嬌小白掌頂芽組織培養(yǎng)研究

王文平 簡(jiǎn)麗觀 陳海燕 李雪

摘要：【目的】探究嬌小白掌的組培快繁體系，為工廠化生產(chǎn)提供技術(shù)參考?！痉椒ā恳詪尚“渍菩律斞繛橥庵搀w進(jìn)行組織培養(yǎng)研究?！窘Y(jié)果】嬌小白掌適宜的不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+2.0 mg/L 6-BA +0.1 mg/L?NAA，誘導(dǎo)率100%，誘導(dǎo)叢生芽數(shù)量4～5個(gè)；適合的繼代增殖培養(yǎng)基為MS+1.0 mg/L 6-BA + 0.3 mg/L NAA和MS+0.5 mg/L 6-BA + 0.3 mg/L NAA交替使用，增殖系數(shù)達(dá)3.5，芽健壯，可直接用于生根培養(yǎng)；最佳生根培養(yǎng)基為MS+1 000 mg/L AC，生根率100%，根數(shù)3～4，根長(zhǎng)30 mm左右，種植成活率95%以上。 【結(jié)論】初步構(gòu)建了嬌小白掌的組培快繁體系，優(yōu)化了白掌組培技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)嬌小白掌的高效產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：嬌小白掌；頂芽；組織培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：S682.36? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-5774（2023）03-0161-07

Study on Tissue Culture of the Terminal Bud of Spathiphyllum ‘Petite

Wang Wenping，Jian Liguan，Chen Haiyan，Li Xue*

（Sunshine Horticulture company ，Quanzhou，F(xiàn)ujian 362012，China）

Abstract：【Objective】The objective of this study is to explore the tissue culture and rapid propagation system of Spathiphyllum ‘Petite，and to provide references for industrial production. 【Method】 In this paper，the new terminal bud of Spathiphyllum ‘Petite was used as explants for tissue culture. 【Result】 The suitable medium for adventitious bud induction was MS medium+ 2.0 mg/L 6-BA +0.1 mg/L NAA，the induction rate was 100%，and the number of cluster buds was 4～5. The suitable proliferation media were MS medium+1.0 mg/L 6-BA+0.3 mg/L NAA and MS medium+0.5 mg/L 6-BA+0.3 mg/L NAA，which were used alternately in the subculture process，the proliferation coefficient reached 3.5，and the buds were robust which could be directly used for rooting culture. The optimal rooting medium was MS medium+1 000 mg/L AC，the rooting rate was 100%，the number of root was 3-4，the root length was about 30 mm，and the survival rate of rooting seedlings was above 95%. 【Conclusion】 The tissue culture and rapid propagation system of Spathiphyllum ‘Petite was preliminarily established，and its tissue culture technology was optimized. It could realize the efficient industrial production of Spathiphyllum ‘Petite.

Key? words：Spathiphyllum ‘Petite；Terminal bud；Tissue culture

園藝花卉隨著人們對(duì)生活品質(zhì)要求的提高而逐漸走入大眾的視線，白掌因其獨(dú)特的花葉形態(tài)及“一帆風(fēng)順”的美好寓意，成為中國(guó)花卉市場(chǎng)近30年來(lái)依舊熱度不減的品種之一［1］。嬌小白掌是白掌的一個(gè)栽培種（Spathiphyllum‘Petite），其株型小巧，成型植株株高22～30 cm，葉長(zhǎng)約17 cm、寬約6 cm；相對(duì)于普通大型白掌，該品種更適合擺放在桌臺(tái)等家具上，不僅美觀大方，而且兼具空氣凈化的效用，能夠過(guò)濾空氣中的有害氣體，如苯、三氯乙烯及甲醇等，具有廣闊的市場(chǎng)價(jià)值［2-4］。針對(duì)白掌的組培研究目前有多方報(bào)道，如楊舒婷等探究不同外植體建立白掌組培快繁體系，結(jié)果表明花序更容易誘導(dǎo)生成完整植株［5］；劉靜等以白鶴芋‘甜芝‘美酒兩個(gè)品種蘗芽為外植體，在MS培養(yǎng)基中添加不同種類和濃度的激素，進(jìn)行組培快繁試驗(yàn)［6］；還有大量研究者針對(duì)不同激素類型及配比對(duì)白掌的組培快繁進(jìn)行研究［7-10］。但是鮮有嬌小白掌組培快繁方面的相關(guān)信息。由于不同品種之間存在的性狀差異及遺傳特性，其組培工藝也存在一定的差異［11-13］。因此，本文旨在通過(guò)研究嬌小白掌的組織培養(yǎng)，為其工業(yè)化快繁生產(chǎn)提供一定的技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1材料

