网纹草组织培养研究概述

2015-06-16王立雪范诸平张彦妮

天津农业科学 2015年6期

王立雪　范诸平　张彦妮

摘要：综合近年来关于网纹草组织培养的研究，对网纹草组织培养中外植体的选取与消毒、培养基中各激素浓度配比对网纹草生长的影响做了概述。除基本激素对网纹草组织培养的影响外，还总结了其他因素在网纹草组织培养中的影响。对网纹草组织培养提出新的观点。

关键词：网纹草；组织培养；研究概述

中图分类号：S682.36 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.06.004

Abstract：Synthesizing the study on tissue culture of Fittonia verschaffeltii in recent years， this paper made a summary of the selection and disinfection of Fittonia verschaffeltii explants， the effection on growth of Fittonia verschaffeltii in the culture medium in different hormone ratio. In addition to the impact of the basic hormone effection， the paper also summarized other factors in tissue culture of Fittonia verschaffeltii. And a new point of view of tissue culture of Fittonia verschaffeltii was put forward.

Key words： Fittonia verschaffeltii； tissue culture； overview of research

网纹草（Fittonia verschaffeltii），别名费丽花，爵床科、网纹草属植物，原产南美秘鲁，是多年生常绿草本花卉，网状叶脉银白色或红色，十分醒目，具有很高的观赏价值，深受人们喜爱，是室内小型观叶花卉的珍品。常见的网纹草有3种，分别为红网纹草、白网纹草与小叶白网纹草。网纹草的常规繁殖通常采用分株与扦插，而利用组织培养技术能使网纹草进行大规模的繁殖[1]。商品生产多采用组织培养法，繁殖量大，植株生长整齐健壮[2]。本文将对近年来出现的网纹草的组织培养技术做一概述，并对网纹草的组织培养提出新的看法，以期对网纹草的工厂化生产有所裨益。

1 外植体的处理

1.1 外植体的选择

植物组织培养的依据是利用植物细胞的全能性，即德国著名植物学家G. Haberlandt的观点，“高等植物的器官和组织可以不断分割，直至单个细胞，即植物体细胞，体细胞在适当的条件下具有不断分裂、分支并发育成完整植株的潜力”[3]。但是不同植物器官的分化程度有所不同，导致脱分化有难度差异。选择正确的外植体有利于缩短组织培养时间，产生健壮的丛生苗，从而减少生产成本。因此，外植体的正确选择是网纹草快速繁殖的第一步。

可用作网纹草组织培养的外植体有叶片、茎段及顶芽等，但不同外植体的组织培养结果不同。陈志红等[4]利用网纹草的茎尖或茎节在MS+BA 0.5 mg/L+IAA 0.5 mg/L培养基上2个月左右即可获得大量的丛生苗，将丛生苗切割成段后在同样的培养基上培养，1个月左右试管苗能再增殖5倍以上。其同时得出结论：当利用网纹草的叶片为材料做组织培养时较难诱导丛生苗。具体试验方法与结果为：将灭菌的叶片接种于培养基上，1个月后叶面弯曲，又经20 d，叶柄基部长出丛生苗，一丛3～4株。其诱导率较低，约10%。这与杨承勇等[5]的研究结论相同。刘庆等[6]以白网纹草的茎段做外植体，10 d左右，部分带茎节的茎段可从茎节处长出2～4个丛生芽。冯林剑等[7]以1 cm左右的单芽茎段，芽头向上接入培养基中，10 d后腋芽开始萌动，30 d后均长出新芽。傅婉华等[8]用茎尖作为外植体进行初代培养，70 d后才诱导分化出大量丛生芽。

目前，国内关于网纹草的组织培养文献中除陈志红等的研究外未有以叶片作为外植体的报道。综合现有文献，发现在网纹草的组织培养中，茎段或茎尖都是良好的外植体。虽然二者都含芽原基，但茎尖从形态结构上比茎段更趋于完整，且营养及激素含量相对较多，具备更强的感受态[9]。试验中茎段长度一般剪为1 cm左右，而茎尖由于数量较少，故多采用茎段作为外植体。

1.2 外植体的消毒

在网纹草的组织培养中，外植体的消毒是很重要的一步。外植体的污染率往往影响到下一阶段的试验结果，尤其对于网纹草这种通体密被绒毛的植物来说，消毒是重中之重。梁明勤等[10]在初代培养基中添加了不同浓度的土霉素以探究土霉素在网纹草组织培养中的抑菌作用。其结果表明，添加20～30 mg·L-1的土霉素对杂菌的生长有一定的抑制作用，但对网纹草芽的萌发和生长影响不大，并且成活率较高。冯林剑等[7]用多菌灵（1∶800）溶液消毒10 min，在流水下冲洗30 min，再在洗洁精水中浸泡10 min，并用软毛刷轻轻刷洗表面，以清除绒毛间难以去除的污渍，再用自来水冲洗干净。然后用70%～75%酒精浸泡25 s，无菌水冲洗后再用0.1% HgCl2浸泡8 min并震荡，然后用无菌水冲洗6遍，以保证HgCl2无残留，并剪去茎段处与药液接触部分。潘杰等[11]发现先用70%酒精溶液浸泡30 s，再用0.1%升汞溶液浸泡6～8 min，然后用0.05%升汞溶液浸泡4 min，这种方法消毒较彻底。在网纹草的消毒中主要需注意绒毛的清洁，也要注意升汞溶液的去除，防止药液残留。

