘭.植物花芽分化機(jī)理研究進(jìn)展[J］.分子植物育種，2003，1(4):539-545.

[6]賈洪濤，黨金鼎，劉風(fēng)蓮.植物生長延緩劑多效唑的生理作用機(jī)理及應(yīng)用[J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003，31(2):323-324.

[7]董運(yùn)齋，王四清.生長延緩劑在觀賞植物中應(yīng)用的研究進(jìn)展[J］.北方園藝，2004(6):14-16.

[8]任吉君，王艷，孫秀華，等.多效唑、矮壯素和摘心對孔雀草的矮化效應(yīng)[J］.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006，37(3):390-394.

[9]李春風(fēng)，姜黎黎，阮亞男，等.矮壯素對滿天星試管苗矮化作用的影響[J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009(6):224-226.

[10]余沛濤，俞影.矮壯素對矮牽牛試管內(nèi)調(diào)整株型的作用[J］.上海師范大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2005，34(3):63-65.

[11]王雪蓮，李宏偉，王炳舉，等.PP333和CCC對盆栽馬蹄蓮矮化效應(yīng)研究[J］.北方園藝，2002(1):46-47.

[12]林炳英，張文珠，林德欽，等.雞冠花的組織培養(yǎng)及試管苗開花誘導(dǎo)[J］.廣西熱帶農(nóng)業(yè)，2010(5):11-14.

[13]陳龍清，張雨，袁芳亭.PP333及矮壯素對地被菊試管苗生根的影響:簡報[J］.植物生理學(xué)通訊，2000，36(5):426-427.