多頭切花菊瓶?jī)?nèi)開(kāi)花技術(shù)的研究

左李娜 王容 劉丹 吳海峰 陳天烺 陳煒 方萍 趙鵬霞

摘要：分別以多頭切花菊純心的花瓣、花頭、帶芽莖段為外植體，探究高效的多頭切花菊不定芽誘導(dǎo)方法以及不同培養(yǎng)基及激素濃度和不同光照時(shí)間對(duì)多頭切花菊瓶?jī)?nèi)開(kāi)花的影響。結(jié)果表明，以花頭為外植體誘導(dǎo)不定芽的增殖系數(shù)最高，增殖系數(shù)達(dá)18.77，最佳誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+1.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA+30 g/L蔗糖;瓶?jī)?nèi)開(kāi)花最佳培養(yǎng)基為改良MS+0.05 mg/L 6-BA+0.4 mg/L PP333+300 g/L蛭石+50 g/L蔗糖，開(kāi)花率達(dá)76.5%;光照時(shí)間為 8 h/d 時(shí)，菊花的開(kāi)花率極顯著高于其他處理組，達(dá)63.9%。

關(guān)鍵詞：多頭切花菊;瓶?jī)?nèi)開(kāi)花;增殖系數(shù);開(kāi)花率

中圖分類(lèi)號(hào)： S682.1+10.4 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號(hào)：1002-1302（2020）23-0146-04

菊花是菊科（Compositae）菊屬（Chrysanthemum L.）多年生草本花卉，是我國(guó)傳統(tǒng)四大名花之一，也是世界四大切花之一。切花菊按整枝方式不同有標(biāo)準(zhǔn)切花菊與多頭切花菊，其中多頭切花菊每莖著花多朵[1]。多頭切花菊因其花色鮮艷豐富、花形多變、葉色濃郁、花莖通直挺拔、姿態(tài)優(yōu)美，深受?chē)?guó)人的喜愛(ài)和推崇，廣泛用作切花、盆花以及庭院綠化[2]。20世紀(jì)80年代初，多花型切花走向國(guó)際市場(chǎng)，作為世界最流行的切花之一，菊花正以花型趨向小型多頭、花形多樣、花色繽紛、花姿優(yōu)美，符合世界切花潮流而風(fēng)靡國(guó)內(nèi)外。多頭切花菊因其花型優(yōu)美、顏色醒目、瓶插壽命長(zhǎng)而具有較高的觀賞價(jià)值[3]。瓶?jī)?nèi)開(kāi)花可以讓人們?cè)谌我饧竟?jié)，特別是非開(kāi)花季節(jié)觀賞到植物花的開(kāi)放，具有微小便攜的特點(diǎn)，具有獨(dú)特的觀賞價(jià)值[4]。自從1946年，羅士韋首次報(bào)道田野菟絲子在試管中開(kāi)花以來(lái)，據(jù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)約有30多個(gè)科、100多種植物能夠進(jìn)行瓶?jī)?nèi)開(kāi)花[5-6]。目前可以做成試管花卉的植物有石斛蘭、短葉蘆薈、美麗十二卷、雞冠花、玫瑰、紅蓮、鳳梨、大花蕙蘭、狼牙掌、燕尾蘆薈、非洲紫羅蘭、金線蓮、迎春、六月雪、紅葉李、無(wú)刺火棘、紫薇、情人草、康乃馨、幸運(yùn)草、草莓、非洲菊、文心蘭等[7]。而關(guān)于多頭切花菊瓶?jī)?nèi)開(kāi)花的研究至今未見(jiàn)有報(bào)道。因此，研究多頭切花菊的瓶?jī)?nèi)開(kāi)花具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料與方法

1.1 材料

于2018年12月20日在浙江省紹興市柯橋區(qū)平水鎮(zhèn)浙江海豐花卉有限公司種植基地采取花頭直徑約為3 cm且開(kāi)放度為4度的粉色多頭菊純心10株，帶回實(shí)驗(yàn)室備用。

1.2 方法

1.2.1 外植體消毒 分別選用純心的花頭、花瓣和帶腋芽的1～2 cm的莖段（剪去莖段上的花梗和葉片）作為外植體。每個(gè)外植體先在洗潔精水中浸泡10 min，取出用自來(lái)水流水沖洗1 min左右;然后將外植體在多菌靈1 000倍液中浸泡30 min，取出用自來(lái)水流水沖洗1 min左右;于超凈工作臺(tái)上再將外植體在75%乙醇溶液中浸泡30 s，取出用無(wú)菌水沖洗2次;最后將外植體在有效氯為5%的次氯酸鈉溶液中浸泡7～8 min，取出用無(wú)菌水沖洗6次，每次沖洗1 min，得到消毒滅菌后的外植體。