測(cè)試材料選擇長(zhǎng)勢(shì)良好、無(wú)病蟲(chóng)害、具有母本性狀的盆徑12 cm的嬌小白掌盆苗，購(gòu)自廣州花卉市場(chǎng)。

1.2方法

1.2.1外植體消毒

采用的外植體為頂芽，在制種前先將母本至于通風(fēng)陰涼的環(huán)境（溫度20～26℃、遮光40%～60%），停止?jié)菜┓剩３只|(zhì)自然干燥但母本植株不萎蔫。選取新抽生的嫩芽，用手術(shù)刀從根基部切下，剝?nèi)ネ鈱影~至材料直徑為5～7 mm，將基部切割平整并切除嫩芽上部多余組織，使材料長(zhǎng)15 mm左右。將外植體置于自來(lái)水下沖洗30 min后風(fēng)干，用75%酒精浸泡15～20 s，再用1‰HgCl2消毒，消毒時(shí)間設(shè)4個(gè)梯度（5、7、9、11 min），每個(gè)梯度30個(gè)外植體，共計(jì)120個(gè)外植體，消毒后用無(wú)菌水清洗3～4次，每次3～5 min，然后接種誘導(dǎo)培養(yǎng)基中，每杯1個(gè)外植體。培養(yǎng)21 d后統(tǒng)計(jì)外植體的真菌污染數(shù)（F）、細(xì)菌污染數(shù)（B）、死亡個(gè)體數(shù)（D）及存活個(gè)體數(shù)（S）并計(jì)算相應(yīng)比率。

1.2.2不定芽誘導(dǎo)

依據(jù)消毒試驗(yàn)污染率的結(jié)果大量制備原種材料，在獲得一定量的無(wú)菌材料后，再進(jìn)行誘導(dǎo)試驗(yàn)。將消毒后的外植體接種于誘導(dǎo)培養(yǎng)基，以MS為基本培養(yǎng)基， 30 g/L蔗糖，5.5 g/L卡拉膠，pH值6.0；設(shè)計(jì)4個(gè)6-BA濃度梯度（0.5 、1.0 、1.5 、2.0 mg/L），3個(gè)NAA濃度梯度（0、0.1、0.3 mg/L），并設(shè)立空白對(duì)照，共計(jì)13個(gè)處理，每組處理10杯，每杯1個(gè)外植體，設(shè)立3個(gè)重復(fù)。培養(yǎng)40 d后調(diào)查不定芽的萌發(fā)率及叢生芽數(shù)。

1.2.3不定芽增殖

不定芽增殖培養(yǎng)基同樣以MS為基本培養(yǎng)基，30 g/L蔗糖，5.5 g/L卡拉膠，pH值6.0；設(shè)計(jì)3個(gè)6-BA濃度梯度（0.5、1.0、2.0 mg/L），3個(gè)NAA濃度梯度（0.1、0.3、0.5 mg/L），并設(shè)立空白對(duì)照，每組處理10杯，3次重復(fù)，每杯不定芽放置量為5團(tuán)，每團(tuán)2～3個(gè)，株高大于20 mm的去頂留15 mm左右。培養(yǎng)30 d后統(tǒng)計(jì)叢生芽增殖系數(shù)、植株的株高生長(zhǎng)量和莖粗增長(zhǎng)量，增殖系數(shù)=培養(yǎng)后芽總數(shù)/接入芽總數(shù)，株高生長(zhǎng)量（mm）=培養(yǎng)后芽高度-培養(yǎng)前芽高度，莖粗增長(zhǎng)量（mm）=培養(yǎng)后芽莖粗-培養(yǎng)前芽莖粗。

1.2.4生根

生根培養(yǎng)基以MS、1/2 MS、2/3 MS為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，搭配活性炭AC（0、100 、300 、1 000 mg/L），不添加任何激素，其他如糖量、凝膠用量及pH值等均與增殖培養(yǎng)基相同。接入?yún)采繛閱沃?，株高大?0 mm、葉片數(shù)至少3片。每組處理10杯，3次重復(fù)，每杯放置量10株。培養(yǎng)30 d后統(tǒng)計(jì)生根數(shù)和根長(zhǎng)，計(jì)算生根率；生根率（%）=生根植株數(shù)/接入植株數(shù)×100%。

