千日紅無菌苗生長及試管開花誘導(dǎo)

張宵娟,鄧光華,連芳青,鄒 娜,黃穎融,周樹軍

(1.濟(jì)寧市北湖科技供熱有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)寧 273199； 2.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)園林與藝術(shù)學(xué)院，江西 南昌 330045；3.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)科技園，江西 南昌 330045)

千日紅無菌苗生長及試管開花誘導(dǎo)

張宵娟1,鄧光華2,3,連芳青2,鄒 娜2,黃穎融2,周樹軍2

(1.濟(jì)寧市北湖科技供熱有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)寧 273199； 2.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)園林與藝術(shù)學(xué)院，江西 南昌 330045；3.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)科技園，江西 南昌 330045)

為進(jìn)一步探究千日紅(Gomphrenaglobosa)無菌苗生長和試管開花誘導(dǎo)機(jī)制，在組培條件下，以帶頂芽的千日紅莖段為對象，研究培養(yǎng)基中蔗糖含量、外源激素種類(細(xì)胞分裂素BA和生長素NAA)及濃度、生長素運(yùn)輸抑制劑(TIBA和NPA)對氮誘導(dǎo)的千日紅生長和試管開花的影響。結(jié)果表明,蔗糖是千日紅無菌苗生長和開花誘導(dǎo)最關(guān)鍵的因素，在不含蔗糖的培養(yǎng)基中，開花率為0且生根較少；隨蔗糖含量的增加開花率逐漸提高，并在80 g·L-1時(shí)達(dá)最大(80.72%)；而根系長度和數(shù)量及植株長勢在蔗糖含量為20～40 g·L-1時(shí)較好。BA對無菌苗生長和開花的誘導(dǎo)效應(yīng)大于NAA，當(dāng)BA濃度為1.0 mg·L-1時(shí)，開花率達(dá)最大值60.14%，此時(shí)無菌苗長勢也較好；而NAA對各指標(biāo)均無顯著性影響。TIBA明顯降低了千日紅試管開花率并且顯著抑制根系的生長，而且在同等條件下對開花率和各生長指標(biāo)的抑制效應(yīng)大于NPA。綜上所述，氮誘導(dǎo)千日紅離體開花和正常生長過程中蔗糖是不可缺少的，并且受外源細(xì)胞分裂素的影響和體內(nèi)激素的調(diào)控。

