槭葉蔦蘿的離體培養(yǎng)與開花誘導(dǎo)

于鳳超 張曉軍 張佳奇 王寧 馬天宇 許秋燕 付晨霞

摘?要：誘導(dǎo)槭葉蔦蘿組培苗開花，探討不同離子濃度及蔗糖濃度對槭葉蔦蘿離體開花培養(yǎng)的影響，為進(jìn)一步探討外界條件對試管苗開花的調(diào)控提供理論參考和簡便的實驗體系.結(jié)果表明，1/2 MS + KT 2.0 mg·L-1+ IBA 0.2 mg·L-1+ 40 g·L-1培養(yǎng)基最適合槭葉蔦蘿管苗離體開花誘導(dǎo);培養(yǎng)60 d左右，槭葉蔦蘿試管苗形成花芽并在試管內(nèi)開花，花芽誘導(dǎo)率可達(dá)100 %，開花率可達(dá)60 %以上.

關(guān)鍵詞：槭葉蔦蘿;組織培養(yǎng);開花誘導(dǎo)

[中圖分類號]Q944.1?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

文章編號：1003-6180（2019）02-0036-03

成花誘導(dǎo)是高等植物成花過程中的最關(guān)鍵步驟，是一個非常復(fù)雜的生理過程，受植物內(nèi)部條件和外部環(huán)境因子的影響.研究環(huán)境因子在成花誘導(dǎo)中的作用及其機(jī)理，對于植物生長發(fā)育研究有著十分重要的意義.試管開花植株形體小，但花的形狀和顏色不變，具有一定的觀賞價值，可作為微型盆景應(yīng)用于花卉生產(chǎn).通過組織培養(yǎng)技術(shù)研究開花，具有操作簡便、易控制、重復(fù)性強(qiáng)等優(yōu)點，不受季節(jié)和地域的限制，為研究植物開花的分子生物學(xué)機(jī)制提供了一個理想的實驗系統(tǒng).開花誘導(dǎo)是通過控制培養(yǎng)條件和培養(yǎng)基組成， 研究外部因子對外植體花芽分化的影響， 誘導(dǎo)處于營養(yǎng)生長期或生殖生長期的植物開花.組織培養(yǎng)條件下成花一般有 3 種方式：外植體直接分化形成花芽;外植體形成愈傷組織后， 再由愈傷組織直接分化形成花芽; 外植體再生營養(yǎng)枝（苗） 后， 再生枝在試管內(nèi)再形成花芽.

槭葉蔦蘿（Quamoclit sloteri House）別名葵葉蔦蘿，旋花科，蔦蘿屬，是羽葉蔦蘿和圓葉蔦蘿的雜交種，為一年生蔓性草本植物.旋花科植物對光周期敏感，是研究開花機(jī)制的絕好材料.本研究在試管內(nèi)誘導(dǎo)槭葉蔦蘿組培苗開花，研究不同離子濃度及蔗糖濃度對槭葉蔦蘿離體開花培養(yǎng)的影響，以期提高其開花比率，為進(jìn)一步探討外界條件對試管苗開花的調(diào)控提供理論參考和簡便的實驗體系.

1?材料與方法

供試材料為槭葉蔦蘿種子，由牡丹江師范學(xué)院生命科學(xué)院提供.

1.1?無菌外植體材料的獲得

選取成熟飽滿的槭葉蔦蘿種子流水沖洗30 min.在超凈工作臺上用70 %的酒精浸泡30 s，無菌水沖洗1次.放入0.2 %的升汞溶液中并加入幾滴吐溫（Tween20），震蕩滅菌10 min，無菌水沖洗5次，用無菌濾紙將材料表面水分吸干.接種到不添加任何激素的1/2MS培養(yǎng)基上.待種子萌發(fā)并長出小苗后，取無菌苗的側(cè)芽作為外植體材料進(jìn)行開花誘導(dǎo)培養(yǎng).

1.2?離體開花誘導(dǎo)

將槭葉蔦蘿無菌苗切成0.8 cm左右?guī)в腥~柄的單節(jié)莖段，分別接種到以下培養(yǎng)基中：

（1）MS+KT 2.0 mg·L-1（單位下同）+IBA 0.2+30 g·L-1蔗糖;

（2）MS+KT 2.0+IBA 0.2+40 g·L-1蔗糖;

（3）1/2MS+KT 2.0+IBA 0.2+30 g·L-1蔗糖;

（4）1/2MS+KT 2.0+IBA 0.2+40 g·L-1蔗糖;

（5）1/4MS+IBA 0.2+KT 2.0+30 g·L-1蔗糖;

（6）1/4MS+KT2.0+IBA 0.2+40 g·L-1蔗糖.

培養(yǎng)基均添加6 g·L-1瓊脂，pH 5.8.培養(yǎng)溫度為（25±1） °C，光照時間為12 h·d-1，光照強(qiáng)度為27～36 μmol·m-2·s-1.每個處理接種20瓶，每瓶一個外植體.

