紅掌‘香妃’組織培養(yǎng)與快繁技術

陳 春

(福建省林業(yè)科技試驗中心，福建 南靖 363600)

紅掌(Anthurium andraenum)又稱花燭、安祖花，系天南星科花燭屬多年生草本植物，原產(chǎn)哥倫比亞，是目前較為珍稀的觀花觀葉植物?！沐?Fiorino)是從荷蘭引進的紅掌新品種，四季開花，葉長卵形，鮮綠色，花腋生，紫色，佛焰苞蠟質，窄卵形。紅掌組培研究在國內外已見報道[1－3]，大多以葉片為外植體誘導愈傷組織進行組培擴繁[4－5]，而‘香妃’品種由于葉脈不明顯，通過誘導愈傷組織的效果不理想。目前，紅掌‘香妃’組培快繁技術在國內尚未見報道。本試驗以‘香妃’莖尖為外植體進行組織培養(yǎng)，以期為‘香妃’試管苗的工廠化生產(chǎn)提供參考，也為其種苗推廣提供技術平臺。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為福建省林業(yè)科技試驗中心從荷蘭引進的紅掌新品種‘香妃’。

1.2 方法

1.2.1 材料預處理 將‘香妃’小植株(栽培3個月左右)剪掉葉片及根部，于洗衣粉溶液中浸泡15 min，在自來水下沖洗1 h后，用毛筆刷輕輕刷洗，備用。

1.2.2 外植體消毒 將預處理過的外植體放于沙茶瓶中，置于超凈工作臺上。用70%酒精浸泡30 s，無菌水清洗1次，再用0.1%HgCl2分別輕輕搖晃10、15、20、25 min，無菌水清洗5－6次后接種到紅掌誘導培養(yǎng)基中。培養(yǎng)20 d后，觀察外植體的污染及存活情況，并統(tǒng)計污染率、存活率，比較不同消毒處理時間對外植體污染率及存活率的影響，確定HgCl2的最佳處理時間。其中，污染率/%=污染數(shù)/接種數(shù)×100;存活率/%=存活數(shù)/接種數(shù)×100。每個處理接種60個外植體。

1.2.3 頂芽的萌發(fā)誘導 將消毒處理后的外植體分別接入MS、1/2MS、WPS、改良MS(大量元素降低至MS的一半，其他元素不變)誘導培養(yǎng)基上。40 d后觀察并統(tǒng)計香妃頂芽的萌發(fā)率及萌發(fā)情況，篩選出適合頂芽萌發(fā)的最佳誘導培養(yǎng)基。其中，萌發(fā)率/%=萌發(fā)芽數(shù)/接種芽數(shù)×100。每個處理接種30個外植體，重復3次。

1.2.4 芽苗的增殖培養(yǎng) 分別設定 6-BA 濃度為:0.5、1.0、1.2、1.5 mg·L－1，NAA 濃度為:0、0.1、0.2、0.3 mg·L－1，培養(yǎng)基代號分別為A1－A13。將初代萌發(fā)的芽苗接入到含有6-BA和NAA的MS培養(yǎng)基上進行增殖培養(yǎng)，35 d后觀察并統(tǒng)計不定芽的增殖系數(shù)及芽苗質量，以確定‘香妃’的最佳增殖培養(yǎng)條件。每種處理接種單芽30個，重復3次。

1.2.5 不定芽的生根培養(yǎng) 以1/2 MS+20 g·L－1糖為基本培養(yǎng)基，添加不同濃度的 NAA(0、0.2、0.4、0.6、0.8 mg·L－1)，培養(yǎng)基代號分別為 R1－R5。將增殖培養(yǎng)獲得的2.0－3.0 cm 不定芽接入到生根培養(yǎng)基中，40 d后觀察并記錄芽苗生根率及根數(shù)，確定‘香妃’的最適生根培養(yǎng)基。

1.2.6 培養(yǎng)條件 培養(yǎng)溫度22－25℃，光照10 h·d－1，光強2000 lx。

2 結果與分析

2.1 消毒時間對外植體污染率及存活率的影響

由表1可以看出，隨著HgCl2消毒時間的延長，外植體污染率不斷下降，存活率先上升后下降。當消毒時間為10 min時，污染率為100%;消毒時間延長至20 min時，污染率降低至71.7%;消毒時間為25 min時，污染率雖然最低，但外植體的存活率僅5.0%。因此，綜合考慮污染率及存活率，HgCl2處理時間宜選擇20 min，此時存活率可達15.0%。

表1 HgCl2消毒時間對‘香妃’外植體污染率和存活率的影響Table1 Effects of HgCl2sterilization duration on pollution and survival of explants