1.2.5培養(yǎng)方法

外植體誘導(dǎo)叢生芽階段培養(yǎng)條件為光強(qiáng)15 μmol/（m2·s），光照時(shí)間12 h/d，溫度（25±1） ℃，濕度10%～70%；當(dāng)材料進(jìn)入增殖和生根階段時(shí)，調(diào)整光照強(qiáng)度為25～45 μmol/（m2·s），光照12 h/d，溫度（21±1）℃；無(wú)光照時(shí)，溫度不得低于19℃，空氣濕度為40%～65%。

1.2.6數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)處理和分析應(yīng)用EXCEL 2010和SPSS 19軟件，采用Duncan's法進(jìn)行多重檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差（SE）進(jìn)行表示。

2 結(jié)果與分析

2.1不同消毒時(shí)間處理結(jié)果

如表1所示，在嬌小白掌外植體直徑為5～7 mm，長(zhǎng)度約15 mm，HgCl2消毒時(shí)間低于7 min時(shí)，外植體存活率低于50%，污染是造成存活率低的重要原因；而當(dāng)消毒時(shí)間在9～11 min時(shí)，外植體存活率60%～70%，污染率下降，但同時(shí)外植體死亡率也隨之上升，HgCl2消毒在一定時(shí)間范圍內(nèi)起到滅殺細(xì)菌真菌的作用，但同時(shí)也會(huì)對(duì)外植體產(chǎn)生毒害作用，因此需要根據(jù)外植體的體積大小判斷消毒時(shí)間?？傮w而言，該品種在規(guī)定的體積限定下，HgCl2消毒時(shí)間控制在9～11 min，制種成功率在70%左右，能夠?yàn)閶尚“渍频慕M培研究提供一定量的無(wú)菌材料。

2.2不定芽誘導(dǎo)與分化狀況

如表2所示，在誘導(dǎo)培養(yǎng)中，空白對(duì)照組的外植體萌發(fā)率最低為65%，且大部分并未有叢生芽萌發(fā)，整體生長(zhǎng)緩慢，表明該品種的誘導(dǎo)需要激素的參與；在不添加NAA的處理中，當(dāng)6-BA的用量低于1.5 mg/L時(shí)，部分外植體未能萌發(fā)，在6-BA用量為1.5～2.0 mg/L時(shí)，外植體的萌發(fā)率達(dá)100%，表明6-BA在嬌小白掌不定芽誘導(dǎo)方面具有重要影響；當(dāng)NAA用量在0.1～0.3 mg/L時(shí)，外植體萌發(fā)率均達(dá)到100%，表明嬌小白掌外植體在細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素的共同作用下能夠提高萌發(fā)率。在所有處理中，MS+2.0 mg/L 6-BA +0.1 mg/L NAA培養(yǎng)基最能有效誘導(dǎo)外植體萌發(fā)，萌發(fā)率達(dá)100%，并能誘導(dǎo)分化叢生芽，其叢生芽數(shù)顯著高于其他處理，因此認(rèn)定其為嬌小白掌的最佳誘導(dǎo)培養(yǎng)基。

2.3不同培養(yǎng)基處理增殖狀況

在誘導(dǎo)分化培養(yǎng)后，嬌小白掌能夠以芽長(zhǎng)芽的方式進(jìn)行增殖，有研究表明白掌品種在以2～3個(gè)芽為單位進(jìn)行增殖的處理下能夠獲得最大的增殖系數(shù)［2］。因此本研究接入增殖培養(yǎng)基的叢生芽按2～3個(gè)芽為一團(tuán)，并控制芽團(tuán)高度為15 mm左右，以便計(jì)算生長(zhǎng)量。