2?實驗結(jié)果

2.1?離體開花誘導(dǎo)過程中槭葉蔦蘿試管苗的形態(tài)建成

將無菌外植體分別接種到（1）-（6）號培養(yǎng)基中，進(jìn)行花芽誘導(dǎo)，光下培養(yǎng).培養(yǎng)5 d后，外植體明顯膨大，兩端切口處形成淺綠色愈傷組織;培養(yǎng)10 d后，外植體葉腋處的愈傷組織形成小突起，分化形成淺綠色芽點;培養(yǎng)25 d左右，試管苗可長出3～4片葉，高約3～4 cm;培養(yǎng)35 d左右，均可從小苗的葉腋處誘導(dǎo)出花芽，越靠近小苗頂端的葉腋處，誘導(dǎo)花芽的頻率越高（圖1）;培養(yǎng)45 d左右，形成肉眼可見的花蕾;培養(yǎng)60 d左右，可見試管苗開花，花形及色澤均正常，與原品種無明顯差異，花冠直徑2～2.5 cm，具有正常的雄蕊和雌蕊（圖2），開花期7～8 d（體外正常開花期1～2 d）.誘導(dǎo)成花的途徑有兩條：一是外植體葉腋處綠色小突起直接誘導(dǎo)分化形成花芽;二是外植體葉腋處綠色小突誘導(dǎo)形成再生營養(yǎng)枝，再由枝營養(yǎng)枝的腋芽被誘導(dǎo)形成花芽

2.2?不同的離子濃度及蔗糖濃度對槭葉蔦蘿離體開花誘導(dǎo)的影響

表1列出了不同離子濃度及蔗糖濃度對槭葉蔦蘿試管苗開花的影響.從表1可以看出，在蔗糖濃度相同的情況下，1/2 MS基本培養(yǎng)基優(yōu)于MS和1/4MS培養(yǎng)基.加入KT 2.0 ，IBA 0.2和40 g·L-1蔗糖，對槭葉蔦蘿離體開花有明顯的促進(jìn)作用，開花量及植株生長情況均較理想.適當(dāng)降低離子濃度有利于試管苗的離體開花誘導(dǎo)，但是過度降低培養(yǎng)基中離子濃度，會出現(xiàn)整株矮小，變黃等現(xiàn)象，這可能是營養(yǎng)元素過度缺乏造成的.所以，本實驗采用1/2MS培養(yǎng)基為槭葉蔦蘿離體開花的基本培養(yǎng)基.

開花誘導(dǎo)可能依賴于植物本身碳水化合物的高水平積累，碳的提高一般通過增加培養(yǎng)基中蔗糖的濃度來實現(xiàn)，在一定范圍內(nèi)，培養(yǎng)基的糖濃度越高，開花率越高.[6]但含糖量過高也會抑制植物開花，可能是因為糖含量過高引起培養(yǎng)基的滲透壓過高，而抑制了植物開花.通過對表1的觀察發(fā)現(xiàn)，蔗糖濃度在40 g·L-1時，其各項指標(biāo)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)越于蔗糖濃度30 g·L-1. 這表明適當(dāng)提高蔗糖的濃度，有利于提高花芽的誘導(dǎo)率及開花.

3?結(jié)論

試管苗開花的誘導(dǎo)與植物的生長習(xí)性、溫度、光周期、碳氮營養(yǎng)的水平以及內(nèi)源和外源植物激素的水平有關(guān)，目前尚缺乏系統(tǒng)的研究.本文在離體快繁的基礎(chǔ)上，研究試管內(nèi)誘導(dǎo)槭葉蔦蘿組培苗開花現(xiàn)象，為進(jìn)一步探討外界條件對試管苗開花的影響提供了一個簡便的實驗體系.槭葉蔦蘿從起始培養(yǎng)到試管開花，僅需60 d左右，花期可長達(dá)7～8 d，且操作程序簡單方便.試管花具有獨特的觀賞價值，因此，槭葉蔦蘿試管花具有一定的商業(yè)開發(fā)價值.誘導(dǎo)槭葉蔦蘿花芽分化及開花的最適培養(yǎng)基為1/2MS+KT 2.0+IBA 0.2 +40 g·L-1蔗糖.花芽誘導(dǎo)率100%，開花率65%.

參考文獻(xiàn)

[1]劉義存，周俊輝，白志川.試管開花的研究評述[J].西南園藝，2006，34（5）：20-22.

[2]張曉軍.槭葉蔦蘿的離體培養(yǎng)與植株再生[J].植物生理學(xué)通訊，2007，43（1）：119.

[3]張曉軍.金娃娃萱草的離體培養(yǎng)及植株再生[J].牡丹江師范學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2017（1）：49-51.

編輯：琳莉