千日紅；試管開花；蔗糖；細(xì)胞分裂素(BA)；生長素(NAA)；生長素極性運(yùn)輸抑制劑

千日紅為莧科千日紅屬一年生直立草本植物，高20～60 cm；自然條件下6-11月開花，花色艷麗具光澤，象征著天長地久、永恒的愛，因而深受人們喜愛[1]。千日紅不僅是天生的干花，同時(shí)又是作鮮切花的良好材料，而且還可作為花茶飲用。近年來，從千日紅提取天然食用色素和花色苷受到人們普遍關(guān)注[2-3]，誘導(dǎo)千日紅開花是其資源開發(fā)利用的基礎(chǔ)。試管開花由于不受季節(jié)限制地周年誘導(dǎo)，不僅可以達(dá)到快繁的目的，還縮短了開花時(shí)間，可以使新物種和品種更快地進(jìn)入市場[4]。在前期的研究工作中發(fā)現(xiàn)，接種于改良MS培養(yǎng)基(改變了MS培養(yǎng)基中的N含量及銨硝配比)可以誘導(dǎo)千日紅試管苗開花，并且在培養(yǎng)基中氮總量為5 mmol·L-1，NO3--N∶NH4+-N為4∶1時(shí)開花率達(dá)最大值39.95%[1,5]，但氮誘導(dǎo)千日紅試管開花的生理機(jī)制尚不清楚。降低培養(yǎng)基中無機(jī)氮含量或改變銨硝配比促進(jìn)植物試管開花的現(xiàn)象在稀脈浮萍(Lemmaperpusilla)、藍(lán)豬耳(Toreniafournieri)、屬間雜種Doriella Tiny[五唇蘭屬(Doritispulcherrima)×蝴蝶蘭屬(Kingiellaphilippinensis)]、蘭花(Cymbidiumniveo-marginatum)、青豌豆(Pisumsativum)、番茄(Lycopersiconesculentum)、月季(Rosachinesiscv.“First Prize”)、白蘇(Perillafrutescens)等植物上也有報(bào)道[6-15]。Kostenyuk等[11]研究發(fā)現(xiàn)，僅調(diào)節(jié)氮、磷供應(yīng)或進(jìn)行無菌苗根系切除處理并不足以誘導(dǎo)蘭花試管開花，單使用6-BA時(shí)其誘導(dǎo)開花率也僅僅為40%，但當(dāng)?shù)?、磷?-BA濃度調(diào)節(jié)和根系切除處理同時(shí)使用時(shí)，開花率幾乎達(dá)100%，說明在調(diào)節(jié)營養(yǎng)元素誘導(dǎo)植物離體開花時(shí)，必須有相應(yīng)的條件與之配合，如蔗糖濃度和激素水平等。蔗糖作為植物組織培養(yǎng)中主要的碳源，可為細(xì)胞提供合成新化合物的碳骨架，為細(xì)胞的呼吸代謝提供底物與能量；而且還具有信號功能，可調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)和酶活性[16-18]；反映植物所處的環(huán)境條件及其生理狀態(tài)，并且與氮素的吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)和代謝相協(xié)調(diào)[19]。植物生理學(xué)和遺傳學(xué)的研究表明，不同因子對植物生長發(fā)育和開花過程的調(diào)控在很大程度上均是通過影響植物的內(nèi)源激素及同化產(chǎn)物合成及流向而發(fā)生作用[20-22]，使用生長素運(yùn)輸抑制劑TIBA處理會抑制蘭花試管開花[11]。截至目前，雖然有不少文獻(xiàn)探討了培養(yǎng)基養(yǎng)分、蔗糖和植物生長調(diào)節(jié)劑或生長素運(yùn)輸抑制劑等因素對植物試管開花誘導(dǎo)的影響，但缺乏其對試管開花誘導(dǎo)的相互作用關(guān)系及機(jī)制研究，氮誘導(dǎo)植物離體開花的機(jī)制尚不清楚。本研究以千日紅無根組培苗為試驗(yàn)材料，在前期篩選出的較佳試管花誘導(dǎo)氮水平基礎(chǔ)上，研究蔗糖和內(nèi)外激素對千日紅無菌苗生長和試管開花誘導(dǎo)的影響，以期進(jìn)一步闡明千日紅試管苗生長和開花誘導(dǎo)規(guī)律，揭示碳和氮在調(diào)控千日紅試管苗生長和開花誘導(dǎo)過程中的關(guān)系以及植物激素在千日紅氮響應(yīng)中的作用。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)材料及方法

將千日紅無根試管無菌苗接種在生根培養(yǎng)基(1/2 MS+0.5 mg·L-1IBA+30 g·L-1蔗糖+0.5 g·L-1活性炭)，進(jìn)行生根壯苗培養(yǎng)[5]，3周后取頂端2 cm(含4片葉)接種到各處理培養(yǎng)基。基本培養(yǎng)基中總氮量為5 mmol·L-1、NO3--N∶NH4+-N為4∶1(NO3-和NH4+分別以KNO3和NH4Cl提供)，稱為改良MS培養(yǎng)基[1]，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行試驗(yàn)。

1.1.1不同蔗糖濃度對千日紅無菌苗生長及試管苗開花的影響 采用單因素完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，研究培養(yǎng)基中蔗糖含量(0、20、40、60、80 g·L-1)對千日紅無菌苗開花率和生長指標(biāo)的影響。

1.1.2不同激素種類及濃度對千日紅無菌苗開花誘導(dǎo)和生長的影響 采用L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法(表1)，研究培養(yǎng)基中不同濃度細(xì)胞分裂素BA(0、0.5、1.0 mg·L-1)和生長素NAA(0、0.1、0.5 mg·L-1)對千日紅無菌苗開花率和生長指標(biāo)的影響。

