大花木绣球组织培养体系1)

李奕萱 舒钰

(东北林业大学，哈尔滨，150040) (黑龙江省林业科学研究所)



大花木绣球组织培养体系1)

李奕萱 舒钰

(东北林业大学，哈尔滨，150040) (黑龙江省林业科学研究所)

以大花木绣球芽茎段为外植体，研究不同消毒时间、不同类型的芽、不同培养基对大花木绣球增殖和生根的影响。结果表明：采用质量浓度0.1% HgCl2，消毒时间8 min，对大花木绣球的消毒效果最好；带有顶芽的侧芽萌发率较高，萌发率达到72.5%；适合大花木绣球增殖的培养基为WPM+1.0 mg·L-1IBA+0.75 mg·L-1NAA；大花木绣球最适合的生根培养基为1/4WPM+1.0 mg·L-1NAA。

大花木绣球；组织培养；生根培养

Hydrangea; Tissue culture; Rooting culture

大花木绣球(Hydrangeapaniculatavar.grandifloraSieb)属忍冬科，荚蒾属，落叶灌木或小乔木，高可达3 m。叶对生，卵形至卵状椭圆形，被有星状毛，表面暗绿色。夏季开花，花生于枝顶集成聚伞花序，边缘具白色中性花，花初开带白色，后转为蓝色，具有清香味。因其形态象绣球，故名大花木绣球。枝条开展，冬芽裸露；背面有星状短柔毛，叶缘有锯齿；为大球状伞形花序，花期数月，花径18～20 cm，花全部为不孕花。大花木绣球2008年从加拿大引种到黑龙省森林植物园，经过近8 a的栽培试验，适于黑龙江省陆地栽培[1-4]。大花木绣球性喜阴湿，怕旱涝，较耐寒；喜肥沃湿润，排水良好的轻壤土，适应性较强。目前，大花木绣球组织培养体系国内外均未见相关报道。

1 实验材料与方法

实验材料：2015年6月下旬，采自黑龙江省植物园的当年生大花木绣球带芽茎段。

外植体消毒：外植体的消毒是组织培养体系建立的第一步，外植体消毒的效果对建立无菌繁殖体系起着至关重要的作用。将大花木绣球带芽茎段用软毛笔在流水中刷洗干净，然后切成5 cm左右的茎段，去除茎段叶片，留下叶柄基部3～4 mm，置于烧杯中，再放入少许洗衣粉，浸泡10 min，用细纱布扎住烧杯，放在流水下冲洗3 h。将洗好的植物材料放在滤纸上沥干，放入无菌的三角瓶中，加入0.1%的HgCl2，分别消毒4、6、8、10 min后，用无菌水冲洗3次，然后用75%的酒精消毒30 s，再用无菌水冲洗3次，8 d后统计污染率。

芽的诱导与增殖培养：分别取大花木绣球顶芽、侧芽、带顶芽的侧芽消毒后，接种于WPM+2.0 mg·L-1IBA+0.5 mg·L-1NAA的培养基上，每种接种50瓶，每瓶1个，重复3次。15 d后统计不同类型芽的萌发率(萌发率=萌发数/未污染外植体总数)。

在诱导大花木绣球芽萌发的过程中，每隔5 d切去茎段基部褐化部位，切去部分留待后续的实验。选取生长状况相似的组培苗，采用2因素3水平随机设计实验。实验用WPM作为基本培养基，IBA的质量浓度分别为0.5、1.0、1.5 mg·L-1，NAA的质量浓度分别0.25、0.50、0.75 mg·L-1，一共9种组合。每种组合接种15瓶，每瓶3个组培苗共重复3次，60 d后统计增殖与生长情况。增殖效果采用增殖系数表示(增殖系数=增殖苗数/接种苗数)。

健康指数评分标准：组培苗生长健壮、茎干粗壮、叶片鲜绿、无玻璃化苗为3分；组培苗生长较好、黄叶较少、无玻璃化苗为2分；生长一般、叶片小而卷曲、部分黄叶、茎干纤细为1分。

生根培养：以生长相对较一致、健壮的、株高为2 cm以上的大花木绣球增殖组培苗为材料，采用2因素完全随机设计。基本培养基分别为WPM、1/2WPM、1/4WPM、1/6WPM；激素NAA的质量浓度分别为1.0、1.5、2.0 mg·L-1。每个处理接种10瓶，每瓶3个组培苗，重复3次。30 d后统计生根和生长情况。

组培苗的培养条件：温度(25±3)℃，光照强度2 000 lx，光照时间为10 h/d。所有培养基均附加蔗糖质量浓度为25 g·L-1，琼脂质量浓度为7 g·L-1，pH=6。

2 结果与分析

2.1 不同消毒时间对外植体污染率的影响

由表1可知，HgCl2消毒时间的增加有效的控制了污染率，污染率随消毒时间的增长显著下降。当HgCl2消毒时间过长，也出现了高死亡率和低萌发率的情况。因此，选择用质量浓度0.1%的HgCl2，消毒时间8 min是最佳消毒的方法。

表1 不同消毒时间对外植体污染率的影响

2.2 不同类型的芽对于芽萌发率的影响

接种8 d后，芽的基部开始膨大，有小小的芽展开，14 d后小的新叶展开。由表2可知，不同类型的芽对萌发率有很大影响。大花木绣球顶芽萌发的个数最少，萌发率仅为5%；侧芽有13个萌发，萌发率为32.5%；带着顶芽的侧芽，萌发率高达72.5%，且诱导的新芽长势良好。顶芽和侧芽不仅萌发率较低，而且萌发的新芽质量较弱。

