紅吉利粗肋草組培技術(shù)初報(bào)

高小坤

(1.福建省林業(yè)科技試驗(yàn)中心，福建 南靖 363600； 2.福建省鑫閩種業(yè)有限公司，福建 福清 350301)

粗肋草(Aglaonemacommutatun)為天南星科(Araceae)粗肋草屬(Aglaonema)多年生草本植物，原產(chǎn)亞洲東南部的泰國(guó)、越南、菲律賓、馬來(lái)西亞和我國(guó)南部的多雨林地區(qū)。其葉片具有多樣色彩或色斑鑲嵌，美觀大方而又樸素高雅，有較高的觀賞價(jià)值；且耐蔭耐濕、病蟲害少，常被作為室內(nèi)觀賞和切葉植物應(yīng)用[1-3]。紅吉利(Aglaonemacommutatun′Big Apple′)是目前盆栽花卉市場(chǎng)上最受歡迎的粗肋草品種之一，2017年由泰國(guó)引進(jìn)，與其它粗肋草品種相比，紅吉利莖干粗壯，節(jié)間明顯，葉片寬大且具有大面積顏色濃厚絢麗的紅色斑塊，開發(fā)潛力與市場(chǎng)前景廣闊。粗肋草常規(guī)繁殖方法是分株繁殖和扦插繁殖[3]，但常規(guī)繁殖方法存在母株利用率低、繁殖系數(shù)低、受環(huán)境條件限制多、費(fèi)工費(fèi)時(shí)、成本高等缺點(diǎn)，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。目前粗肋草種苗生產(chǎn)主要通過(guò)組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)繁，現(xiàn)已取得成功的粗肋草品種較少，主要為綠色系，而且不同品種組培技術(shù)差異較大，對(duì)于紅吉利這一新優(yōu)彩葉品種尚未見(jiàn)報(bào)[4-7]。本試驗(yàn)以紅吉利的莖段為外植體開展組培快繁技術(shù)研究，旨在探索紅吉利的高效繁育方法，為其工廠化育苗提供技術(shù)支撐，也可為其它彩葉粗肋草高效繁育技術(shù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為紅吉利優(yōu)良單株上選取的帶腋芽莖段。取自福建省鑫閩種業(yè)有限公司的粗肋草種質(zhì)資源收集圃 。

1.2 方法

1.2.1 外植體預(yù)處理及消毒 選取健壯、無(wú)病蟲害植株，從莖基部整株截?cái)?，剝除葉片，清洗莖段污垢。先在飽和洗衣粉溶液中輕輕震蕩20 min，用毛筆刷輕輕刷洗去除表面塵埃，再用自來(lái)水沖洗1 h后備用。將清洗干凈的莖段吸干水分后放入經(jīng)高壓滅菌過(guò)的玻璃瓶中，移至超凈工作臺(tái)。用75%酒精浸泡60 s后，再用無(wú)菌水沖洗3遍，分別置于裝有0.1%HgCl2的玻璃瓶中，不斷搖晃玻璃瓶消毒15、20、25 min，然后用無(wú)菌水清洗5～6遍后，將莖段切成帶有1個(gè)腋芽的小段(外植體)接入培養(yǎng)基中，每個(gè)處理接種60瓶，每瓶1個(gè)外植體。

每7 d觀察統(tǒng)計(jì)1次，28 d后統(tǒng)計(jì)污染率、死亡率、合格率以及生長(zhǎng)情況，比較不同消毒時(shí)間對(duì)外植體的影響，確定最佳消毒時(shí)間。其中：污染率(%)=(污染數(shù)/接種數(shù))×100%，死亡率(%)=(死亡數(shù)/接種數(shù))×100%，合格率(%)=(1-污染率-死亡率)×100%。

1.2.2 腋芽萌發(fā)誘導(dǎo) 根據(jù)劉俊仙等[6]的研究結(jié)果，粗肋草的誘導(dǎo)采用水平放置接種方式效果最好。將消毒處理過(guò)的合格小莖段腋芽朝上分別水平接入誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，培養(yǎng)基分別為MS 、B5、WPM添加6-BA 2.0 mg·L-1和NAA 0.2 mg·L-1，每個(gè)處理接種60瓶，每瓶1個(gè)外植體。

40 d后觀察和統(tǒng)計(jì)外植體腋芽的萌芽率和外植體的形態(tài)變化，篩選出最佳誘導(dǎo)培養(yǎng)基。其中：萌發(fā)率(%)=(萌芽外植體數(shù)/外植體接種數(shù))×100%。