表1 植物生長調(diào)節(jié)劑對千日紅試管開花和生長影響的L9(34)正交試驗(yàn)組合

1.1.3生長素運(yùn)輸抑制劑對千日紅無菌苗開花誘導(dǎo)和生長影響 采用單因素完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，研究不同種類和濃度的生長素極性運(yùn)輸抑制劑NPA(1、10 μmol·L-1)、TIBA(1、10 μmol·L-1)對千日紅無菌苗開花率和生長指標(biāo)的影響。

1.2培養(yǎng)條件

培養(yǎng)室溫度(25±1) ℃、每天光照時(shí)間12 h，光照強(qiáng)度為2 000 lx。如無特殊說明各培養(yǎng)基均添加7 mg·L-1亞精胺、瓊脂6.5 g·L-1，蔗糖40 g·L-1，pH 5.8，121 ℃高壓滅菌20 min。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

在接種之后的第60天進(jìn)行苗高和葉片數(shù)的測量并統(tǒng)計(jì)開花率。苗高用直尺測量，葉片數(shù)為肉眼可見葉片總數(shù)，開花率=開花無菌苗數(shù)/接種總數(shù)×100%。每處理分別接種20～30個(gè)外植體，3次重復(fù)。應(yīng)用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析采用DPS 7.05，以Plt;0.05為差異顯著；采用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1蔗糖對千日紅無菌苗開花及生長的影響

觀察發(fā)現(xiàn)，無糖培養(yǎng)基中的千日紅無菌苗葉片發(fā)黃，基部葉片全部枯黃，長勢較差，生根少；隨著蔗糖含量的增加，無菌苗長勢逐漸變好，并且在含有20和40 g·L-1蔗糖的處理中，千日紅無菌苗葉片面積較大且顏色綠，長勢好，生根數(shù)多、根系較長且顏色白；而在60和80 g·L-1蔗糖處理中的無菌苗基部葉片尖端部分呈黃色，長勢較弱,無菌苗生根數(shù)量逐漸減少，并且部分根呈黃色，在80 g·L-1蔗糖處理中的無菌苗根短而粗，呈黃褐色(圖1)。

注：A、B、C表示蔗糖對千日紅無菌苗生長(A)和生根(B)及根系生長(C)的影響，各圖中從右到左各植株蔗糖處理濃度分別為0、20、40、60和80 g·L-1。直尺總長為20 cm。

Note: A, B and C indicate effects of sucrose on growth (A), rooting (B) and root growth (C) ofG.globosa. Seedlings in each figures from right to left treated on medium supplied with sucrose of 0, 20, 40, 60 and 80 g·L-1respectively. Bar=20 cm.

在接種之后的第22天，蔗糖含量為60和80 g·L-1的處理中有少部分千日紅無菌苗開花，第45天蔗糖含量為40 g·L-1的處理中也有少部分開花。千日紅試管開花率隨蔗糖含量的增加呈逐漸上升的趨勢(表2)，且在蔗糖含量為80 g·L-1的處理中達(dá)到最大值80.72%，顯著高于其他處理(Plt;0.05)；而蔗糖對試管苗株高影響差異不顯著(Pgt;0.05)；培養(yǎng)基中添加一定量的蔗糖可以促進(jìn)試管苗葉片數(shù)生長，并且顯著高于對照，但在含蔗糖各處理間差異不顯著。相關(guān)性分析結(jié)果表明，開花率與株高和葉片數(shù)間的相關(guān)系數(shù)分別為-0.1和0.353(Pgt;0.05)。

表2 蔗糖含量對千日紅試管開花率及生長指標(biāo)的影響

注：同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(Plt;0.05)。下同。

Note: Different lowercase letters within the same column indicate significantly different among different sucrose contents at the 0.05 level; similarly for the following tables.

