永福杜鵑離體再生與組培快繁技術(shù)

田奧磊，劉建福*，賴文勝，王明元，陳 欽，郭 瑞，薄 蕾，侯 敏

(1.華僑大學園藝科學與工程研究所，福建廈門 361021；2.福建省林木種苗總站，福建福州 350003)

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永福杜鵑離體再生與組培快繁技術(shù)

田奧磊1，劉建福1*，賴文勝2，王明元1，陳 欽1，郭 瑞1，薄 蕾1，侯 敏1

(1.華僑大學園藝科學與工程研究所，福建廈門 361021；2.福建省林木種苗總站，福建福州 350003)

摘要[目的]研究永福杜鵑組織培養(yǎng)離體再生體系。[方法]以永福杜鵑的帶腋芽幼嫩莖段、帶頂芽莖尖和不帶頂芽莖尖為外植體，采用不同激素配比進行組培快繁研究，建立永福杜鵑離體快繁技術(shù)體系。[結(jié)果]適宜永福杜鵑離體培養(yǎng)的外植體為帶頂芽莖尖，外植體消毒以0.1%氯化汞消毒5 min為宜，芽誘導最適培養(yǎng)基為1/2MS+2-ip 3.0 mg/L +NAA 0.10 mg/L +活性炭 0.5 g/L，生根最適培養(yǎng)基為1/2MS +NAA 0.8 mg/L。[結(jié)論]建立了永福杜鵑組織培養(yǎng)離體再生體系，為永福杜鵑離體快繁技術(shù)研究提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞杜鵑；離體培養(yǎng)；芽誘導；生根

Study oninvitroRegeneration and Tissue Culture Rapid Propagation of Yongfu Azalea

TIAN Ao-lei1, LIU Jian-fu1*, LAI Wen-sheng2et al(1.Institute of Horticulture Science and Engineering, Huaqiao University, Xiamen, Fujian 361021; 2.Forest Seed and Seedling General Station of Fujian Province, Fuzhou, Fujian 350003)

Abstract[Objective] The aim was to study in vitro regeneration culture system of Yongfu azalea. [Method] The tissue rapid propagation was conducted on stem segments with axillary buds, stem apex with top buds, and stem shoot without top buds as explants, using various hormone ratios,invitrorapid propagation technique system was established. [Result] Using stem apex as explant was appropriate forinvitroculture of azalea, sterilization of explants with 0.1% mercuric chloride for 5 minutes was suitable, the optimum bud induction medium was 1/2MS+2-ip 3.0 mg/L+NAA 0.10 mg/L+activated carbon 0.5 g/L, the optimum rooting medium was 1/2MS +NAA 0.8 mg/L. [Conclusion] Theinvitroregeneration culture system for Yongfu azalea is established, which can provide theoretical basis for research of Yongfu azaleainvitrorapid propagation technology.

Key wordsAzalea;invitroculture; Bud induction; Rooting

福建省漳平市永福鎮(zhèn)地處福建省西南部，是著名的“杜鵑花之鄉(xiāng)”。自1993年成功引進比利時杜鵑進行馴化栽培以來永福鎮(zhèn)的杜鵑花卉產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，杜鵑花已成為永福鎮(zhèn)花卉的支柱產(chǎn)業(yè)，為永?；ɑ墚a(chǎn)業(yè)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益。杜鵑主要靠扦插繁殖[1]，但名貴品種往往難以生根，同時受到母株材料和繁殖季節(jié)的影響，且扦插繁殖很容易積累病毒，導致品質(zhì)逐年退化[2-3]。采用組織培養(yǎng)的方法進行大量快速繁殖是實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)的有效措施。目前，毛葉杜鵑、比利時杜鵑、西洋杜鵑、高山西洋杜鵑、亮毛杜鵑等種類的離體培養(yǎng)再生植株獲得成功，且不斷應用于生產(chǎn)，取得了顯著效益。永福杜鵑為最新變異種，尚未有離體再生培養(yǎng)的研究。筆者以永福杜鵑不同器官為外植體，建立組織培養(yǎng)離體再生體系，以期為永福杜鵑的快速繁殖和脫毒技術(shù)研究提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料及處理供試材料取自福建省漳平市永?；ɑɑ苎芯克ㄆ灾械挠栏６霹N，選取永福杜鵑帶腋芽幼嫩莖段、帶頂芽莖尖、不帶頂芽莖尖作為外植體。