2 培养基中各激素配比在组织培养中的影响

2.1 不同激素浓度及组合对愈伤组织诱导的影响

愈伤组织是建立再生体系的前提和基础。愈伤组织诱导的成败关键主要不是外植体的来源和种类，而是培养条件，其中植物生长调节剂的种类和浓度最为重要[12]。潘杰等[11]发现，生长素和细胞分裂素以一定配比加入培养基中，优于单独使用细胞分裂素。其筛选出了MS+BA 0.1 mg·L-1+IBA 0.1 mg·L-1的培养基，1个月后近培养基处分化出小芽，2个月后出现3～5株丛生芽。这与陈超等[13]的研究结果相同。徐洁兰[14]用红网纹草做试验时发现，用MS+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1做培养基时，20 d后外植体膨大，芽明显长高，优于其他培养基。杨承勇等在MS+6-BA 0.5 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1的培养基上，40 d左右即可诱导出大量丛生芽，诱导率可达80%。

2.2 不同激素浓度及组合对丛生芽增殖的影响

为在短时间内获得大量无菌苗，需通过添加植物激素来提高丛生芽增殖的质量和速度。不同的生长素和细胞分裂素的配比对丛生芽的增殖有不一样的效果。生长素与细胞分裂素比值大于1时有利于生根，小于1时有利于出芽。李思颖[15]的试验中设置了6种不同配比的浓度梯度，最终筛选出了MS+BA 0.2 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1的培养基，其结果为培养2周后，芽增殖率200%。李承勇等发现，诱导丛生芽增殖时，少量NAA效果好，过量NAA反而会影响其增殖。其筛选出的MS+6-BA 1.0 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1培养基在30 d后的增殖系数为5.6。这与刘庆等[6]的研究结果相一致。刘庆等还做了补充结论，即NAA浓度为0.1 mg·L-1，6-BA浓度为1.0 mg·L-1时40 d后的增殖系数达到最大值4.2，当6-BA超过这一浓度后增殖系数反而下降。

丛生芽的增殖还受试验客观因素影响，如光照时间、光照强度、培养室温度等。在工厂化生产时，要结合当地情况而定，在最佳培养基的激素配比上下浮动属正常现象。

2.3 不同激素浓度对生根的影响

在组织培养时一般单独使用生长素以促进芽生根。常用促进生根的生长素为NAA，培养基常降低无机盐浓度以促进组织培养苗生根。陈超等[13]用1/2MS+NAA 0.1 mg·L-1做生根培养基，10～15 d后生根率达100%。刘庆等[6]发现NAA浓度在0.01～0.1 mg·L-1时出根效果好，根长势健壮整齐，且处于极性下端，其中NAA为0.01 mg·L-1时根最为整齐健壮。其还对MS基本成分对生根影响做了探究，发现最利于白网纹草组织培养苗生根的培养基为1/4MS+NAA 0.01 mg·L-1，此时生根率最高达93.3%，同时也发现小苗在MS+NAA 0.01 mg·L-1的培养基上长势最好。杨承勇等[5]也在培养基基本成分上得出了相似结论，即1/4MS能有效促进根的伸长和增加，但NAA最佳浓度为0.1 mg·L-1。

综合以上信息，低无机盐浓度有利于网纹草组织培养苗根的产生和生长，但却会使苗本身生长势减弱。所以在网纹草的生根诱导时，可以先降低培养基无机盐浓度，以加快生根时间，待根发育完好后及时炼苗与移栽。

3 其他因素在网纹草组织培养中的影响

除调节培养基中激素配比以外，有学者从另外的角度对网纹草的生长做了探究。蒋如敏等[16]利用白网纹草无菌苗证实了白脉网纹草的红光效应。其用白光、红光和黑暗3种处理，比较了30 d后白网纹草苗的侧芽数与叶片数，结果发现红光的诱导效应优于黑暗处理，但不如白光。证实了红光（波峰625 nm）对白网纹草茎段离体培养有抑制作用。陈超等[13]在培养基中加入1 mmol·L-1的NaN3，对白网纹草试管苗进行诱变。20 d后观察发现，59%的诱变后植株发生了变异，叶面积较原来增大5倍以上，且能稳定遗传，该试验意义影响深远。作为小型观叶植物，网纹草叶的增大对于花卉市场的开拓很有帮助。

4 问题与展望

在网纹草的组织培养研究中，科研人员经常以白网纹草为试验材料，鲜有人以红网纹草为试验材料。仅有的以红网纹草做试验材料的文章中，不难发现其外植体选用的是茎段，而没有对叶片进行探究。

另外，在对白网纹草的叶片进行组织培养时，资料欠缺，难以发现叶片与茎段的具体差异。网纹草叶片小而独特，利用化学试剂对其进行诱变很有商业前景与科研价值。在工厂化生产时，应选择适宜的激素配比，提高环境温度和湿度，使生产时间大大缩减、工厂苗质量提高。

参考文献：

[1] 曾宋君.室内珍品网纹草[J].园林，1999（1）：30-31.

[2] 刘燕.园林花卉学[M].2版.北京：中国林业出版社，2009：308-309.

[3] 方润善，侯闯.植物组织培养的研究与应用概况[J].中国高新技术企业，2010（36）：26-28.

[4] 陈志红，李华赐.白网纹草试管苗的诱导[J].植物生理学通讯，1987（3）：37-41.

[5] 杨承勇，郑迎东.白网纹草的茎段培养和快速繁殖[J].仲恺农业技术学院学报，2000，13（1）：15-18.

[6] 刘庆，张小玲，唐征，等.白网纹草的组织培养快繁研究[J].温州农业科技，2004（3）：68-71.

[7] 冯林剑，梁明勤，申顺先.白网纹草组织培养快繁研究[J].河南农业，2006（2）：22-23.

[8] 傅婉华，李文安.白网纹草的茎尖培养和快速繁殖[J].植物生理学通讯，1988（1）：46.