2.2激素對千日紅無菌苗生長及開花誘導(dǎo)的影響

觀察發(fā)現(xiàn)，40 d之后，有部分無菌苗已開花，60 d時(shí)對各處理中開花率、葉片數(shù)及株高進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(表3)和極差分析(表4)。激素種類對各指標(biāo)影響的重要性依次為BAgt;NAAgt;BA×NAA，并且在BA為1.0 mg·L-1時(shí)千日紅無菌苗生長各指標(biāo)均值最大，開花率(KA3)、葉片數(shù)(KB3)和株高(KC3)分別較0和0.5 mg·L-1處理時(shí)提高72.87%和60.59%、17.03%和16.52%、9.71%和11.69%；NAA為0.1 mg·L-1時(shí)，開花率、葉片數(shù)均值最大(KA2,KB2)，較0和0.5 mg·L-1處理分別提高15.04%和21.21%、1.24%和5.29%，不含NAA時(shí)，株高均值最大(KC1)。

方差分析結(jié)果表明(表5)，BA對千日紅試管苗開花率和葉片數(shù)的影響達(dá)到極顯著水平(Plt;0.01)，對株高的影響達(dá)到顯著水平(Plt;0.05)，而NAA及二者的交互作用對開花率、葉片數(shù)和株高的影響都未達(dá)到顯著水平(Pgt;0.05)。植物生長調(diào)節(jié)劑對千日紅試管開花和生長影響的相關(guān)性分析結(jié)果表明，開花率與株高和葉片數(shù)間的相關(guān)系數(shù)分別為0.756(Plt;0.05)和0.865(Plt;0.01)。

表3 植物生長調(diào)節(jié)劑對千日紅試管開花和生長影響的正交試驗(yàn)結(jié)果

表4 植物生長調(diào)節(jié)劑對千日紅試管開花和生長影響的極差分析

注：A，B，C分別為開花率、葉片數(shù)和株高；K為各因素水平平均值，R為各因素水平極差、R′為調(diào)整后的極差。

Note: A, B and C indicate flowering percentage, leaf numbers and seedling height, respectively; R is range between each factor level; R’ is adjusted range.

表5 植物生長調(diào)節(jié)劑對千日紅試管開花率和生長影響的方差分析表

注：*表示在0.05水平上差異顯著，**表示在0.01水平上差異顯著。

Note: * and **indicate significant difference at 0.05 and 0.01 level，respectively.

2.3生長素極性運(yùn)輸抑制劑對千日紅無菌苗開花誘導(dǎo)的影響

處理②和處理③(即添加NPA)的千日紅無菌苗開花率僅為對照的44.46%和34.76%(表6)，處理④和處理⑤(即添加TIBA)的開花率僅為對照的29.42%和23.00%。方差分析結(jié)果表明，處理②、③、④、⑤均顯著低于對照(Plt;0.05)，但處理間差異不顯著(Pgt;0.05)。生長素極性運(yùn)輸抑制劑對千日紅試管開花和生長影響的相關(guān)性分析結(jié)果表明，開花率與株高和葉片數(shù)間的相關(guān)系數(shù)分別為0.030和0.252(Pgt;0.05)。

不同種類及濃度的生長素極性運(yùn)輸抑制劑對千日紅無菌苗株高沒有顯著影響(Pgt;0.05)；隨著NPA處理濃度的增加，無菌苗生根數(shù)逐漸減少、變粗、變短；TIBA處理顯著影響無菌苗葉片數(shù)和根系生長，表現(xiàn)為生根數(shù)少、根黃色、粗短(圖2)。

3 討論

3.1蔗糖對千日紅無菌苗生長及開花誘導(dǎo)的影響

糖類作為培養(yǎng)基主要成分之一，調(diào)節(jié)植物形態(tài)的發(fā)生和生理過程[22-24]。本研究中，無糖培養(yǎng)基中的千日紅無菌苗葉片數(shù)量少(表2)，無菌苗生根率低、根系不發(fā)達(dá)且根的長度較短(圖1)，說明蔗糖對千日紅無菌苗正常生長具有重要作用[25]。一般在外源蔗糖添加后，植物體積增加，可能是通過促進(jìn)頂端分生組織細(xì)胞分裂、增加細(xì)胞數(shù)量而實(shí)現(xiàn)[26]。另外，蔗糖還可以通過調(diào)控地上和地下不同類型的分生組織細(xì)胞的活性來影響整個(gè)植物的形態(tài)，改變?nèi)~片的形狀及促進(jìn)根系的生長[24]。但隨著外源蔗糖濃度的增加，千日紅根系生長又受到抑制(圖1)，這有可能與高C/N抑制根的生長有關(guān)，并且通過高親和NO3-轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白AtNRT2.1轉(zhuǎn)導(dǎo)[27]。

