網(wǎng)紋草組織培養(yǎng)研究概述

王立雪　范諸平　張彥妮

摘 要：綜合近年來關(guān)于網(wǎng)紋草組織培養(yǎng)的研究，對網(wǎng)紋草組織培養(yǎng)中外植體的選取與消毒、培養(yǎng)基中各激素濃度配比對網(wǎng)紋草生長的影響做了概述。除基本激素對網(wǎng)紋草組織培養(yǎng)的影響外，還總結(jié)了其他因素在網(wǎng)紋草組織培養(yǎng)中的影響。對網(wǎng)紋草組織培養(yǎng)提出新的觀點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)紋草；組織培養(yǎng)；研究概述

中圖分類號：S682.36 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.06.004

Abstract：Synthesizing the study on tissue culture of Fittonia verschaffeltii in recent years， this paper made a summary of the selection and disinfection of Fittonia verschaffeltii explants， the effection on growth of Fittonia verschaffeltii in the culture medium in different hormone ratio. In addition to the impact of the basic hormone effection， the paper also summarized other factors in tissue culture of Fittonia verschaffeltii. And a new point of view of tissue culture of Fittonia verschaffeltii was put forward.

Key words： Fittonia verschaffeltii； tissue culture； overview of research

網(wǎng)紋草（Fittonia verschaffeltii），別名費(fèi)麗花，爵床科、網(wǎng)紋草屬植物，原產(chǎn)南美秘魯，是多年生常綠草本花卉，網(wǎng)狀葉脈銀白色或紅色，十分醒目，具有很高的觀賞價(jià)值，深受人們喜愛，是室內(nèi)小型觀葉花卉的珍品。常見的網(wǎng)紋草有3種，分別為紅網(wǎng)紋草、白網(wǎng)紋草與小葉白網(wǎng)紋草。網(wǎng)紋草的常規(guī)繁殖通常采用分株與扦插，而利用組織培養(yǎng)技術(shù)能使網(wǎng)紋草進(jìn)行大規(guī)模的繁殖[1]。商品生產(chǎn)多采用組織培養(yǎng)法，繁殖量大，植株生長整齊健壯[2]。本文將對近年來出現(xiàn)的網(wǎng)紋草的組織培養(yǎng)技術(shù)做一概述，并對網(wǎng)紋草的組織培養(yǎng)提出新的看法，以期對網(wǎng)紋草的工廠化生產(chǎn)有所裨益。

1 外植體的處理

1.1 外植體的選擇

植物組織培養(yǎng)的依據(jù)是利用植物細(xì)胞的全能性，即德國著名植物學(xué)家G. Haberlandt的觀點(diǎn)，“高等植物的器官和組織可以不斷分割，直至單個(gè)細(xì)胞，即植物體細(xì)胞，體細(xì)胞在適當(dāng)?shù)臈l件下具有不斷分裂、分支并發(fā)育成完整植株的潛力”[3]。但是不同植物器官的分化程度有所不同，導(dǎo)致脫分化有難度差異。選擇正確的外植體有利于縮短組織培養(yǎng)時(shí)間，產(chǎn)生健壯的叢生苗，從而減少生產(chǎn)成本。因此，外植體的正確選擇是網(wǎng)紋草快速繁殖的第一步。

可用作網(wǎng)紋草組織培養(yǎng)的外植體有葉片、莖段及頂芽等，但不同外植體的組織培養(yǎng)結(jié)果不同。陳志紅等[4]利用網(wǎng)紋草的莖尖或莖節(jié)在MS+BA 0.5 mg/L+IAA 0.5 mg/L培養(yǎng)基上2個(gè)月左右即可獲得大量的叢生苗，將叢生苗切割成段后在同樣的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，1個(gè)月左右試管苗能再增殖5倍以上。其同時(shí)得出結(jié)論：當(dāng)利用網(wǎng)紋草的葉片為材料做組織培養(yǎng)時(shí)較難誘導(dǎo)叢生苗。具體試驗(yàn)方法與結(jié)果為：將滅菌的葉片接種于培養(yǎng)基上，1個(gè)月后葉面彎曲，又經(jīng)20 d，葉柄基部長出叢生苗，一叢3～4株。其誘導(dǎo)率較低，約10%。這與楊承勇等[5]的研究結(jié)論相同。劉慶等[6]以白網(wǎng)紋草的莖段做外植體，10 d左右，部分帶莖節(jié)的莖段可從莖節(jié)處長出2～4個(gè)叢生芽。馮林劍等[7]以1 cm左右的單芽莖段，芽頭向上接入培養(yǎng)基中，10 d后腋芽開始萌動，30 d后均長出新芽。傅婉華等[8]用莖尖作為外植體進(jìn)行初代培養(yǎng)，70 d后才誘導(dǎo)分化出大量叢生芽。

