不同光質(zhì)對仙客來愈傷組織誘導(dǎo)和分化及生根的影響

伊萬偉 武興寶 李方華 崔興林 丁天明

（酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物工程系，甘肅酒泉 735000）

不同光質(zhì)對仙客來愈傷組織誘導(dǎo)和分化及生根的影響

伊萬偉 武興寶 李方華 崔興林 丁天明

（酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物工程系，甘肅酒泉 735000）

本文以仙客來種子經(jīng)無菌培養(yǎng)獲得的葉片為外植體，研究了藍(lán)、白、紅不同光質(zhì)對葉片愈傷組織誘導(dǎo)、愈傷組織分化出芽和不定芽誘導(dǎo)生根的影響。試驗結(jié)果表明，紅光有利于仙客來愈傷組織的誘導(dǎo)，且促進(jìn)生根作用明顯；藍(lán)光對芽的分化效果相對較好，且植物長勢良好。

仙客來；組織培養(yǎng)；光質(zhì)

仙客來（Cyclamen persicum）是報春花科仙客來屬半耐寒多年生球莖類草本植物，別名一品冠、兔耳花、翻蓮瓣、蘿卜秋海棠，目前在培養(yǎng)過程中存在愈傷組織誘導(dǎo)率低、誘導(dǎo)時間長、生根效率不高等問題，嚴(yán)重制約了仙客來組培工廠化育苗的發(fā)展。植物的組織培養(yǎng)過程中光質(zhì)是重要的環(huán)境因素，光質(zhì)主要作為光信號來調(diào)節(jié)植物的生長、分化等，目前不同光質(zhì)對仙客來組織培養(yǎng)效應(yīng)的研究尚未見報道。本試驗通過不同光質(zhì)對仙客來愈傷組織誘導(dǎo)、分化和生根培養(yǎng)影響的研究，為提高仙客來組織培養(yǎng)效率提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

用流水沖洗仙客來種子（蘭州昶榮園林有限公司提供）20min，然后將種子放在35～40℃無菌水中浸泡12h，取出后用70%酒精浸泡1min，用無菌水沖洗3次，然后再用0.1%升汞溶液浸泡并震蕩8min，最后再用無菌水沖洗6次。將處理過的種子用無菌濾紙吸干水分，接入MS培養(yǎng)基（3%蔗糖，0.5%瓊脂，pH值5.6～5.8）上，每瓶培養(yǎng)基接種3粒種子。培養(yǎng)溫度15～20℃，培養(yǎng)45d后，90%種子已長出白色小根，70d后，張開2片葉，獲得無菌苗。

仙客來組織培養(yǎng)基本培養(yǎng)基為MS培養(yǎng)基（蔗糖30g/L，瓊脂7g/L），添加不同濃度和比例的NAA、6-BA，預(yù)先篩選出適合仙客來愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基為M1：MS+NAA0.2mg/L+6-BA0.8mg/L；分化培養(yǎng)基為M2：MS+NAA 0.1mg/L+6-BA 0.5mg/L；生根培養(yǎng)基為M3：1/2MS+NAA 0.3mg/L。

1.2 試驗方法

1.2.1 愈傷組織的誘導(dǎo)

取經(jīng)無菌培養(yǎng)得到的仙客來幼嫩葉片，切成0.5cm×0.5cm方塊，接種于愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基M1上，分別置于藍(lán)光、紅光及白光下進(jìn)行愈傷組織誘導(dǎo)，培養(yǎng)溫度25℃，光照度2500Lx，每天照射12h，50d后統(tǒng)計愈傷組織誘導(dǎo)率。

愈傷組織誘導(dǎo)率（%）=（形成愈傷組織材料數(shù)/接種材料總數(shù)）×100。

1.2.2 愈傷組織的分化

將誘導(dǎo)出的質(zhì)量較好的愈傷組織接種于分化培養(yǎng)基M2上，置于不同光質(zhì)條件下進(jìn)行不定芽誘導(dǎo)，培養(yǎng)條件和愈傷組織誘導(dǎo)相同，30d后觀察統(tǒng)計不定芽的誘導(dǎo)和分化情況。

愈傷組織分化率（%）=（出芽愈傷組織塊數(shù)/接種愈傷組織塊數(shù)）×100。

1.2.3 生根培養(yǎng)

當(dāng)仙客來無根苗高2cm時，將其轉(zhuǎn)接于生根培養(yǎng)基M3上，置于不同光質(zhì)條件下進(jìn)行生根培養(yǎng)，30d后觀察統(tǒng)計不定芽的生根情況。

生根率（%）=（不定芽數(shù)/生根芽數(shù)）×100。

1.2.4 光質(zhì)選擇

光源為LED白光（424～724 nm，459 nm）、LED紅光（606～657 nm，635 nm）、LED藍(lán)光（440～500nm，465nm）3種光質(zhì)，光照培養(yǎng)架為鋼架結(jié)構(gòu)，光源設(shè)于頂部，高度可調(diào)，各光質(zhì)隨機排列。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同光質(zhì)對仙客來愈傷組織誘導(dǎo)的影響