在無糖培養(yǎng)基中，氮不能誘導(dǎo)千日紅無菌苗開花(表2)。根據(jù)已有文獻(xiàn)報(bào)道，在無糖培養(yǎng)基中，屬間雜種Doriella[10]、雜種茶香月季‘First Prize’[14]、白蘇[15]、蕎麥(Fagopyrumesculentum)[28]等多種植物的試管開花誘導(dǎo)率為0，說明蔗糖是多種植物離體開花誘導(dǎo)最關(guān)鍵的因素，但其啟動(dòng)開花誘導(dǎo)的機(jī)制尚不清楚。在三角葉西番蓮(Passiflorasuberosa)、九里香(Murrayapaniculata)、山橘(Fortunellahindsii)等植物上發(fā)現(xiàn)蔗糖和光照相互作用可以促進(jìn)試管開花，Seo等[29]研究發(fā)現(xiàn)糖信號很可能是通過下調(diào)CONSTANS基因、上調(diào)FLOWERINGLOCUST基因的表達(dá)，而成為光周期誘導(dǎo)開花途徑的一部分。隨著培養(yǎng)基中蔗糖濃度的增加，千日紅試管開花率不斷提高，開花誘導(dǎo)所需要的時(shí)間也更短，這與前人在蕎麥[28]、金諾橘(Citrus‘Tenora’)[30]、吊燈花屬(Ceropegia)[31]等多種植物離體開花誘導(dǎo)上的研究結(jié)果相一致，說明高濃度的蔗糖對植物試管開花誘導(dǎo)具有一定的普遍性。這一方面可能是由于C/N對植物開花誘導(dǎo)的影響：在培養(yǎng)基中氮總量保持不變的情況下提高蔗糖含量，提高了植物的C/N，促進(jìn)植株生殖生長，而在氮供應(yīng)較多時(shí)，促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成和植物的營養(yǎng)生長，但延遲生殖器官的形成[32-33]。另一方面，增加培養(yǎng)基中蔗糖含量，也可能是通過其滲透作用調(diào)節(jié)千日紅無菌苗開花誘導(dǎo)，有研究表明，高濃度的凝固劑會提高帶節(jié)蕎麥莖段的離體開花誘導(dǎo)率[28]。但Taylor等[34]的研究結(jié)果表明，培養(yǎng)基中碳水化合物對火炬花(Kniphofialeucocephala)離體開花誘導(dǎo)效應(yīng)似乎直接來自蔗糖而不是其滲透作用，因?yàn)橄鄳?yīng)的甘露醇并不能誘導(dǎo)開花；碳水化合物通過其滲透效應(yīng)促進(jìn)開花的可能性，也被在白芥菜(Sinapsisalba)的研究中所否定[35]。另外，與在火炬花上的研究相似[34]，千日紅試管開花率與生長各參數(shù)之間缺乏明顯的相關(guān)性(Pgt;0.05)，表明蔗糖對開花誘導(dǎo)的促進(jìn)并不是來自對植物整體生長的刺激，而是對離體開花誘導(dǎo)的直接效應(yīng)。

表6 生長素極性運(yùn)輸抑制劑對千日紅試管開花和生長的影響

圖2 生長素極性運(yùn)輸抑制劑對千日紅無菌苗生長的影響

注：A和B表示生長素極性運(yùn)輸抑制劑對千日紅無菌苗生長(A)和生根(B)的影響，各圖中從左到右各處理分別為CK、1和10 μmol·L-1NPA、1和 10 μmol·L-1TIBA,直尺總長為20 cm。

Note: A and B indicate effects of auxin polar transport inhibitors on growth(A) and rooting(B) ofG.globosa. Seedlings in each figures from left to right treated by 0, 1 and 10 μmol·L-1NPA,1 and 10 μmol·L-1TIBA respectively. Bar=20 cm.