測(cè)試結(jié)果如表3所示，空白對(duì)照組培養(yǎng)30 d后，培養(yǎng)基中的植株基本沒(méi)有分化出新的腋芽，但是有明顯生長(zhǎng)，莖粗2.35±0.02 mm，僅次于第8組處理，株高生長(zhǎng)量也有明顯增加，且基部有發(fā)達(dá)的根系生長(zhǎng)，表明在沒(méi)有添加激素的情況下，該品種基本不會(huì)增殖，但是能夠達(dá)到類似生根培養(yǎng)的狀態(tài)。所有處理中，添加激素的處理材料增殖系數(shù)均超過(guò)2.0，而6-BA用量超過(guò)1.0 mg/L時(shí)增殖系數(shù)均超過(guò)3.0，其中增殖系數(shù)最高的為第4組處理，即MS+2.0 mg/L 6-BA +0.1 mg/L NAA，也是本研究中誘導(dǎo)率最高的培養(yǎng)基，但其株高生長(zhǎng)量不大，僅為16.55±0.99 mm，同時(shí)莖粗增長(zhǎng)量也偏低，為1.56±0.11 mm，植株的長(zhǎng)勢(shì)整體偏弱，不利于進(jìn)行后續(xù)生根培養(yǎng)。在植物組織培養(yǎng)中，叢生芽的增殖階段在保持較高的增殖系數(shù)外，還需要一定的植株生長(zhǎng)量，過(guò)高的增殖系數(shù)容易增加組培苗的變異率［9］，而過(guò)低的增殖系數(shù)增加了轉(zhuǎn)代的次數(shù)，也就意味著增加了相應(yīng)的生產(chǎn)成本［14］。本研究在增殖系數(shù)較高的處理中，僅6號(hào)處理植株的生長(zhǎng)量較高，莖粗增長(zhǎng)量達(dá)2.01±0.15 mm，株高生長(zhǎng)量達(dá)19.54±0.63 mm，在保持較高的增殖系數(shù)外，植株的生長(zhǎng)量也相對(duì)較高，適合作為嬌小白掌的增殖培養(yǎng)基；但是在重復(fù)使用該培養(yǎng)基2代后發(fā)現(xiàn)材料的生長(zhǎng)量有明顯的下降趨勢(shì)，基部的側(cè)芽漸漸形成愈傷團(tuán)塊，分化率下降，之后將材料轉(zhuǎn)接到低激素培養(yǎng)基中，植株生長(zhǎng)量有明顯增加，這一點(diǎn)與朱飛雪的研究結(jié)果類似［15］。因此嬌小白掌的增殖培養(yǎng)基以MS為基本培養(yǎng)基，激素搭配0.3 mg/L NAA，6-BA的用量為0.5 mg/L和1.0 mg/L在繼代過(guò)程中交替使用。

2.4不同培養(yǎng)基的生根狀況

增殖階段時(shí)，在不添加任何激素的培養(yǎng)基中，嬌小白掌增殖芽能夠達(dá)到生根的效果，因此生根培養(yǎng)試驗(yàn)也采取不添加任何激素的措施，僅在MS用量和AC用量進(jìn)行梯度測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如表4所示，12組處理中，根長(zhǎng)方面不具有顯著差異；而植株的生根率與AC用量成正比，當(dāng)AC用量為1 000 mg/L時(shí)，3組不同MS用量培養(yǎng)基生根率均達(dá)到100%；其中全量MS培養(yǎng)30 d后生根數(shù)量為3.56±0.74條，高于其他2組，達(dá)顯著差異水平，因此嬌小白掌最佳生根培養(yǎng)基為MS+1 000 mg/L AC。生根苗移栽入72目穴盤(pán)中，所用基質(zhì)為泥炭土：珍珠巖：椰糠=311，養(yǎng)護(hù)過(guò)程中保持基質(zhì)濕潤(rùn)但不積水（不干不澆），并視天氣情況不定期噴霧，遮陽(yáng)80%，種植30 d后，組培苗存活率在95%以上。

3 結(jié)論與討論

如圖1所示，嬌小白掌相較于其他品種白掌，其性狀表現(xiàn)最大的區(qū)別在于株型小巧；市面上常見(jiàn)的白掌品種如‘皇后‘美酒‘甜芝等，株高40～60 cm，冠幅30～50 cm，其中‘綠巨人株高甚至能達(dá)到130 cm，培養(yǎng)空間需求較大；而嬌小白掌株高22～30 cm，冠幅18～30 cm，培養(yǎng)空間相對(duì)小，能夠適應(yīng)當(dāng)前因人口增加而日益縮減的個(gè)人居住生活空間。

在無(wú)菌材料獲得方面，采用新生嫩芽的頂芽為外植體，在外植體直徑和長(zhǎng)度統(tǒng)一的情況下，用75%酒精浸泡15～20 s后，再用1‰HgCl2消毒9～11 min，外植體存活率70%左右，這與其他相關(guān)研究者的實(shí)驗(yàn)結(jié)果類似［16，17］。在研究中發(fā)現(xiàn)，即使在沒(méi)有添加任何外源激素的情況下，嬌小白掌的外植體依舊能夠萌發(fā)，只是萌發(fā)率偏低，不過(guò)在后續(xù)的繼代過(guò)程中，極少有污染發(fā)生，表明新生嫩芽的頂芽具有較強(qiáng)的分化能力，且內(nèi)生菌較少，在不破壞母本的情況下，新生嫩芽是較為優(yōu)秀的外植體材料。