選取的外植體用洗衣粉刷洗表面，再用自來水沖洗2 h，蒸餾水沖洗15 min，濾紙吸干表面的水分后，裝入滅菌后的塑料瓶中。將外植體轉(zhuǎn)移到超凈工作臺用75%乙醇處理30 s，用無菌水清洗3~4次，然后用0.1%氯化汞處理3~8 min，最后用蒸餾水清洗4~5次。吸干水珠后，在切割紙上將其切割，帶腋芽莖段長約1.5 cm，帶頂芽莖尖和不帶頂芽莖尖長約1.0 cm，帶腋芽莖段保留葉柄0.1~0.2 cm。

1.2試驗方法

1.2.1基本培養(yǎng)基篩選。采用MS、1/2MS、1/3MS、read培養(yǎng)基，添加蔗糖30 g/L，瓊脂7.8 g/L，活性炭0.5 g/L，pH 5.2~5.3，生長調(diào)節(jié)物質(zhì)配比相同。30 d后統(tǒng)計不同外植體的出芽率，以確定最適合的培養(yǎng)基。

1.2.2外植體選取。以永福杜鵑帶腋芽幼嫩莖段、帶頂芽莖尖和不帶頂芽莖尖為外植體，用0.1% 氯化汞消毒3、4、5、6、7和8 min，接種于基本培養(yǎng)基中，采用相同的激素配比，30 d統(tǒng)計芽誘導率和污染率，篩選出最佳外植體和消毒時間。

1.2.3芽誘導激素配比。永福杜鵑芽誘導以不同濃度6-BA(0、0.25、0.50、0.75和1.00 mg/L)和不同濃度NAA(0、0.05、0.10、0.15、0.20和0.25 mg/L)進行配比組成30個組合(表1)；以不同濃度2-ip(0、1.0、2.0、3.0和4.0 mg/L)和不同濃度NAA(0、0.05、0.10、0.15、0.20和0.25 mg/L)進行配比組成30個組合(表2)。每瓶接種1個外植體，30 d后統(tǒng)計芽誘導率和褐化率，篩選出芽誘導的最佳激素組合。

表1　芽誘導中NAA和6-BA配比組合

1.2.4生根培養(yǎng)激素配比。永福杜鵑生根培養(yǎng)基采用不同基本培養(yǎng)基(MS、1/2MS、1/3MS和1/4MS)和不同濃度NAA(0、0.2、0.4、0.6、0.8和1.0 mg/L)組成24個組合(表3)。待無菌苗長至3 cm左右即可轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基進行生根培養(yǎng)，統(tǒng)計生根率，篩選出最佳激素組合。

表2　芽誘導中NAA和2-ip配比組合

2結(jié)果與分析

2.1消毒時間對外植體成活率的影響由表4可知，氯化汞消毒時間與外植體的幼嫩程度有關(guān)。隨著消毒時間的增加，所有外植體的污染率均顯著下降，但外植體的成活率卻變化不一致。消毒時間太短，外植體滅菌不徹底，在培養(yǎng)過程中易造成大量污染；消毒時間太長，對外植體毒害較大，在培養(yǎng)過程中易導致褐化，不利于外植體生長，降低成活率。因此，莖段消毒時間為7 min，莖尖消毒時間為5 min。

表3生根培養(yǎng)中培養(yǎng)基類型和NAA組合

Table 3Culture medium types and NAA combination in rooting

培養(yǎng)基CulturemediumNAA∥mg/L00.20.40.60.81.0MSC1C2C3C4C5C61/2MSC7C8C9C10C11C121/3MSC13C14C15C16C17C181/4MSC19C20C21C22C23C24

表4　不同消毒時間對外植體成活率的影響

注：接種數(shù)為30個。

Note：The innoculation number is 30.