1.2.2 初代培養(yǎng) 將消毒后的不同外植體為材料進(jìn)行不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)，具體步驟為將經(jīng)消毒滅菌后的花頭、花瓣和帶芽莖段接觸藥品的部位切除，分別接種于含有不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基的組培瓶中進(jìn)行培養(yǎng)，每個(gè)組培瓶接種1個(gè)外植體，每種外植體接種30個(gè)。不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基由MS培養(yǎng)基、6-BA、NAA、蔗糖和瓊脂組成。其中，6-BA的濃度為 1.5 mg/L，NAA濃度為0.1 mg/L，蔗糖的濃度為 30 g/L，瓊脂的濃度為5 g/L，不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基pH值6.0。

培養(yǎng)條件：培養(yǎng)溫度為（22±2） ℃，光照度為 2 000 lx，光照時(shí)間為14 h/d。培養(yǎng)7 d后開(kāi)始觀察生長(zhǎng)情況，20 d后統(tǒng)計(jì)增殖系數(shù)，增殖系數(shù)= 增殖數(shù) / 接種數(shù)。

1.2.3 增殖培養(yǎng) 以花頭作為外植體初代培養(yǎng) 30 d 后，外植體花頭底部長(zhǎng)出1 cm左右的不定芽。待不定芽長(zhǎng)至5～6 cm時(shí)，再切成長(zhǎng)約為2 cm且?guī)в?～3個(gè)葉芽的莖段，并接種于含有增殖培養(yǎng)基MS+0.5 mg/L 6-BA+0.5 g/L AC+30 g/L蔗糖的組培瓶中進(jìn)行培養(yǎng)，每個(gè)組培瓶接種7個(gè)莖段，pH值6.0。

1.2.4 開(kāi)花預(yù)培養(yǎng) 待增殖培養(yǎng)至得到不定芽長(zhǎng)為5～6 cm的菊花小苗時(shí)，將菊花小苗切成長(zhǎng)約為2 cm且?guī)в?～3個(gè)葉芽的莖段，接種于含有開(kāi)花預(yù)培養(yǎng)基的組培瓶中進(jìn)行培養(yǎng)（圖1-A），每個(gè)組培瓶接種7個(gè)莖段。培養(yǎng)條件如下：培養(yǎng)溫度為（25±2） ℃，光照度為2 000 lx，光照時(shí)間為 8 h/d。

開(kāi)花預(yù)培養(yǎng)基由MS培養(yǎng)基、6-BA、蛭石、瓊脂和蔗糖組成。其中，6-BA濃度為0.5 mg/L，蔗糖濃度為30 g/L，瓊脂濃度為5 g/L，蛭石在開(kāi)花預(yù)培養(yǎng)基中的濃度為300 g/L，pH值6.0。

1.2.5 開(kāi)花培養(yǎng)

1.2.5.1 不同培養(yǎng)基及激素濃度對(duì)多頭菊瓶?jī)?nèi)開(kāi)花的影響 將開(kāi)花預(yù)培養(yǎng)50 d后的菊花苗，切成 2 cm 左右且?guī)в?～3個(gè)葉芽的莖段，分別接種于含有不同開(kāi)花培養(yǎng)基的組培瓶中進(jìn)行培養(yǎng)，每個(gè)組培瓶接種7個(gè)莖段。培養(yǎng)條件如下：培養(yǎng)溫度為（25±2） ℃，光照度為2 000 lx，光照時(shí)間為8 h/d。

采用三因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)開(kāi)花培養(yǎng)基，基本培養(yǎng)基分別設(shè)置為改良MS培養(yǎng)基和MS培養(yǎng)基;6-BA濃度為0.05 mg/L;PP333濃度分別設(shè)置為0、0.1、0.2、0.3、0.4 mg/L;蔗糖濃度為50 g/L;瓊脂濃度為5 g/L。不同開(kāi)花培養(yǎng)基的pH值均為6.0。開(kāi)花培養(yǎng)15 d后開(kāi)始觀察瓶苗的生長(zhǎng)狀況，統(tǒng)計(jì)菊花苗開(kāi)花數(shù)、開(kāi)花率、平均株高及生長(zhǎng)情況，開(kāi)花率=開(kāi)花的株數(shù) / 接種的總的帶芽莖段數(shù)×100%。