目前，國內(nèi)關(guān)于網(wǎng)紋草的組織培養(yǎng)文獻(xiàn)中除陳志紅等的研究外未有以葉片作為外植體的報(bào)道。綜合現(xiàn)有文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)在網(wǎng)紋草的組織培養(yǎng)中，莖段或莖尖都是良好的外植體。雖然二者都含芽原基，但莖尖從形態(tài)結(jié)構(gòu)上比莖段更趨于完整，且營養(yǎng)及激素含量相對較多，具備更強(qiáng)的感受態(tài)[9]。試驗(yàn)中莖段長度一般剪為1 cm左右，而莖尖由于數(shù)量較少，故多采用莖段作為外植體。

1.2 外植體的消毒

在網(wǎng)紋草的組織培養(yǎng)中，外植體的消毒是很重要的一步。外植體的污染率往往影響到下一階段的試驗(yàn)結(jié)果，尤其對于網(wǎng)紋草這種通體密被絨毛的植物來說，消毒是重中之重。梁明勤等[10]在初代培養(yǎng)基中添加了不同濃度的土霉素以探究土霉素在網(wǎng)紋草組織培養(yǎng)中的抑菌作用。其結(jié)果表明，添加20～30 mg·L-1的土霉素對雜菌的生長有一定的抑制作用，但對網(wǎng)紋草芽的萌發(fā)和生長影響不大，并且成活率較高。馮林劍等[7]用多菌靈（1∶800）溶液消毒10 min，在流水下沖洗30 min，再在洗潔精水中浸泡10 min，并用軟毛刷輕輕刷洗表面，以清除絨毛間難以去除的污漬，再用自來水沖洗干凈。然后用70%～75%酒精浸泡25 s，無菌水沖洗后再用0.1% HgCl2浸泡8 min并震蕩，然后用無菌水沖洗6遍，以保證HgCl2無殘留，并剪去莖段處與藥液接觸部分。潘杰等[11]發(fā)現(xiàn)先用70%酒精溶液浸泡30 s，再用0.1%升汞溶液浸泡6～8 min，然后用0.05%升汞溶液浸泡4 min，這種方法消毒較徹底。在網(wǎng)紋草的消毒中主要需注意絨毛的清潔，也要注意升汞溶液的去除，防止藥液殘留。

2 培養(yǎng)基中各激素配比在組織培養(yǎng)中的影響

2.1 不同激素濃度及組合對愈傷組織誘導(dǎo)的影響

愈傷組織是建立再生體系的前提和基礎(chǔ)。愈傷組織誘導(dǎo)的成敗關(guān)鍵主要不是外植體的來源和種類，而是培養(yǎng)條件，其中植物生長調(diào)節(jié)劑的種類和濃度最為重要[12]。潘杰等[11]發(fā)現(xiàn)，生長素和細(xì)胞分裂素以一定配比加入培養(yǎng)基中，優(yōu)于單獨(dú)使用細(xì)胞分裂素。其篩選出了MS+BA 0.1 mg·L-1+IBA 0.1 mg·L-1的培養(yǎng)基，1個(gè)月后近培養(yǎng)基處分化出小芽，2個(gè)月后出現(xiàn)3～5株叢生芽。這與陳超等[13]的研究結(jié)果相同。徐潔蘭[14]用紅網(wǎng)紋草做試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，用MS+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1做培養(yǎng)基時(shí)，20 d后外植體膨大，芽明顯長高，優(yōu)于其他培養(yǎng)基。楊承勇等在MS+6-BA 0.5 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1的培養(yǎng)基上，40 d左右即可誘導(dǎo)出大量叢生芽，誘導(dǎo)率可達(dá)80%。

2.2 不同激素濃度及組合對叢生芽增殖的影響

為在短時(shí)間內(nèi)獲得大量無菌苗，需通過添加植物激素來提高叢生芽增殖的質(zhì)量和速度。不同的生長素和細(xì)胞分裂素的配比對叢生芽的增殖有不一樣的效果。生長素與細(xì)胞分裂素比值大于1時(shí)有利于生根，小于1時(shí)有利于出芽。李思穎[15]的試驗(yàn)中設(shè)置了6種不同配比的濃度梯度，最終篩選出了MS+BA 0.2 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1的培養(yǎng)基，其結(jié)果為培養(yǎng)2周后，芽增殖率200%。李承勇等發(fā)現(xiàn)，誘導(dǎo)叢生芽增殖時(shí)，少量NAA效果好，過量NAA反而會影響其增殖。其篩選出的MS+6-BA 1.0 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1培養(yǎng)基在30 d后的增殖系數(shù)為5.6。這與劉慶等[6]的研究結(jié)果相一致。劉慶等還做了補(bǔ)充結(jié)論，即NAA濃度為0.1 mg·L-1，6-BA濃度為1.0 mg·L-1時(shí)40 d后的增殖系數(shù)達(dá)到最大值4.2，當(dāng)6-BA超過這一濃度后增殖系數(shù)反而下降。

