文章信息
- 陈春
- CHEN Chun
- 红掌‘香妃’组织培养与快繁技术
- Tissue culture and rapid propagation of Anthurium fiorino
- 亚热带农业研究, 2015, 11(04): 254-257
- JOURNAL OF AERONAUTICAL MATERIALS, 2015, 11(04): 254-257.
- DOI: 10.13321/j.cnki.subtrop.agric.res.2015.04.007
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文章历史
- 收稿日期: 2015-10-20
红掌(Anthurium andraenum)又称花烛、安祖花,系天南星科花烛属多年生草本植物,原产哥伦比亚,是目前较为珍稀的观花观叶植物。‘香妃’(Fiorino)是从荷兰引进的红掌新品种,四季开花,叶长卵形,鲜绿色,花腋生,紫色,佛焰苞蜡质,窄卵形。红掌组培研究在国内外已见报道[1, 2, 3],大多以叶片为外植体诱导愈伤组织进行组培扩繁[4, 5],而‘香妃’品种由于叶脉不明显,通过诱导愈伤组织的效果不理想。目前,红掌‘香妃’组培快繁技术在国内尚未见报道。本试验以‘香妃’茎尖为外植体进行组织培养,以期为‘香妃’试管苗的工厂化生产提供参考,也为其种苗推广提供技术平台。
1 材料与方法 1.1 材料供试材料为福建省林业科技试验中心从荷兰引进的红掌新品种‘香妃’。
1.2 方法 1.2.1 材料预处理将‘香妃’小植株(栽培3个月左右)剪掉叶片及根部,于洗衣粉溶液中浸泡15 min,在自来水下冲洗1 h后,用毛笔刷轻轻刷洗,备用。
1.2.2 外植体消毒将预处理过的外植体放于沙茶瓶中,置于超净工作台上。用70%酒精浸泡30 s,无菌水清洗1次,再用0.1% HgCl2分别轻轻摇晃10、15、20、25 min,无菌水清洗5-6次后接种到红掌诱导培养基中。培养20 d后,观察外植体的污染及存活情况,并统计污染率、存活率,比较不同消毒处理时间对外植体污染率及存活率的影响,确定HgCl2的最佳处理时间。其中,污染率/%=污染数/接种数×100;存活率/%=存活数/接种数×100。每个处理接种60个外植体。
1.2.3 顶芽的萌发诱导将消毒处理后的外植体分别接入MS、1/2MS、WPS、改良MS(大量元素降低至MS的一半,其他元素不变)诱导培养基上。40 d后观察并统计香妃顶芽的萌发率及萌发情况,筛选出适合顶芽萌发的最佳诱导培养基。其中,萌发率/%=萌发芽数/接种芽数×100。每个处理接种30个外植体,重复3次。
1.2.4 芽苗的增殖培养分别设定6-BA浓度为:0.5、1.0、1.2、1.5 mg·L-1,NAA浓度为:0、0.1、0.2、0.3 mg·L-1,培养基代号分别为A1-A13。将初代萌发的芽苗接入到含有6-BA和NAA的MS培养基上进行增殖培养,35 d后观察并统计不定芽的增殖系数及芽苗质量,以确定‘香妃’的最佳增殖培养条件。每种处理接种单芽30个,重复3次。
1.2.5 不定芽的生根培养以1/2 MS+20 g·L-1糖为基本培养基,添加不同浓度的NAA(0、0.2、0.4、0.6、0.8 mg·L-1),培养基代号分别为R1-R5。将增殖培养获得的2.0-3.0 cm不定芽接入到生根培养基中,40 d后观察并记录芽苗生根率及根数,确定‘香妃’的最适生根培养基。
1.2.6 培养条件培养温度22-25 ℃,光照10 h·d-1,光强2000 lx。
2 结果与分析 2.1 消毒时间对外植体污染率及存活率的影响由表 1可以看出,随着HgCl2消毒时间的延长,外植体污染率不断下降,存活率先上升后下降。当消毒时间为10 min时,污染率为100%;消毒时间延长至20 min时,污染率降低至71.7%;消毒时间为25 min时,污染率虽然最低,但外植体的存活率仅5.0%。因此,综合考虑污染率及存活率,HgCl2处理时间宜选择20 min,此时存活率可达15.0%。
| 消毒时间/min | 污染数/个 | 存活数/个 | 污染率/% | 存活率/% |
| 10 | 60 | 0 | 100.0 | 0.0 |
| 15 | 55 | 5 | 91.7 | 8.3 |
| 20 | 43 | 9 | 71.7 | 15.0 |
| 25 | 41 | 3 | 68.3 | 5.0 |
将外植体接种到不同基本培养基上,约20 d后顶芽开始萌发,初代培养获得的萌芽为单芽。由表 2可见,不同培养基对顶芽萌发生影响差异显著。在MS培养基上效果最好,萌发率达90.0%,新芽叶片数为3.88片,新芽株高为2.10 cm,新芽叶片数及株高与其他3组相比差异显著。在1/2 MS培养基上培养效果其次,其萌发率与MS培养基差异不明显,但新芽叶片数、株高均低于MS培养基。因此,本试验确定以MS作为‘香妃’顶芽萌发的诱导培养基,并作为下一步增殖继代培养的基本培养基。
| 1)同列数值后附不同大写字母者表示差异达0.01显著水平。 | |||
| 培养基 | 萌发率 | 新芽叶片数 | 株高 |
| % | 片 | cm | |
| MS | 90.0A | 3.88A | 2.10A |