不定芽誘導(dǎo)方面，由于采用的外植體本身具有較強(qiáng)的分化能力，因此在各誘導(dǎo)處理中均有較好的表現(xiàn)，在少量激素的參與下，外植體能夠分化出成形的叢生芽，并且后續(xù)能夠以芽長(zhǎng)芽的方式進(jìn)行繼代增殖，而其中誘導(dǎo)分化叢生芽最多的培養(yǎng)基是以MS為基本培養(yǎng)基，搭配2.0 mg/L 6-BA和0.1 mg/L NAA；這與榮薏等［8］、王穎等［18］的研究結(jié)果類似，僅在NAA的用量上存在少許偏差，但是與林加根等［19］、朱根發(fā)［20］的研究結(jié)果存在較大的差異，判斷可能是由于外植體的材料不同導(dǎo)致分生能力不同，在誘導(dǎo)萌發(fā)階段需要的激素水平也存在一定的差異。

有研究表明采用不同激素配比對(duì)組培苗的增殖有不同的影響［21］，高濃度的BA或者TDZ搭配低濃度IBA（NAA）能夠得使白掌的增殖系數(shù)高達(dá)8、10甚至26以上［10］，但是這種高倍率分化得到的組培苗往往非常細(xì)弱，需要經(jīng)歷一代甚至幾代的壯苗培養(yǎng)才能進(jìn)入生根階段，而組培苗在過(guò)多的轉(zhuǎn)代過(guò)程中必不可少的發(fā)生污染，其間容易造成材料和人工的浪費(fèi)，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。在以往的報(bào)道中，白掌組培苗的增殖系數(shù)一般維持在4.0左右較佳［1］。本研究中，嬌小白掌的組培苗在增殖階段能夠以芽生芽的方式進(jìn)行增殖，適合的培養(yǎng)基為MS+1.0 mg/L 6-BA +0.3 mg/L NAA，增殖系數(shù)維持在3.5左右，并能獲得較健壯的植株（株高大于30 mm、莖粗大于1.5 mm），不需要再進(jìn)行壯苗可直接進(jìn)入生根階段，縮短了組培生產(chǎn)的整體工藝進(jìn)程，有利于成本的控制。但是繼代過(guò)程中，該培養(yǎng)基不能連續(xù)使用，需要與MS+0.5 mg/L 6-BA +0.3 mg/L NAA交替進(jìn)行才能在維持3.5左右的增殖系數(shù)的同時(shí)，得到健壯的預(yù)生根組培苗。

在增殖階段的測(cè)試結(jié)果可以看出，嬌小白掌的組培苗易于生根；因此，本研究在嬌小白掌的生根處理中，沒(méi)有添加任何外源激素，僅在基礎(chǔ)MS培養(yǎng)基中添加活性炭；在活性炭用量1 000 mg/L的條件下，植株生根率達(dá)100%，且根數(shù)達(dá)到3條左右，種植30 d后成活率高達(dá)95%，適合作為該品種的生根培養(yǎng)基。在多數(shù)白掌的組培研究中，生根培養(yǎng)基均有添加少量NAA 或者IAA以達(dá)到促進(jìn)生根的效果［1］，但是不同品種其生根能力不同［12］，而作為生根能力較強(qiáng)的嬌小白掌來(lái)說(shuō)，在不添加激素的情況下也能生根，因此不需要額外添加激素；同時(shí)，這樣處理有利于嬌小白掌工業(yè)化生產(chǎn)的推進(jìn)，一方面減少了激素的使用，降低了生產(chǎn)成本，另一方面提高了培養(yǎng)基的配置效率，優(yōu)化了嬌小白掌工業(yè)化生產(chǎn)流程。

綜上所述，本研究初步構(gòu)建了嬌小白掌的組培快繁體系（圖2），該技術(shù)路線能夠?qū)崿F(xiàn)嬌小白掌的高效產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，為市場(chǎng)提供優(yōu)質(zhì)嬌小白掌的組培苗。

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（責(zé)任編輯：黃雄峰）