1.2.5.2 不同光照時(shí)間對(duì)多頭菊開(kāi)花的影響 將開(kāi)花預(yù)培養(yǎng)50 d后的菊花苗，切成2 cm左右且?guī)в?～3個(gè)腋芽的莖段，接種于含有開(kāi)花培養(yǎng)基的組培瓶中進(jìn)行培養(yǎng)，每個(gè)組培瓶接種7個(gè)莖段。培養(yǎng)條件如下：培養(yǎng)溫度為（25±2） ℃，光照度為 2 000 lx，光照時(shí)間分別設(shè)置為8、10、12 h/d。開(kāi)花培養(yǎng)15 d后開(kāi)始觀察瓶苗的生長(zhǎng)狀況，統(tǒng)計(jì)開(kāi)花數(shù)和開(kāi)花率。

2 結(jié)果與分析

2.1 初代培養(yǎng)

從表1中看出，不同外植體誘導(dǎo)不定芽的效果差異顯著，以花頭為外植體誘導(dǎo)不定芽的增殖系數(shù)最高，極顯著高于其他處理，達(dá)18.77;因此，花頭是誘導(dǎo)多頭菊不定芽的最佳外植體。

2.2 開(kāi)花培養(yǎng)

2.2.1 不同培養(yǎng)基及激素濃度對(duì)多頭菊瓶?jī)?nèi)開(kāi)花的影響 從表2中看出，不同培養(yǎng)基及激素濃度配比對(duì)多頭菊開(kāi)花的效果差異顯著。處理7（開(kāi)花培養(yǎng)基：改良MS+0.05 mg/L 6-BA+0.4 mg/L PP333+300 g/L蛭石+50 g/L蔗糖+5 g/L瓊脂）的開(kāi)花率顯著高于其他處理組，達(dá)76.5%，平均株高為2.3 cm，植株莖稈粗壯，節(jié)間短，葉片濃綠較大，根粗壯。其中，處理2、處理3、處理4、處理6與處理8、處理9、處理10、處理11相比，開(kāi)花率顯著提高，沒(méi)有經(jīng)過(guò)改良的MS開(kāi)花株數(shù)為0，說(shuō)明改良MS對(duì)誘導(dǎo)開(kāi)花起著關(guān)鍵性的作用。處理1至處理6，隨著PP333濃度的增加，株高越來(lái)越矮，開(kāi)花率越來(lái)越高，說(shuō)明PP333的濃度對(duì)菊花的開(kāi)花起著促進(jìn)作用。處理5與處理4、處理7與處理6相比，開(kāi)花率顯著提高，植株的生長(zhǎng)狀態(tài)也更好（植株莖稈粗壯、節(jié)間短、葉片濃綠），說(shuō)明蛭石對(duì)菊花的開(kāi)花和生長(zhǎng)狀況有著促進(jìn)作用。因此，開(kāi)花培養(yǎng)基改良MS+0.05 mg/L 6-BA+0.4 mg/L PP333+300 g/L蛭石+50 g/L 蔗糖+5 g/L瓊脂是誘導(dǎo)多頭菊開(kāi)花的最佳培養(yǎng)基。

2.2.2 不同光照時(shí)間對(duì)多頭菊開(kāi)花的影響 從表3中看出，不同光照時(shí)間對(duì)多頭菊開(kāi)花的影響效果差異顯著。處理1， 即當(dāng)其他培養(yǎng)條件一致，光照時(shí)間為8 h/d時(shí)，菊花的開(kāi)花率極顯著高于其他處理組，達(dá)63.9%，隨后隨著光照時(shí)間的延長(zhǎng)，開(kāi)花率越來(lái)越低，甚至不開(kāi)花，說(shuō)明光照時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)開(kāi)花率的高低具有重要的影響作用。因此，光照時(shí)間8 h/d 是誘導(dǎo)菊花開(kāi)花的最佳時(shí)間。在光照時(shí)間 8 h/d 條件下，開(kāi)花培養(yǎng)20 d后，小苗高度達(dá)4 cm左右，于株頂出現(xiàn)花蕾（圖1-C），花蕾直徑約為 2 mm;開(kāi)花培養(yǎng)40 d，花苞膨大至開(kāi)花。

3 結(jié)論與討論

本研究分別以多頭切花菊純心的花頭、花瓣、莖段為外植體，探究高效的不定芽誘導(dǎo)方法，結(jié)果表明以花頭為外植體誘導(dǎo)不定芽的增殖系數(shù)最高，達(dá)18.77，明顯高于張?zhí)祆o等[8]以莖段和李曉亮等[9]以莖尖為外植體誘導(dǎo)成苗的增殖效率，且在整個(gè)芽誘導(dǎo)期，外植體不經(jīng)過(guò)愈傷組織直接分化成苗，歷時(shí)短且效率高。在多頭切花菊的增殖階段，在MS基本培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上添加 0.5 mg/L 6-BA和0.5 g/L活性炭，增殖階段無(wú)菌苗葉片大且濃綠，植株整體生長(zhǎng)健壯。