3.2植物生長調(diào)節(jié)劑對千日紅無菌苗生長和開花誘導(dǎo)的影響

細(xì)胞分裂素因?yàn)檎{(diào)節(jié)細(xì)胞的分裂和器官的形成而被認(rèn)為是植物離體開花所必需[36]。本研究結(jié)果表明，細(xì)胞分裂素BA對千日紅試管開花誘導(dǎo)有極顯著性影響，并且在BA為1.0 mg·L-1時(shí)開花率達(dá)最大值60.14%。外源細(xì)胞分裂素對離體開花誘導(dǎo)的促進(jìn)效應(yīng)也已在蕎麥[28]、吊燈花屬[31]和火炬花[37]等多種植物中廣泛報(bào)道。研究證實(shí)，在花芽分化后，苗頂端分生組織中細(xì)胞分裂素供應(yīng)量或含量增加[37-38]。根尖是細(xì)胞分裂素合成的主要部位，其經(jīng)木質(zhì)部運(yùn)輸至地上器官，通常認(rèn)為由根到莖的細(xì)胞分裂素信號調(diào)控植物的營養(yǎng)生長向生殖生長的轉(zhuǎn)變[39]。一些研究表明，在硝銨共培養(yǎng)條件下植物體內(nèi)細(xì)胞分裂素含量較高[40]，添加NH4+對NO3-培養(yǎng)條件下植物的促進(jìn)效應(yīng)可以被外源添加細(xì)胞分裂素BAP 所模擬[41]，因此推測氮對千日紅無菌苗生長和開花誘導(dǎo)的促進(jìn)效應(yīng)可能與無菌苗頂端分生組織中細(xì)胞分裂素含量增加或促進(jìn)由根到莖的細(xì)胞分裂素的運(yùn)輸有關(guān)。Taylor等[37]在火炬花上的研究表明開花誘導(dǎo)率與其葉片數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系，本研究與之相一致，BA誘導(dǎo)的千日紅開花率與其葉片數(shù)和苗高均呈正相關(guān)，表明細(xì)胞分裂素對千日紅離體開花誘導(dǎo)的促進(jìn)效應(yīng)可能與促進(jìn)無菌苗生長和葉片數(shù)的增多有一定關(guān)系。本研究中NAA對千日紅無菌苗開花誘導(dǎo)、株高、葉片數(shù)均無顯著影響，說明NAA對千日紅無菌苗生長及開花誘導(dǎo)不及細(xì)胞分裂素BA有效，類似的現(xiàn)象在白蘇[15]和番茄(Lycopersiconesculentum)[42]等植物上也有報(bào)道[15,42]。

3.3生長素極性運(yùn)輸抑制劑對千日紅無菌苗生長開花誘導(dǎo)的影響

本研究中雖然NAA本身并不誘導(dǎo)開花，經(jīng)生長素運(yùn)輸抑制劑處理后，千日紅無菌苗開花率顯著下降，這一現(xiàn)象與Kostenyuk等[11]對蘭花的研究結(jié)果一致，生長素運(yùn)輸抑制劑降低植物試管開花率的機(jī)制目前尚不清楚，可能與生長素能夠調(diào)控細(xì)胞分裂素在植物某些組織中的合成有關(guān)[43]。此外，經(jīng)NPA和TIBA處理的千日紅無菌苗根系生長也受到顯著抑制，類似的現(xiàn)象在挪威云杉(Piceaabies)離體幼苗上也有報(bào)道[44]。生長素主要在植物體中具有分生能力的莖尖、幼葉和根等組織器官中合成，向根尖極性運(yùn)輸，并由極性運(yùn)輸所形成的生長素濃度梯度參與調(diào)控植物的許多生理過程，成為植株形態(tài)的決定者[45]。分子遺傳學(xué)和生理學(xué)研究表明，生長素極性運(yùn)輸取決于在細(xì)胞極性分布的輸入和輸出載體，而生長素運(yùn)輸抑制劑通過抑制IAA與載體蛋白的結(jié)合[46]，從而抑制生長素的極性運(yùn)輸。本研究結(jié)果表明，植株體內(nèi)生長素極性運(yùn)輸在千日紅試管花誘導(dǎo)和正常發(fā)育過程中起重要作用，氮可能通過對激素信號、激素運(yùn)輸或激素合成的調(diào)控，進(jìn)而影響植物的生長和開花誘導(dǎo)，如生長素受體TIR3和一些生長素載體蛋白的轉(zhuǎn)錄水平受氮調(diào)控[47]。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，千日紅離體開花和正常生長過程中蔗糖是不可缺少的；并且在蔗糖含量為80 g·L-1時(shí)開花率達(dá)最大，80.72%，而植株整體長勢在蔗糖含量為20～40 g·L-1時(shí)較好，表明蔗糖對開花誘導(dǎo)的促進(jìn)并不是來自對植物整體生長的刺激，而是對離體開花誘導(dǎo)的直接效應(yīng)，并且與C/N有關(guān)。BA在千日紅試管開花和生長過程中起重要作用，且濃度為1.0 mg·L-1時(shí)，無菌苗開花率達(dá)最大值，60.14%，此時(shí)無菌苗整體生長勢也較好；經(jīng)生長素運(yùn)輸抑制劑處理后，千日紅無菌苗開花率顯著下降、根系生長受抑制，表明千日紅試管開花和生長發(fā)育過程受體內(nèi)外激素影響。因此，氮對千日紅生長和試管開花誘導(dǎo)的影響與C/N比和激素調(diào)控有關(guān)。