叢生芽的增殖還受試驗(yàn)客觀因素影響，如光照時(shí)間、光照強(qiáng)度、培養(yǎng)室溫度等。在工廠化生產(chǎn)時(shí)，要結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r而定，在最佳培養(yǎng)基的激素配比上下浮動屬正?，F(xiàn)象。

2.3 不同激素濃度對生根的影響

在組織培養(yǎng)時(shí)一般單獨(dú)使用生長素以促進(jìn)芽生根。常用促進(jìn)生根的生長素為NAA，培養(yǎng)基常降低無機(jī)鹽濃度以促進(jìn)組織培養(yǎng)苗生根。陳超等[13]用1/2MS+NAA 0.1 mg·L-1做生根培養(yǎng)基，10～15 d后生根率達(dá)100%。劉慶等[6]發(fā)現(xiàn)NAA濃度在0.01～0.1 mg·L-1時(shí)出根效果好，根長勢健壯整齊，且處于極性下端，其中NAA為0.01 mg·L-1時(shí)根最為整齊健壯。其還對MS基本成分對生根影響做了探究，發(fā)現(xiàn)最利于白網(wǎng)紋草組織培養(yǎng)苗生根的培養(yǎng)基為1/4MS+NAA 0.01 mg·L-1，此時(shí)生根率最高達(dá)93.3%，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)小苗在MS+NAA 0.01 mg·L-1的培養(yǎng)基上長勢最好。楊承勇等[5]也在培養(yǎng)基基本成分上得出了相似結(jié)論，即1/4MS能有效促進(jìn)根的伸長和增加，但NAA最佳濃度為0.1 mg·L-1。

綜合以上信息，低無機(jī)鹽濃度有利于網(wǎng)紋草組織培養(yǎng)苗根的產(chǎn)生和生長，但卻會使苗本身生長勢減弱。所以在網(wǎng)紋草的生根誘導(dǎo)時(shí)，可以先降低培養(yǎng)基無機(jī)鹽濃度，以加快生根時(shí)間，待根發(fā)育完好后及時(shí)煉苗與移栽。

3 其他因素在網(wǎng)紋草組織培養(yǎng)中的影響

除調(diào)節(jié)培養(yǎng)基中激素配比以外，有學(xué)者從另外的角度對網(wǎng)紋草的生長做了探究。蔣如敏等[16]利用白網(wǎng)紋草無菌苗證實(shí)了白脈網(wǎng)紋草的紅光效應(yīng)。其用白光、紅光和黑暗3種處理，比較了30 d后白網(wǎng)紋草苗的側(cè)芽數(shù)與葉片數(shù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)紅光的誘導(dǎo)效應(yīng)優(yōu)于黑暗處理，但不如白光。證實(shí)了紅光（波峰625 nm）對白網(wǎng)紋草莖段離體培養(yǎng)有抑制作用。陳超等[13]在培養(yǎng)基中加入1 mmol·L-1的NaN3，對白網(wǎng)紋草試管苗進(jìn)行誘變。20 d后觀察發(fā)現(xiàn)，59%的誘變后植株發(fā)生了變異，葉面積較原來增大5倍以上，且能穩(wěn)定遺傳，該試驗(yàn)意義影響深遠(yuǎn)。作為小型觀葉植物，網(wǎng)紋草葉的增大對于花卉市場的開拓很有幫助。

4 問題與展望

在網(wǎng)紋草的組織培養(yǎng)研究中，科研人員經(jīng)常以白網(wǎng)紋草為試驗(yàn)材料，鮮有人以紅網(wǎng)紋草為試驗(yàn)材料。僅有的以紅網(wǎng)紋草做試驗(yàn)材料的文章中，不難發(fā)現(xiàn)其外植體選用的是莖段，而沒有對葉片進(jìn)行探究。

另外，在對白網(wǎng)紋草的葉片進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí)，資料欠缺，難以發(fā)現(xiàn)葉片與莖段的具體差異。網(wǎng)紋草葉片小而獨(dú)特，利用化學(xué)試劑對其進(jìn)行誘變很有商業(yè)前景與科研價(jià)值。在工廠化生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)選擇適宜的激素配比，提高環(huán)境溫度和濕度，使生產(chǎn)時(shí)間大大縮減、工廠苗質(zhì)量提高。

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