在開(kāi)花培養(yǎng)前對(duì)瓶苗進(jìn)行開(kāi)花預(yù)培養(yǎng)，開(kāi)花預(yù)培養(yǎng)基在增殖培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上添加300 g/L的蛭石，培養(yǎng)效果較好。在菊花的種植過(guò)程中，為了使菊花正常生長(zhǎng)，種植基質(zhì)應(yīng)具備排水性、透氣性好，富含有機(jī)質(zhì)，肥沃，保水性強(qiáng)，對(duì)肥料的吸附力佳等特點(diǎn)[10-11]。本試驗(yàn)在開(kāi)花預(yù)培養(yǎng)基中加入蛭石，提高培養(yǎng)基的透水透氣性外，在一定程度上可以為無(wú)菌苗的生長(zhǎng)提供有機(jī)質(zhì)，盡可能模擬菊花田間的生長(zhǎng)環(huán)境，從而達(dá)到開(kāi)花的效果。

在多頭切花菊的開(kāi)花培養(yǎng)中，本試驗(yàn)主要研究不同培養(yǎng)基及激素濃度對(duì)多頭菊瓶?jī)?nèi)開(kāi)花的影響，研究結(jié)果顯示在MS基本培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，適當(dāng)降低氮元素的含量，增加鉀元素的含量有利于多頭切花菊的花芽形成，這個(gè)結(jié)果與陳肖英等的研究結(jié)果[4，12-13]基本保持一致，而在氮磷鉀的配比上稍有不同，這可能是由于植物種類(lèi)不同所導(dǎo)致。在改良MS培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上添加 0.05 mg/L 6-BA和 0.4 mg/L PP333有利于多頭切花菊的瓶?jī)?nèi)開(kāi)花，低濃度的PP333菊花植株莖稈細(xì)弱，節(jié)間較長(zhǎng)，葉片淺綠，根細(xì)弱，開(kāi)花率低;隨著PP333濃度的升高，無(wú)菌苗的主莖變矮且粗壯，節(jié)間變短，葉片濃綠較大，根粗壯，開(kāi)花率增大;當(dāng)PP333濃度達(dá)到0.4 mg/L時(shí)，開(kāi)花率最高，達(dá)76.5%;這說(shuō)明多頭切花菊營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)達(dá)到一定程度后才進(jìn)行生殖生長(zhǎng)，多效唑抑制了無(wú)菌苗的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，從而促進(jìn)了生殖生長(zhǎng)，進(jìn)而提高了開(kāi)花率[14]。除此之外，本試驗(yàn)還研究不同光照時(shí)間對(duì)多頭切花菊開(kāi)花的影響。菊花是短日照植物，對(duì)光周期非常敏感，能否開(kāi)花取決于光周期[15]，而在實(shí)際生產(chǎn)中也通常通過(guò)補(bǔ)光和遮光的方法來(lái)調(diào)控多頭切花菊的開(kāi)花時(shí)間。本研究結(jié)果顯示，當(dāng)其他培養(yǎng)條件一致，光照時(shí)間8 h/d條件下，開(kāi)花培養(yǎng)20 d后，于株頂出現(xiàn)花蕾，這說(shuō)明多頭切花菊的開(kāi)花必須經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的黑夜積累，而且一定時(shí)間的短日照處理使得多頭切花菊體內(nèi)的激素水平發(fā)生變化，但這并不會(huì)使菊花立即出現(xiàn)花芽分化，而是經(jīng)過(guò) 15～20 d的誘導(dǎo)期，經(jīng)過(guò)這個(gè)誘導(dǎo)期，菊花才能由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)開(kāi)始轉(zhuǎn)變?yōu)樯成L(zhǎng)階段[15]。

最后，本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，稍高濃度的蔗糖對(duì)多頭切花菊的瓶?jī)?nèi)開(kāi)花具有一定的促進(jìn)作用，這與周俊輝等的研究結(jié)果[4]一致。在植物組織培養(yǎng)中，蔗糖的作用主要是提供碳源和能源，植物的生殖生長(zhǎng)是一個(gè)耗能的過(guò)程，蔗糖濃度的增加使植株獲得了足夠的能源[16]，從而為多頭切花菊的開(kāi)花提供了必要的條件。

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