彩葉鳳梨試管苗生根培養(yǎng)的研究

史華平，安棟，李一路，王彥尊，王計平

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，山西太谷030800；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西太谷030801）

彩葉鳳梨試管苗生根培養(yǎng)的研究

史華平1，安棟1，李一路1，王彥尊2，王計平2

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，山西太谷030800；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西太谷030801）

以彩葉鳳梨單株試管苗為材料，探討不同基本培養(yǎng)基、不同生長素濃度、蔗糖用量以及光照條件對彩葉鳳梨試管苗生根培養(yǎng)的影響。結(jié)果表明，彩葉鳳梨生根培養(yǎng)以1/2 MS＋NAA 0.5 mg/L＋蔗糖20 g/L效果最好，暗培養(yǎng)7 d后，轉(zhuǎn)入光下培養(yǎng)，7 d左右根系開始萌動，30 d后生根率為80%，有3～4條長1 cm左右的根，較粗壯，適合移栽。

彩葉鳳梨；離體培養(yǎng)；生長素；生根培養(yǎng)

鳳梨按用途可分為食用鳳梨和觀賞鳳梨2種，彩葉鳳梨（Neoregelia caroline）屬于觀賞鳳梨的一種，又名五彩鳳梨、貞鳳梨，原產(chǎn)于巴西、秘魯、哥倫比亞等地[1-2]。彩葉鳳梨花期長達(dá)90 d，花色鮮艷，可作為觀葉觀花植物在室內(nèi)常年種植，而且其葉片氣孔白天關(guān)閉，晚上開放，對凈化夜間空氣具有良好作用[3-4]。因此，彩葉鳳梨成為近年來相當(dāng)流行的室內(nèi)盆花之一[5]。

彩葉鳳梨常見的繁殖方式有分株法和播種法2種，其生長周期較長，擴繁要求較高。彩葉鳳梨從20世紀(jì)80年代開始引入我國，到目前為止，只能進(jìn)行小批量生產(chǎn)，主要集中在廣東、海南、福建、云南、昆明等地[6]。利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可大大提高彩葉鳳梨的繁殖率，如以改良MS培養(yǎng)基直接誘導(dǎo)鳳梨頂芽產(chǎn)生叢生芽，其繁殖系數(shù)每年可達(dá)20多萬倍[7]，能夠在短期內(nèi)快速提供大批優(yōu)質(zhì)苗木；而在植物組織培養(yǎng)過程中，根系的誘導(dǎo)是獲得完整再生植株的關(guān)鍵一步，很多植物由于試管苗無法生根而不能應(yīng)用于工廠化生產(chǎn)。

本試驗以彩葉鳳梨單株試管苗為材料，研究了不同基本培養(yǎng)基、光照條件以及激素配比等對試管苗生根培養(yǎng)的影響，建立了彩葉鳳梨高效再生體系，旨在為進(jìn)一步開展工廠化育苗提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試材料為彩葉鳳梨單株試管苗，由山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院植物組織培養(yǎng)實驗室提供。

1.2 試驗方法

在無菌條件下，將長勢一致、高度約3 cm的彩葉鳳梨試管苗分別接種于MS＋NAA 0.5 mg/L和1/2 MS＋NAA 0.5 mg/L這2種培養(yǎng)基上誘導(dǎo)生根，篩選適合生根培養(yǎng)的無機鹽用量；以篩選出的最適無機鹽用量作為基本培養(yǎng)基，添加不同濃度（0，0.2，0.5，1.0 mg/L）的NAA和IBA，確定適合彩葉鳳梨生根培養(yǎng)的生長素種類及濃度；以篩選出的附加適宜激素濃度（10，20，30 g/L）的培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基，添加不同濃度的蔗糖，并進(jìn)行光培養(yǎng)和暗培養(yǎng)，研究不同因素對彩葉鳳梨試管苗生根培養(yǎng)的影響。試驗所用培養(yǎng)基均添加瓊脂6 g/L，蔗糖30 g/L，調(diào)節(jié)pH值為5.8～6.0。