1.2.3 芽叢繼代增殖 采用正交試驗(yàn)L9(34)設(shè)計(jì)方法研究不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑及蔗糖組合對(duì)紅吉利芽增殖的影響，以MS+卡拉膠6.8 g·L-1為基本培養(yǎng)基，添加不同濃度的6-BA、NAA和蔗糖。將莖段誘導(dǎo)出來(lái)的芽叢分成單芽轉(zhuǎn)接到繼代增殖培養(yǎng)基中，每個(gè)處理接種20瓶，每瓶接種1個(gè)小芽。

40 d后觀察叢芽的增殖情況和生長(zhǎng)狀況，相同培養(yǎng)基連續(xù)轉(zhuǎn)接3代，繼代周期40 d。

1.2.4 生根壯苗培養(yǎng) 采用正交試驗(yàn)L9(34)設(shè)計(jì)研究不同培養(yǎng)基對(duì)紅吉利誘導(dǎo)生根的影響，以MS、1/2 MS、1/3 MS為基本培養(yǎng)基，分別添加不同濃度的IBA和蔗糖。切出增殖過(guò)程中生長(zhǎng)健壯、葉片舒展、苗高2.0 cm以上的單株，分別接入培養(yǎng)基中，每個(gè)處理20瓶，每瓶5株，3次重復(fù)。

培養(yǎng)30 d后調(diào)查生根率、生根數(shù)以及生長(zhǎng)狀況，確定紅吉利最佳生根培養(yǎng)基。

1.2.5 培養(yǎng)條件 培養(yǎng)溫度為25～27 ℃、光照時(shí)間12 h·d-1、光照強(qiáng)度1500～2000 lx。

2 結(jié)果與分析

2.1 消毒時(shí)間對(duì)外植體的影響

由表1可知，HgCl2為消毒劑，在一定范圍內(nèi)，隨著消毒時(shí)間延長(zhǎng)，污染率降低，但死亡率明顯升高。HgCl2消毒15 min時(shí)，外植體的污染率較高，達(dá)到58%。死亡率較低，合格率只有38.3%。當(dāng)消毒時(shí)間為20 min時(shí)，污染率明顯下降，但死亡率增加，合格率達(dá)到63.3%；當(dāng)消毒時(shí)間為25 min時(shí)，污染率進(jìn)一步降低，但死亡率明顯升高，達(dá)到28.3%，合格率為48.3%。因此，從外植體合格率來(lái)看，用75%酒精消毒60 s后再用0.1% HgCl2消毒20 min，對(duì)于紅吉利外植體消毒效果最好。

表1 HgCl2消毒時(shí)間對(duì)外植體的影響

2.2 基本培養(yǎng)基對(duì)腋芽誘導(dǎo)的影響

將消毒后的紅吉利莖段接入到3種基本培養(yǎng)基中，培養(yǎng)10 d后，3種基本培養(yǎng)基中紅吉利莖段上的腋芽開始萌動(dòng)，20 d后莖段開始膨大，漸漸的形成愈傷組織，隨著腋芽的萌發(fā)，其周邊愈傷組織出現(xiàn)綠色芽點(diǎn)，慢慢長(zhǎng)出小芽，說(shuō)明紅吉利在3種基本培養(yǎng)基中都能萌發(fā)出健壯的腋芽，但是腋芽基部形成的愈傷組織形態(tài)特征以及腋芽萌發(fā)情況存在差異(表2)。在MS培養(yǎng)基中，腋芽萌發(fā)率最高，達(dá)到96.7%，腋芽基部形成愈傷是綠色的、致密的，萌發(fā)出的小芽最多，平均達(dá)到3.8個(gè)；B5培養(yǎng)基次之，腋芽萌發(fā)率為93.3%，愈傷組織呈綠色、黃綠色，平均萌芽2.3個(gè)；WPM培養(yǎng)基效果最差，形成的愈傷組織呈黃綠色，較為疏松，萌發(fā)的小芽最少。這說(shuō)明MS比B5、WPM更適合作為紅吉利腋芽萌發(fā)的誘導(dǎo)培養(yǎng)基。