表2 不同类型的芽对萌发率的影响

2.3 不同质量浓度的激素组合对于大花木绣球组培苗增殖的影响

由表3可知，接种60 d后，增殖系数会随着NAA质量浓度的增加而增加，增殖系数随着IBA质量浓度的增加呈现先上升后下降的趋势。不同质量浓度激素配比条件下，增殖系数差异显著。0.5 mg·L-1IBA+0.5 mg·L-1NAA的条件下，得到较多愈伤组织；1.5 mg·L-1IBA+0.5 mg·L-1NAA条件下，组培苗的生长状况最好，但是，增殖系数最低(0.05)。综上所述，较为适合增殖培养基的激素组合为1.0 mg·L-1IBA+0.75 mg·L-1NAA，增殖系数最高达4.56，大花木绣球生长情况良好。

表3 不同激素组合对于大花木绣球组培苗增殖的影响

注：表中健康指数为“平均值±标准差”。

2.4 不同培养基对于大花木绣球组培苗生根的影响

由表4可知，生根培养30 d后，在1/4WPM+1.0 mg·L-1NAA条件下，生根率最高，达到94.5%，平均生根数3.64条，根长3.48 cm；在WPM+1.5 mg·L-1NAA条件下，健康指数最高，达到2.61。生根率随基本培养基质量浓度的降低，呈现先增高又降低的趋势。

表4 不同培养基对于大花木绣球组培苗生根的影响

注：表中健康指数为“平均值±标准差”。

3 结论与讨论

通过实验，芽的类型直接影响到大花木绣球的萌发率。单纯单一的顶芽几乎无法诱导萌发，萌发率仅为5%，顶芽外植体在培养一阶段后绝大部分死亡；侧芽的萌发率比顶芽有大幅度的提高，达到32.5%；而带有顶芽的侧芽则有非常高的萌发率。原因是顶芽的衰老及其细胞的程序性死亡使得植株的顶端优势受到抑制，激素随之分配给侧芽，促进了侧芽的萌发与生长。

不同质量浓度的激素配比，对于大花木绣球的增殖率有较大的影响。增殖系数随着NAA质量浓度的增加而增加；增殖系数随着IBA质量浓度的增加呈现先上升后下降的趋势。不同质量浓度激素配比条件下，增殖系数差异显著。激素组合为1.0 mg·L-1IBA+0.75 mg·L-1NAA的条件下，增殖系数最高达到4.56，生长情况良好；在0.5 mg·L-1IBA+0.5 mg·L-1NAA条件下，得到较多愈伤组织；在1.5 mg·L-1IBA+0.5 mg·L-1NAA条件下，组培苗的生长状况最好，但增殖系数最低。

生根率随基本培养基质量浓度的降低，呈现先增高后降低的趋势。大花木绣球在1/4WPM的基本培养基上取得了较高的生根率，且生根比较健壮。这种情况的出现，一是因为随着培养基质量浓度的减弱，培养基里的无机盐质量浓度降低，培养条件提供植物体的营养不足，植物体本身选择生长更多更好的根系去吸收更多的营养供给生长；二是由于硝酸铵质量浓度的降低，减弱了对植物生根的抑制作用，从而提高了生根率。随着培养基质量浓度的继续减低，培养基本身的营养物质不足以提供给植物足够的营养，所以出现了低生根率甚至高死亡率[5-7]。

[1] 中国植物志编辑委员会.中国植物志:第36卷[M].北京:科学出版社，1974:403.

[2] 龙韬.我国观赏植物资源研究现状及发展趋势[J].北京农业，2011(6):53-55.

[3] 张佳平，丁彦芬.中国野生观赏植物资源调查、评价及园林应用研究进[J].中国野生植物资源，2012,31(6):18-23.

[4] 郑万钧.中国树木志:第2卷[M].北京:中国林业出版社，1985:1057.

[5] MAGDALENA M, LTYSZARD M. Effect of processing and storage on the antioxidant activity of frozen and pasteurized shadblow serviceberry (Amelarrchier carraderrsis)[J]. International Journal of Food Properties,2010,13(6):1225-1233.

[6] 杜保国.桤叶唐棣的组织培养和再生系统的建立[D].杨凌:西北农林科技大学，2005.

[7] 林宝山.尼尔森唐棣的组织培养和快速繁殖[J].植物生理学通讯，2002，38(6):589.

李奕萱，女，1996年12月5日生，东北林业大学园林学院，本科生。E-mail：907632701@qq.com。

舒钰，黑龙江省林业科学研究所，副研究员。E-mail：370194057@qq.com。

2017年5月23日。

S722.3

Tissue Culture System of Ball Hydrangea//Li Yixuan(Northeast Forestry University, Harbin 150040, P. R. China); Shu Yu(Forestry Science Research Institute of Heilongjiang)//Journal of Northeast Forestry University，2017,45(7)：66-68.

1)黑龙江省财政厅自拟项目(HKJT201401)。

责任编辑：王广建。

With the flowers and treesHydrangeabuds as explants, we studied the effects of different disinfection time for explants of different types of pollution effects on bud germination rate, different culture medium for proliferation and rooting of Hydrangea large flowers. The disinfection method suitable for large flowers and treesHydrangeawas 0.1% HgCl2for 8-min disinfection. With a higher lateral the bud germination rate can reach 72.5%. The proliferation medium was WPM+IBA1.0 mg/L+NAA0.75 mg/L. The most suitable rooting medium was 1/4WPM+NAA1.0 mg/L.