1.3 培養(yǎng)條件

除部分試驗需要暗培養(yǎng)處理以外，其余都在光照條件下進(jìn)行，且光照強度為2 000～3 000 lx，光照時間為14 h/d，培養(yǎng)溫度均為（25±2）℃。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

培養(yǎng)30 d時統(tǒng)計生根率。

生根率＝生根的植株數(shù)/接種的總株數(shù)× 100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基本培養(yǎng)基對彩葉鳳梨生根培養(yǎng)的影響

從表1可以看出，1/2 MS培養(yǎng)基更適合誘導(dǎo)生根，生根率為80.0%，在15 d后就有根系發(fā)生；而使用MS培養(yǎng)基時，生根率為67.5%，且在23 d才出現(xiàn)根系。因此，在誘導(dǎo)彩葉鳳梨根系培養(yǎng)過程中，1/2 MS培養(yǎng)基的誘導(dǎo)效果要好于MS培養(yǎng)基。

表1 不同基本培養(yǎng)基對生根效果的影響

2.2 不同生長素種類和濃度對彩葉鳳梨生根培養(yǎng)的影響

表2 不同生長素濃度及種類對生根效果的影響

將30株長勢大致相同的試管苗無菌條件下接種在含有NAA或IBA的1/2 MS培養(yǎng)基中，分別進(jìn)行7，15，30 d的生根培養(yǎng)，統(tǒng)計生根數(shù)量。從表2可以看出，NAA培養(yǎng)基的生根效果要優(yōu)于IBA，NAA培養(yǎng)的根出現(xiàn)的時間較早，而且生根數(shù)量多，其中，1/2 MS＋0.5 mg/L NAA誘導(dǎo)效果最好，適合彩葉鳳梨生根培養(yǎng)。

2.3 不同蔗糖濃度對彩葉鳳梨生根培養(yǎng)的影響

將長勢大致相同的試管苗分別接種在含有不同蔗糖濃度的生根培養(yǎng)基中，結(jié)果表明，低濃度的蔗糖能促進(jìn)彩葉鳳梨根系的發(fā)生，而高濃度的蔗糖起到一定抑制作用，且生根率隨著蔗糖濃度的升高呈現(xiàn)先增后減的趨勢；蔗糖質(zhì)量濃度為20 g/L時生根率達(dá)到最大，為80.0%（表3）。

表3 不同蔗糖濃度對生根效果的影響

2.4 不同暗培養(yǎng)條件對彩葉鳳梨生根培養(yǎng)的影響

表4 暗培養(yǎng)時間對生根效果的影響

在篩選出的誘導(dǎo)生根最佳培養(yǎng)基（1/2 MS＋0.5 mg/L NAA＋20 g/L蔗糖）中，接種長勢良好的彩葉鳳梨試管苗，分別進(jìn)行1，4，7，10，15 d暗培養(yǎng)后，再轉(zhuǎn)入光照培養(yǎng)，30 d后觀察生根情況，并統(tǒng)計生根率，確定暗培養(yǎng)對彩葉鳳梨生根效果的影響（表4）。結(jié)果表明，暗培養(yǎng)7～10 d生根條數(shù)較多，生根率較高，其中，暗培養(yǎng)7 d的生根效果最好，平均根數(shù)為13.5，不定根多、較長且粗壯（圖1），生根率為80.0%。

3 結(jié)論與討論

有研究發(fā)現(xiàn)，在植物組織培養(yǎng)的生根階段，降低MS培養(yǎng)基的無機鹽濃度有利于生根[8-10]。采用1/2 MS培養(yǎng)基作為基本培養(yǎng)基有利于根的形成，并且試管苗生長健壯。高博等[11]研究表明，在1/2 MS＋0.5 mg/mLNAA培養(yǎng)基中進(jìn)行麝香百合的生根培養(yǎng)，其生根率達(dá)到100%，平均根長為2.83 cm。洪燕萍等[12]在對觀賞鳳梨的生根比較試驗中，得出1/2 MS生根效果比MS和1/3 MS好。本研究對不同無機鹽濃度的MS培養(yǎng)基（MS和1/2 MS）誘導(dǎo)生根進(jìn)行了比較試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1/2 MS培養(yǎng)基中的試管苗發(fā)根早，而且生長健壯，因此，采用1/2 MS培養(yǎng)基作為基本培養(yǎng)基更有利于彩葉鳳梨根系的形成。

