外源激素對美花石斛試管內(nèi)花芽分化的影響

何靜茹　李振堅

摘要：以美花石斛初代培養(yǎng)誘導出的腋芽作為供試材料研究外源激素對花芽分化的影響。結(jié)果表明，適宜濃度的TDZ與NAA結(jié)合可誘導花芽分化，MS+TDZ 0.15 mg/L+NAA 0.2 mg/L效果最佳，花芽誘導率達到27.78%；ABA與PP333預處理可使花芽分化率有所上升，以濃度為2 mg/L的PP333預處理誘導出的腋芽15 d后再轉(zhuǎn)接入MS+TDZ 015 mg/L+NAA 0.2 mg/L培養(yǎng)基中，可使花芽誘導率上升13.3%。

關(guān)鍵詞：美花石斛；外源激素；試管；花芽分化

中圖分類號： S682.310.1文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2015）11-0071-02

收稿日期：2014-11-08

基金項目：中央級公益性科研院所專項基金（編號：2060302）。

作者簡介：何靜茹（1987—），女，碩士，助教。E-mail：hejingru5@163.com。

通訊作者：李振堅，博士，副研究員。E-mail：zhenjianli@163.com。美花石斛（Dendrobium loddigesii Rolfe）為蘭科石斛屬春季開花植物[1]，花色豐富，花姿優(yōu)美，很多品種有香味，花期長達30～50 d[2]，是近年來非常具有觀賞價值與市場潛力的蘭花商業(yè)品種。石斛屬植物營養(yǎng)生長時間長，成花需要2～3年[3]。試管內(nèi)離體成花技術(shù)可以人為調(diào)節(jié)植物成花的影響因子，系統(tǒng)研究成花體系機理，為研究植物從營養(yǎng)生長向生殖生長的轉(zhuǎn)變機制，花芽分化和發(fā)育提供了理想的途徑；該技術(shù)不受地域與季節(jié)限制隨時誘導成花的特點[4]，可以為花期不育的品種雜交提供便利，促進新品種的培育；能夠縮短整個開花周期，節(jié)約時間和經(jīng)濟成本，對美花石斛的觀賞價值體現(xiàn)與市場化生產(chǎn)的推動都具有重要意義。

作為四大觀賞洋蘭之一，一些石斛屬植物的離體開花在國內(nèi)外已有研究，如鐵皮石斛[5-6]、霍山石斛[7] 、報美花石斛[8]、索菲亞17號[9]等，其中大部分以組培苗、原球莖作為離體成花的研究材料[10]。本試驗以美花石斛假鱗莖節(jié)間萌發(fā)的腋芽作為花芽誘導材料，相比組培苗與原球莖獲取途徑更加廣泛與容易，通過外源激素的調(diào)控從而影響離體植物內(nèi)源激素水平，促進花芽分化，從腋芽誘導開始到試管內(nèi)成花，只需要70 d左右，大大縮短成花周期。這在國內(nèi)美花石斛離體成花誘導研究中尚屬首次，研究結(jié)果可以為美花石斛的離體花芽誘導提供較為理想的外源激素調(diào)節(jié)方案，為整個美花石斛離體成花體系的建立完善提供階段性的理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料

美花石斛假鱗莖，由中國林業(yè)科學研究院提供。去掉假鱗莖上面的葉片和葉鞘，切成長約2 cm的帶節(jié)莖段，用軟毛刷蘸取洗潔精液清洗莖段表面，再用自來水持續(xù)沖洗1 h。濾干水分后在70%乙醇中浸泡8 s，用無菌水沖洗2～3次，再用10%次氯酸鈉浸泡10 min，最后用無菌水沖洗3～5次，于超凈工作臺上將帶節(jié)莖段水平接種到MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L培養(yǎng)基中，20 d后于節(jié)間誘導出腋芽，以此作為本試驗的供試材料。

1.2試驗方法

1.2.1植物激素對美花石斛試管內(nèi)花芽誘導的影響誘導出的腋芽繼續(xù)生長15 d后，轉(zhuǎn)接入MS+TDZ（0.025、0.05、0.1、0.15、0.2 mg/L）+NAA 0.2 mg/L與MS+TDZ 0.15 mg/L+NAA（0、0.1、0.2、0.3、0.4 mg/L）的花芽誘導培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)。

1.2.2預處理對美花石斛試管內(nèi)花芽誘導的影響將誘導出的腋芽分別接入MS+PP333（0.5、1.0、2.0、3.0 mg/L）與MS+ABA（0.5、1.5、3.0、4.5 mg/L）的培養(yǎng)基中預培養(yǎng)15 d，再轉(zhuǎn)接入MS+NAA 0.2 mg/L+TDZ 0.15 mg/L培養(yǎng)基中培養(yǎng)。

以上每個處理均接種30瓶，每瓶接種1個腋芽，重復3次。接種后置于溫度（24±2） ℃、光照度1 600～2 000 lx、光照時間14 h/d環(huán)境中培養(yǎng)，接種后20 d，對誘導的花芽瓶數(shù)進行統(tǒng)計，計算花芽誘導率（花芽誘導率=誘導的花芽瓶數(shù)/接種的總瓶數(shù)），分析外源激素處理對美花石斛試管內(nèi)花芽分化的影響。