| 1/2MS | 90.5A | 3.12B | 1.75B |
| WPS | 50.5B | 1.25C | 0.82C |
| MS(改良) | 89.5A | 1.28C | 0.62D |
将萌发的新芽接种到添加不同浓度激素的13种培养基中,进行不定芽的诱导试验,观察并统计不定芽的增殖系数及芽苗的生长状况(表 3)。由表 3可以看出,6-BA为0.5-1.5 mg·L-1时,芽苗基部均有愈伤组织生成,而且随着6-BA浓度的提高,愈伤组织不断增大,增殖系数不断增加,同时在愈伤组织上出现大量芽点,但不定芽的粗壮程度随着6-BA浓度的增加不断减弱。当6-BA为1.0 mg·L-1时,芽苗增殖系数达3.47,不定芽茎粗壮,叶片呈深绿色(图 1);6-BA>1.0 mg·L-1时,虽然增殖系数进一步增加,但芽苗也在不断变弱。因此,6-BA宜选择1.0 mg·L-1。在增殖培养基中添加0.1-0.3 mg·L-1 NAA可调节不定芽的生长,当不添加NAA的时候,叶片颜色甚至变浅(表 3)。因此,综合以上因素并考虑到成本,‘香妃’丛生苗继代增殖培养基宜选择MS+1.0 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 NAA。
| 1)同列数值后附不同大写字母者表示差异达0.01显著水平。 | ||||
| 培养基 | ρ6-BA/(mg·L-1) | ρNAA/(mg·L-1) | 增殖系数1) | 丛生芽生长状况 |
| A1 | 0.5 | 0.0 | 2.12F | 不定芽茎粗壮,基部愈伤少量,叶片绿色 |
| A2 | 0.5 | 0.1 | 2.65E | 不定芽茎粗壮,基部愈伤少量,叶片绿色 |
| A3 | 0.5 | 0.2 | 2.14F | 不定芽茎粗壮,基部愈伤少量,叶片绿色 |
| A4 | 0.5 | 0.3 | 2.22F | 不定芽茎粗壮,基部愈伤少量,叶片绿色 |
| A5 | 1.0 | 0.0 | 3.21D | 不定芽茎粗壮,基部有愈伤组织,叶片绿色 |
| A6 | 1.0 | 0.1 | 3.47C | 不定芽茎粗壮,基部有愈伤组织,叶片深绿色 |
| A7 | 1.0 | 0.2 | 3.12D | 不定芽茎粗壮,基部有愈伤组织,叶片深绿色 |
| A8 | 1.0 | 0.3 | 3.05D | 不定芽茎粗壮,基部有愈伤组织,叶片深绿色 |
| A9 | 1.2 | 0.0 | 3.80B | 不定芽茎较细,基部愈伤组织增大,叶片绿色 |
| A10 | 1.2 | 0.1 | 3.95AB | 不定芽茎较细,基部愈伤组织增大,叶片绿色 |
| A11 | 1.2 | 0.2 | 4.10A | 不定芽茎较细,基部愈伤组织增大,叶片绿色 |
| A12 | 1.2 | 0.3 | 4.05A | 不定芽茎较细,基部愈伤组织增大,叶片绿色 |
| A13 | 1.5 | 0.1 | 3.56C | 不定芽茎细弱,基部愈伤组织大,叶片黄绿色 |
| 图 1 ‘香妃’继代瓶苗 Fig.1 Subculture seedlings of A.fiorino |
将2-3 cm‘香妃’不定芽接种到生根诱导培养基中,7 d后基部开始出现白色根点,25 d后观察统计生根率及生根情况(表 4)。由表 4可以看出,‘香妃’品种比较容易生根,不添加生长素的培养基生根率也能达100%,只是生根时间比较晚,根多且细弱;随着NAA的增加,生根时间开始变短,根变粗壮。当NAA上升到0.4 mg·L-1时,生根率达100%,根系粗壮(图 2);当NAA浓度达到0.6 mg·L-1时,不定芽的基部开始产生愈伤组织,阻碍了不定根的生成,生根率下降。因此,本试验选择‘香妃’的最佳生根诱导培养基为:1/2 MS+0.4 mg·L-1 NAA。
| 培养基 | ρNAA/(mg·L-1) | 生根情况 |
| R1 | 0.0 | 5-8条根,根细弱,生根率达100% |
| R2 | 0.2 | 3-5条根,根较粗壮,生根率达100% |
| R3 | 0.4 | 3-5条根,根粗壮,生根率达100% |
| R4 | 0.6 | 2-4条根,基部有少量愈伤组织,生根率95%以上 |
| R5 | 0.8 | 1-3条根,基部愈伤组织较大,生根率低于80% |
| 图 2 ‘香妃’生根瓶苗 Fig.2 Rooting seedlings of A.fiorino |
红掌组织培养多以叶片为外植体诱导愈伤组织,愈伤组织再经分化培养获得丛生芽[5, 6, 7, 8, 9]。而本试验以红掌‘香妃’的茎尖为外植体,通过不定芽增殖的途径,这对于一些通过叶片诱导难于形成愈伤组织的品种,是一种较为有效的方法。同时,以叶片为外植体诱导愈伤组织,一般需要3-6个月才能初步生成愈伤;而以茎尖为外植体,顶芽的萌发仅需40 d,因此该途径大大缩短了红掌无菌体系建立的周期。
本试验首次以‘香妃’小植株(栽培3个月)为材料,克服了红掌难以通过茎尖为诱导材料建立无菌外植体系的难题,同时建立了‘香妃’无性系组培快繁殖体系,为‘香妃’种苗产业化生产提供技术保障。
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2015, Vol. 11