2.3 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑及蔗糖組合對(duì)芽增殖的影響

正交試驗(yàn)結(jié)果(表3)表明，6-BA濃度、NAA濃度、蔗糖濃度3個(gè)因素的R值分別為1.49、0.66、0.17，即這3個(gè)因素對(duì)紅吉利芽增值影響程度依次為6-BA濃度>NAA濃度>蔗糖濃度，說(shuō)明以MS作為紅吉利繼代增殖基本培養(yǎng)基，6-BA濃度對(duì)紅吉利芽增殖起主要作用，其次是NAA濃度，蔗糖濃度對(duì)紅吉利芽增值的影響最小。

表2 基本培養(yǎng)基對(duì)腋芽萌發(fā)的影響

通過(guò)方差分及多重比較(表3)可知，6-BA濃度(F=36.14>F0.05(2，2)=19)對(duì)于紅吉利芽增值的影響差異顯著，而NAA濃度(F=7.1

表3 紅吉利叢芽誘導(dǎo)正交試驗(yàn)

*：ki為水平i的平均值；R為極差；F為方差值；F0.05(2，2)=19，F(xiàn)0.01(2，2)=99；同列數(shù)值后小寫字母為差異達(dá)0.05顯著水平；下同。

2.4 不同培養(yǎng)基對(duì)生根的影響

由表4可知，生根培養(yǎng)基中，IBA濃度、蔗糖濃度以及基本培養(yǎng)基配比這3個(gè)因素中對(duì)紅吉利生根影響程度依次為：IBA>基本培養(yǎng)基>蔗糖，其中IBA對(duì)紅吉利生根影響達(dá)極顯著水平(F=784>F0.01(2，2)=99)，蔗糖和基本培養(yǎng)基對(duì)紅吉利生根影響不顯著(F=1

表4 紅吉利生根誘導(dǎo)正交試驗(yàn)

3 結(jié)論與討論

本研究以紅吉利帶腋芽的莖段為外植體，對(duì)其組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行初步探索。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用75%酒精消毒60 s后，再用0.1% HgCl2消毒20 min，外植體合格率最高；紅吉利腋芽萌發(fā)的最佳誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS，腋芽萌發(fā)率達(dá)到96.7%，萌發(fā)出的小芽生長(zhǎng)健壯且數(shù)量最多，平均達(dá)到3.8個(gè)；紅吉利繼代增殖最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA 3.0 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1+蔗糖20 g·L-1，生根誘導(dǎo)最佳培養(yǎng)基為1/2 MS+IBA 0.2 mg·L-1+蔗糖20 g·L-1。

外植體消毒是植物離體組織培養(yǎng)所要進(jìn)行的第一步，是愈傷組織誘導(dǎo)和叢生芽誘導(dǎo)的基礎(chǔ)。本研究外植體消毒合格率最高僅為63.3%?，F(xiàn)有的研究表明，不同種類的滅菌劑組合，對(duì)粗肋草外植體的滅菌效果與單一滅菌劑不同[8]。這意味著粗肋草外植體消毒處理方法還有很大的改進(jìn)和提升空間，可采用多種滅菌劑進(jìn)行組合配比，然后對(duì)消毒效果進(jìn)行比較，進(jìn)而篩選出更優(yōu)的消毒方法。培養(yǎng)基種類和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類與濃度、蔗糖濃度均影響著粗肋草的誘導(dǎo)增殖與生根，也會(huì)對(duì)粗肋草組織培養(yǎng)過(guò)程中的褐化產(chǎn)生影響。生產(chǎn)時(shí)，常常通過(guò)添加抗壞血酸、L-半胱氨酸等抑制褐化現(xiàn)象的發(fā)生，而抗褐化劑的添加，一定程度上又會(huì)影響到粗肋草繼代增殖效果。本試驗(yàn)所得到的最佳培養(yǎng)基配方是基于誘導(dǎo)、繼代增殖或生根某一特定環(huán)節(jié)的，因此，從試驗(yàn)得出的最佳培養(yǎng)基配方，應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐，還需進(jìn)一步探索粗肋草組培育苗過(guò)程中的各種因素的平衡點(diǎn)，使粗肋草在實(shí)現(xiàn)誘導(dǎo)率最高的同時(shí)，能順利進(jìn)入繼代增殖環(huán)節(jié)獲得最高的增殖系數(shù)，進(jìn)入生根培養(yǎng)環(huán)節(jié)能獲得生根較好、個(gè)體壯實(shí)的組培苗，同時(shí)還能兼顧生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)粗肋草組培育苗生產(chǎn)效益最大化。