2結(jié)果與分析

2.1TDZ對美花石斛試管內(nèi)花芽誘導的影響

由圖1可見，一定濃度的TDZ結(jié)合NAA可誘導美花石斛試管內(nèi)花芽的分化。當TDZ濃度為0.25 mg/L時，沒有花芽形成，接種的腋芽只增殖出叢生芽。其他4個處理均能誘導腋芽分化出花芽，并且長出花蕾，誘導率隨著TDZ濃度的增加先上升后下降，TDZ濃度為0.15 mg/L時，花芽誘導率達27.78%，明顯高于其他處理。

2.2NAA對美花石斛試管內(nèi)花芽誘導的影響

花芽分化的誘導，需要配合適宜濃度的生長素，當誘導出的腋芽轉(zhuǎn)接到不添加NAA的培養(yǎng)基時，誘導試管內(nèi)沒有分化的美花石斛花芽，只增殖出少量的叢生芽，說明沒有添加NAA而只有 TDZ 的培養(yǎng)基無法誘導花芽的分化。由圖2可見，添加NAA處理均能誘導花芽分化，NAA濃度為0.2 mg/L時，花芽分化率達到最大（27.78%）。

2.3PP333預處理對美花石斛試管內(nèi)花芽誘導的影響

PP333預處理能促進TDZ與NAA誘導美花石斛試管內(nèi)花芽分化，不同濃度PP333預處理15 d后，再轉(zhuǎn)接入MS+TDZ 0.15 mg/L+NAA 0.2 mg/L培養(yǎng)基中培養(yǎng)，花芽誘導率均有所增加。由圖3可見，誘導率隨著PP333濃度的增大先上升后下降；PP333濃度為0.5 mg/L時，效果不明顯，與對照相比誘導率僅增加1.1百分點，可以忽略不計；PP333濃度為2 mg/L時，花芽誘導率達到41.1 %，明顯高于其他處理，誘導率比對照增加了13.3百分點。

2.4ABA預處理對美花石斛試管內(nèi)花芽誘導的影響

ABA預處理對TDZ誘導美花石斛試管內(nèi)花芽的分化促進效果不明顯，不同濃度ABA預處理15 d后，再轉(zhuǎn)接入MS+NAA 0.2 mg/L+TDZ 0.15 mg/L培養(yǎng)基中培養(yǎng)，誘導率上升效果不如使用PP333進行預處理。由圖4可見，ABA濃度達到3 mg/L時，花芽的誘導率達到最大，為34.45%，誘導率僅比對照增加了6.67百分點。

3討論

有研究表明，植物激素在促進離體植物花芽的形成過程中具有重要的作用[11]，特別是內(nèi)源細胞分裂素與開花系統(tǒng)的建立具有明顯的相關(guān)性[12]。本試驗通過使用不同種類不同濃度外源激素對美花石斛組織培養(yǎng)過程中誘導的腋芽進行處理，從而調(diào)節(jié)植物體內(nèi)源激素，探索外源激素對美花石斛試管內(nèi)離體成花的影響。多數(shù)研究使用6-BA與NAA配合對離體植物進行花芽誘導，但本次試驗發(fā)現(xiàn)適宜濃度的TDZ與NAA配合也可成功誘導分化出花芽（圖5）。但是TDZ濃度過低（0.025 mg/L），只能增殖出叢生芽而無法誘導出花芽，隨著TDZ濃度的增加，花芽誘導率先增加后降低；單純施用TDZ而不配合NAA也同樣無法誘導花芽分化，MS+NAA 0.2 mg/L+TDZ 0.15 mg/L是美花石斛花芽誘導最適宜的激素濃度組合，花芽誘導率最大，但總體來說花芽誘導率都比較低；PP333與ABA[13]預處理對離體花芽的誘導有影響，可使誘導率上升，使用ABA預處理效果不如PP333，但經(jīng)過PP333預處理后的植株普遍有矮化趨勢[14]，且在本試驗的4個濃度水平

中，PP333濃度越大，矮化趨勢越明顯。

誘導產(chǎn)生花芽后，陸續(xù)有花蕾產(chǎn)生，15 d左右，少部分花蕾開放，但成花質(zhì)量不好，不管有無經(jīng)過預處理，開放的花朵基本都是畸形花，缺乏完整的花器官（圖6）。因為瓶內(nèi)溫度較高且植株本身不完整（沒有根系）的缺陷，所以開放的花朵花期短于室外正常開放的花朵。

本試驗對美花石斛試管內(nèi)開花進行了有益探索，篩選出了適宜促進花芽離體分化的激素種類與濃度，并在之后形成花蕾，但是此后的成花過程并不順利，沒有解決花蕾到成花過程中敗育以及形成畸形花的問題，即沒有改善離體成花質(zhì)量。影響離體植物成花的因素有很多，除了內(nèi)源激素外，還包括光周期、溫度、培養(yǎng)基成分、外植體種類等[15]，如何能保證成花質(zhì)量，使誘導出的花蕾順利開花，形成完善的離體成花體系，需要從各個因素的影響上綜合考慮，有待于進一步探索研究。

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