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(責(zé)任編輯 張瑾)

GrowthandinvitrofloweringofGomphrenaglobosa

Zhang Xiao-juan1, Deng Guang-hua2,3, Lian Fang-qing2, Zou Na2, Huang Ying-rong2, Zhou Shu-jun2

(1.Jining Bayhood technology heating supply Co.Ltd, Jining, 273199, Shandong, China; 2.College of Landscape and Art, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, Jiangxi, China; 3.Jiangxi Agricultural University Technology Park, Nanchang 330045, Jiangxi, China)

To clarify the mechanism of growth and in vitro flowering induction ofGomphrenaglobosa, the shoots with apical bud were used as explants on modified Murashige and Skoog (MS) medium to explore the effects of different concentrations (0, 20, 40, 60, or 80 g·L-1) of sucrose, and different combinations of cytokinins [N6-benzyladenine (BA) and α-naphthaleneacetic acid (NAA)] and auxin polar transport inhibitors TIBA and NPA on nitrogen-regulated growth and flowering in vitro. The results indicated that sucrose was the key factor in floral morphogenesis and growth, and that treatments without sucrose (modified MS supplied with 6.5 g·L-1agar) produced no flowers and few roots. An increasing concentration of sucrose could promote flowering, and the highest percentage of flowering (80.72%) was obtained on medium containing 80 g·L-1sucrose. The height, leaf number, and particularly the root volume ofG.globosawere all higher in treatments with 20～40 g·L-1sucrose. L9(34) orthogonal experiment results showed that BA was more effective than NAA in promoting growth and flowering induction, with the highest percentage of flowering (60.14%) and growth being obtained on media containing 1.0 mg·L-1BA. Auxin polar transport inhibitors prevented flowering and rooting ofG.globosa, with the inhibition effects of TIBA being stronger than those of NPA at the same concentrations, although auxin itself did not induce flowering. Therefore, sucrose is indispensable for the growth and in vitro flowering ofG.globose. BA also plays an important role, and the effect was also regulated by endogenous hormones.

Gomphrenaglobosa; flowering in vitro; sucrose; 6-benzyladenine; α-naphthaleneacetic acid; auxin polar transport inhibitor

Zou Na E-mail:nzouyy@126.com

10.11829/j.issn.1001-0629.2016-0642

張宵娟,鄧光華,連芳青,鄒娜,黃穎融,周樹軍.千日紅無菌苗生長及試管開花誘導(dǎo).草業(yè)科學(xué),2017,34(11)：2245-2253.

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Q943.1

A

1001-0629(2017)11-2245-09

2016-12-28接受日期2017-02-24

江西省教育廳青年基金(GJJ13253)；國家自然科學(xué)基金(31300521)

張宵娟(1990-)，女，江西樟樹人，碩士，主要從事園林植物生物技術(shù)研究。E-mail：15170012370@163.com

鄒娜(1982-)，女，河南唐河人，副教授，博士，主要從事園林植物繁育與栽培生理研究。E-mail：nzouyy@126.com