由表1可知，3種光質(zhì)下均能誘導(dǎo)出愈傷組織，但誘導(dǎo)效果差異明顯，以白光作對照，紅光、藍(lán)光與對照相比誘導(dǎo)率分別提高了14.9%和6.6%；紅光對愈傷組織的誘導(dǎo)率最高，為76.6%，白光下愈傷組織誘導(dǎo)率只有61.7%。試驗結(jié)果表明，在仙客來愈傷組織的誘導(dǎo)上，紅光和藍(lán)光有促進(jìn)作用，且紅光的促進(jìn)作用更明顯，植物生長良好。這一結(jié)果與王維榮等［1］在番茄組織培養(yǎng)、何小弟等［2］在菊花組織培養(yǎng)中的試驗結(jié)果一致。

表1 不同光質(zhì)對仙客來愈傷組織誘導(dǎo)的影響

2.2 不同光質(zhì)對仙客來愈傷組織不定芽誘導(dǎo)和分化的影響

由表2可知，藍(lán)光、紅光、白光下愈傷組織均能分化，且藍(lán)光下分化率較高（52%）。從芽數(shù)來看，無論是平均芽數(shù)或是最多芽數(shù)，均為藍(lán)光下較多；從芽形上看，3種光質(zhì)下均能形成叢生芽，但從芽長勢來看，藍(lán)光下芽的長勢較好，其它光質(zhì)次之。試驗結(jié)果表明，3種光質(zhì)條件下，藍(lán)光對愈傷組織分化的效果較佳。但總體上仙客來愈傷組織的分化率不高，這可能與仙客來的種屬特性和培養(yǎng)條件有關(guān)，有待進(jìn)一步試驗研究。

表2 不同光質(zhì)對仙客來愈傷組織分化的影響

2.3 不同光質(zhì)對仙客來不定芽生根的影響

由表3可知，不定芽在3種光質(zhì)下都能生根，且紅光下分化率相對較高（83.3%）。從根系生長情況來看，紅光下根系較粗壯，發(fā)根時間也較早，表明紅光對仙客來的生根具有一定的促進(jìn)作用，而藍(lán)光對生根效果的促進(jìn)作用不明顯。

表3 不同光質(zhì)對仙客來不定芽生根的影響

3 討論

（1）光質(zhì)對植物愈傷組織誘導(dǎo)的影響：在不同光質(zhì)條件下，愈傷組織形成的時間、生長狀況及誘導(dǎo)率都有明顯的差異。在仙客來愈傷組織的誘導(dǎo)上，紅光和藍(lán)光有促進(jìn)作用，且紅光效果更明顯，植物生長良好，但是紅光下誘導(dǎo)率并不是很高，可能是光質(zhì)和激素條件共同影響愈傷組織的誘導(dǎo)，愈傷組織的誘導(dǎo)是綜合因素作用的結(jié)果。（2）光質(zhì)對植物愈傷組織分化的影響：光質(zhì)誘導(dǎo)分化不定芽往往因植物愈傷組織的不同而異，在仙客來愈傷組織的分化試驗中，藍(lán)光對仙客來愈傷組織的分化與白光相比有一定的促進(jìn)作用，然而整體來講，愈傷組織的分化率還不高，可能與光周期有關(guān)，還有待進(jìn)一步研究探討。光質(zhì)對植物愈傷組織分化的影響因植物種類的不同而異，黃麗華等[3]在辣椒愈傷組織誘導(dǎo)研究中發(fā)現(xiàn)，紅光和白光促進(jìn)辣椒子葉愈傷組織的誘導(dǎo)，綠光和藍(lán)光則表現(xiàn)出抑制作用。這可能是由于植物基因控制著植物對不同光質(zhì)的適應(yīng)能力。（3）光質(zhì)對不定芽生根的影響：光質(zhì)對植物生根培養(yǎng)也有重要的誘導(dǎo)效應(yīng)，這種效應(yīng)因光質(zhì)波長、植物材料而異。本試驗研究表明，紅光對仙客來的生根具有一定的促進(jìn)作用，這與許桂芳［4］的研究結(jié)果相符，植物通過光受體感受不同的光質(zhì)，然后通過它們之間的差異調(diào)節(jié)作物的生長發(fā)育。

［1］ 王維榮，王詠冬，歐陽光察，等.光質(zhì)對黃瓜及番茄愈傷組織培養(yǎng)中分化和有關(guān)酶的影響［J］.植物生理學(xué)報，1991，17（2）：118～125.

［2］ 何小第，邵耀春，李良俊.菊花組織培養(yǎng)過程的光質(zhì)效應(yīng)初探［J］.激光生物學(xué)報，1993，2（2）：268～271.

［3］ 黃麗華，洪亞輝，戴雄澤，等.光質(zhì)對辣椒離體愈傷組織誘導(dǎo)及分化的影響［J］.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2009，35（6）：615～617.

［4］ 許桂芳，董減明，周吉源，等.不同光質(zhì)時華黃苠愈傷組織誘導(dǎo)、增殖及器官分化的效應(yīng)［J］.華中師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），1994，28（4）：533～537.