2.2 基本培養(yǎng)基對頂芽萌發(fā)的影響

將外植體接種到不同基本培養(yǎng)基上，約20 d后頂芽開始萌發(fā)，初代培養(yǎng)獲得的萌芽為單芽。由表2可見，不同培養(yǎng)基對頂芽萌發(fā)生影響差異顯著。在MS培養(yǎng)基上效果最好，萌發(fā)率達90.0%，新芽葉片數(shù)為3.88片，新芽株高為2.10 cm，新芽葉片數(shù)及株高與其他3組相比差異顯著。在1/2 MS培養(yǎng)基上培養(yǎng)效果其次，其萌發(fā)率與MS培養(yǎng)基差異不明顯，但新芽葉片數(shù)、株高均低于MS培養(yǎng)基。因此，本試驗確定以MS作為‘香妃’頂芽萌發(fā)的誘導培養(yǎng)基，并作為下一步增殖繼代培養(yǎng)的基本培養(yǎng)基。

表2 培養(yǎng)基對‘香妃’頂芽萌發(fā)生長的影響1)Table2 Effects of different mediums on germination and growth of apical buds

2.3 激素水平對增殖培養(yǎng)的影響

將萌發(fā)的新芽接種到添加不同濃度激素的13種培養(yǎng)基中，進行不定芽的誘導試驗，觀察并統(tǒng)計不定芽的增殖系數(shù)及芽苗的生長狀況(表3)。由表3可以看出，6-BA為0.5－1.5 mg·L－1時，芽苗基部均有愈傷組織生成，而且隨著6-BA濃度的提高，愈傷組織不斷增大，增殖系數(shù)不斷增加，同時在愈傷組織上出現(xiàn)大量芽點，但不定芽的粗壯程度隨著6-BA濃度的增加不斷減弱。當6-BA為1.0 mg·L－1時，芽苗增殖系數(shù)達3.47，不定芽莖粗壯，葉片呈深綠色(圖1);6-BA＞1.0 mg·L－1時，雖然增殖系數(shù)進一步增加，但芽苗也在不斷變弱。因此，6-BA宜選擇1.0 mg·L－1。在增殖培養(yǎng)基中添加0.1－0.3 mg·L－1NAA可調節(jié)不定芽的生長，當不添加NAA的時候，葉片顏色甚至變淺(表3)。因此，綜合以上因素并考慮到成本，‘香妃’叢生苗繼代增殖培養(yǎng)基宜選擇 MS+1.0 mg·L－16-BA+0.1 mg·L－1NAA。

表3 培養(yǎng)基對‘香妃’叢生芽增殖培養(yǎng)的影響Table3 Effects of mediums on cluster buds proliferation

2.4 激素水平對生根誘導的影響

將2－3 cm‘香妃’不定芽接種到生根誘導培養(yǎng)基中，7 d后基部開始出現(xiàn)白色根點，25 d后觀察統(tǒng)計生根率及生根情況(表4)。由表4可以看出，‘香妃’品種比較容易生根，不添加生長素的培養(yǎng)基生根率也能達100%，只是生根時間比較晚，根多且細弱;隨著NAA的增加，生根時間開始變短，根變粗壯。當NAA上升到0.4 mg·L－1時，生根率達100%，根系粗壯(圖2);當NAA 濃度達到0.6 mg·L－1時，不定芽的基部開始產(chǎn)生愈傷組織，阻礙了不定根的生成，生根率下降。因此，本試驗選擇‘香妃’的最佳生根誘導培養(yǎng)基為:1/2 MS+0.4 mg·L－1NAA。

圖1 ‘香妃’繼代瓶苗Fig.1 Subculture seedlings of A.fiorino

3 討論

紅掌組織培養(yǎng)多以葉片為外植體誘導愈傷組織，愈傷組織再經(jīng)分化培養(yǎng)獲得叢生芽[5－9]。而本試驗以紅掌‘香妃’的莖尖為外植體，通過不定芽增殖的途徑，這對于一些通過葉片誘導難于形成愈傷組織的品種，是一種較為有效的方法。同時，以葉片為外植體誘導愈傷組織，一般需要3－6個月才能初步生成愈傷;而以莖尖為外植體，頂芽的萌發(fā)僅需40 d，因此該途徑大大縮短了紅掌無菌體系建立的周期。

本試驗首次以‘香妃’小植株(栽培3個月)為材料，克服了紅掌難以通過莖尖為誘導材料建立無菌外植體系的難題，同時建立了‘香妃’無性系組培快繁殖體系，為‘香妃’種苗產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供技術保障。

表4 NAA濃度對‘香妃’不定根誘導的影響1)Table4 Effects of NAA concentration on inducing adventitious roots of A.fiorino

圖2 ‘香妃’生根瓶苗Fig.2 Rooting seedlings of A.fiorino

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