在有些植物的離體培養(yǎng)中，IBA常常用來誘導(dǎo)試管苗生根，主要是通過轉(zhuǎn)化為IAA而起作用的，IAA在水溶液中容易見光分解而失去活性，從而影響植物根系的形成[13]。但在本試驗中，NAA比IBA更有利于不定根的誘導(dǎo)，最適宜彩葉鳳梨試管苗生根的NAA質(zhì)量濃度為0.5 mg/L，質(zhì)量濃度較高或較低都會降低其生根率。

植物組織培養(yǎng)過程中，糖是重要的能量來源，而且可以用來調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的滲透壓，對試管苗的生根效果影響很大。不同植物材料生根所需糖的種類及濃度也有所不同。本試驗選用蔗糖作為彩葉鳳梨生根培養(yǎng)的主要碳源，結(jié)果表明，蔗糖質(zhì)量濃度為20 g/L時生根率達(dá)到最大，為80.0%。

光照對不定根發(fā)生的影響十分復(fù)雜，一般認(rèn)為，適當(dāng)?shù)陌蹬囵B(yǎng)條件可以促進(jìn)植物生根，如毛櫻桃經(jīng)過12 d暗培養(yǎng)，比不經(jīng)過暗培養(yǎng)處理的生根率增加20%；蘋果試管苗經(jīng)8 d的暗培養(yǎng)處理能促進(jìn)生根并改善根系質(zhì)量[14]。相反，袁麗釵[15]認(rèn)為，光照對核桃不定根的抑制是通過影響生長素的含量和分布而間接起作用的。本試驗研究了不同暗培養(yǎng)時間對彩葉鳳梨試管苗生根效果的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，暗培養(yǎng)7 d試管苗的生根率達(dá)到80%，而且產(chǎn)生了較多的不定根。

綜上所述，彩葉鳳梨試管苗生根培養(yǎng)以1/2 MS＋NAA 0.5 mg/L＋蔗糖20 g/L為好，約7 d后，根系開始萌動，30 d后生根率為80%，有3～4條長1 cm左右的根，較粗壯；同時，暗培養(yǎng)7 d其生根效果較好。

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doi:10.3969/j.issn.1002-2481.2017.07.19

Study on Culture of in vitro Rooting of Neoregelia caroline

SHI Huaping1，ANDong1，LI Yilu1，WANGYanzun2，WANGJiping2
（1.Institute ofPomology，Shanxi Academy ofAgricultural Sciences，Taigu 030800，China；2.College ofAgronomy，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

In this paper,taking the plantlets in vitro of Neoregelia caroline as materials,the effects of the different basic medium, auxin,sucrose concentration and light condition on rooting culture of Neoregelia caroline were studied.The results showed that the optimal rooting media of Neoregelia caroline was 1/2 MS＋NAA 0.5 mg/L＋sucrose 20 g/L,and during adventitious root formation of Neoregelia caroline,7 d dark culture significantly enhanced the root efficiency.The root began to sprout after about seven days,and the rooting rate reached 80%after 30 days.The roots were strong and roots were suitable for transplanting.

Neoregelia caroline;in vitro culture;auxin;rooting culture

S668.3

：A

：1002-2481（2017）07-1117-03

2017-03-16

山西省科技攻關(guān)項目（20130311019-2）；國家自然科學(xué)基金項目（31201266）

史華平（1974-），男，山西昔陽人，助理研究員，碩士，主要從事植物組織培養(yǎng)技術(shù)研究工作。王計平為通信作者。