2.2培養(yǎng)基類型對芽誘導的影響由表5可知，在4種培養(yǎng)基中，1/2MS培養(yǎng)基中各種外植體的芽誘導率和生長勢均明顯優(yōu)于其他處理，其芽誘導率高達87%~100%；而MS培養(yǎng)基中各種外植體芽誘導率最低；1/3MS培養(yǎng)基和read培養(yǎng)基的芽誘導率僅次于1/2MS培養(yǎng)基。因此，1/2MS培養(yǎng)基為永福杜鵑芽誘導的最佳基本培養(yǎng)基。

表5　不同培養(yǎng)基類型對芽誘導的影響

2.3外植體類型對芽誘導的影響將不同外植體接種于1/2MS基本培養(yǎng)基中進行芽誘導，培養(yǎng)30 d后觀察統(tǒng)計誘導率、褐化率以及萌發(fā)生長情況。由表6可知，帶腋芽幼嫩莖段的長勢優(yōu)良，芽誘導率較高，在接種14 d后有明顯的啟動現(xiàn)象，腋芽迅速萌發(fā)生長，但褐化率較高；帶頂芽莖尖和不帶頂芽莖尖的褐化率較低，帶頂芽莖尖的啟動速度慢于不帶頂芽莖尖，但長勢好，且腋芽萌發(fā)后的長勢也明顯優(yōu)于不帶頂芽莖尖。因此，帶頂芽莖尖適宜作為芽誘導的最佳外植體。

表6　不同外植體對芽誘導的影響

注：接種數(shù)為30個。

Note：The innoculation number is 30.

2.4激素組合對芽誘導的影響由表7可知，當采用6-BA+NAA組合時，激素組合6-BA 0.50 mg/L+NAA 0.10 mg/L(A15)的外植體芽誘導率最高，為17%，且褐化率最低，優(yōu)于其他處理。可見，6-BA+NAA組合不適宜永福杜鵑外植體的芽誘導。

采用2-ip+NAA組合后，永福杜鵑芽誘導率明顯提高，褐化率顯著下降。當激素組合為2-ip 3.0 mg/L+NAA 0.10 mg/L(B21)時，其外植體芽誘導率最高達87%，而褐化率僅為3%。因此，永福杜鵑外植體芽誘導的最佳激素組合為2-ip 3.0 mg/L 和NAA 0.10 mg/L。

表7不同激素組合對芽誘導的影響

Table 7Effects of different hormone combination on bud induction

%

2.5激素組合對生根培養(yǎng)的影響待外植體長至3 cm左右時將其轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基(表3)中進行生根培養(yǎng)，培養(yǎng)30d后不同組合芽生根情況明顯不同。當基本培養(yǎng)基類型不變時，隨著NAA濃度的改變，生根率發(fā)生明顯變化，可見，NAA濃度過高或者過低都不利于永福杜鵑的生根。最適合永福杜鵑芽生根的培養(yǎng)基為C11號培養(yǎng)基：1/2MS +NAA 0.8 mg/L。

3討論與結(jié)論

植物的種類和基因型、外植體的來源和生理狀況以及培養(yǎng)基的成分都會不同程度地影響褐變程度[4-5]。一般木本植物的外植體較易產(chǎn)生褐變現(xiàn)象，成年樹尤其嚴重。永福杜鵑為木本植物，較易褐化；而且6-BA具有誘導褐化作用[6]。所以在篩選芽誘導激素組合時6-BA濃度越高褐化現(xiàn)象越嚴重[7-8]。為了防止外植體的褐變，需要選取酚類化合物含量較低的試驗材料，所以選擇幼嫩的莖尖作為外植體[9-10]。在培養(yǎng)基中加入抗氧化劑是防止褐變的有效措施，常用的抗氧化劑有抗壞血酸(Vc)、檸檬酸、半胱氨酸、二硫蘇糖醇和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等[11-12]。在該試驗中筆者選用較易處理的活性炭，吸附對生長有抑制作用的褐色醌類物質(zhì)。

該研究表明，永福杜鵑組織培養(yǎng)最佳體系為采用帶頂芽莖尖為外植體，用0.1%氯化汞消毒5 min，然后接入1/2MS+2-ip 3.0 mg/L+NAA 0.10 mg/L+活性炭0.5 g/L的培養(yǎng)基中有利于芽誘導培養(yǎng)；1/2MS +NAA 0.8 mg/L為永福杜鵑的最適生根培養(yǎng)基。

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收稿日期2016-01-04

作者簡介田奧磊(1992- )，男，山西高平人，碩士研究生，研究方向：植物生物化學與分子生物學。*通訊作者，副教授，博士，碩士生導師，從事植物生理研究。

基金項目福建省林業(yè)科學研究項目(Z1425063/3)。

中圖分類號S 603.6

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)03-128-03