不同品种彩色马蹄莲不定芽增殖及再生体系的优化

罗珍珍 由翠荣 +张慧 刘冬 孔艳辉 解晓旭

摘要：以紫色、火焰、冻糕3个品种彩色马蹄莲的不定芽为试验材料，对其进行不定芽增殖及植株再生优化条件筛选。结果表明，增殖阶段，不同品种间存在显著性差异，3个品种最适培养基均为MS+2.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA；植株再生阶段，不同品种间存在显著性差异，紫色最适合培养基为1/2MS+0.2 mg/L NAA，火焰和冻糕最适合培养基为1/2MS+0.2 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA；生根阶段，不同NAA浓度对3个品种的影响存在显著性差异，紫色最适生根培养基为1/2MS+0.8 mg/L NAA+0.2%活性炭（AC），火焰为1/2MS+0.6 mg/L NAA+0.2%活性炭（AC），冻糕则为1/2MS+0.2 mg/L NAA+0.2%活性炭（AC）。

关键词：彩色马蹄莲；品种；不定芽增殖；植株再生；生根

中图分类号： S682.2+64.04文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2017）11-0038-04[HS）][HT9.SS]

彩色马蹄莲（Zantedeschia hybrida）属天南星科马蹄莲属的多年生草本植物，由于花、叶皆佳，在国际花卉市场上占有越来越重要的地位，被公认为21世纪的花卉之星。彩色马蹄莲进入中国市场时间不长，但因其花形奇特，色彩艳丽，已成为我国重要的新兴切花、盆花栽培品种，具有极大的市场发展潜力[1]。彩色马蹄莲多采用播种法和块茎分割繁殖，周期长、繁殖系数低，在生产繁殖过程中易受环境因子的制约[2]。尤其是分生繁殖易诱发病毒病，导致种系退化、产量和品质下降，很难保持彩色马蹄莲原有的优良性状。组培离体繁殖可以大大加快种苗繁育进程，起到提纯复壮的作用，进而加快种球的繁育，是实现产业化生产的有效途径。

国内关于彩色马蹄莲离体快繁无性体系建立已有很多研究与报道。20世纪90年代末，李倩中等对彩色马蹄莲的组织培养方法进行了研究报道[3-4]。2000年后关于彩色马蹄莲的离体培养的研究越来越多，郑柱等进行了黄色马蹄莲离体快繁及丛生芽诱导优化的研究[5-6]，王伟英等对高原品种彩色马蹄莲离体快繁各阶段的培养条件及激素进行了筛选[7]。已有报道中多以单一品种的研究居多，不同品种离体快繁体系建立的关键技术环节的差异比较鲜有相关报道。目前，仅有范加勤等对17个彩色马蹄莲品种初代诱导和5次继代不定芽的增殖倍数进行了比较[8]；卫尊征等主要报道了多个品种彩色马蹄莲多倍体诱导及其核型分析[9]。

不同品种在离体培养的不同生长时期，由于基因型差异，对植物生长调节剂种类和浓度需求也存在显著差异。本研究以新西兰引进市场热销的3个优良品种紫色、火焰、冻糕的球茎嫩芽为外植体，初步诱导获得了不定芽增殖体系。彭峰等对冻糕的组培体系建立已有相关报道[10]，而紫色、火焰品种目前还尚未有相关研究报道。本研究分别以3个品种诱导形成的不定芽为试验材料，重点对其在不定芽增殖、植株再生及试管苗生根阶段进行培养条件优化筛选，最终确立不同品种不同时期的最适培养条件，为彩色马蹄莲产业化生产种苗提供关键技术参考。

1材料与方法

1.1材料

供试植物彩色马蹄莲（Zantedeschia hybrida）采用新西兰引进的3个优良品种，分别为紫色、火焰、冻糕。以其球茎嫩芽外植體诱导获得的不定芽及再生植株作为试验材料，对不定芽增殖、植株再生和试管苗生根培养进行优化筛选。

1.2方法

不定芽增殖以MS为基本培养基，而植株再生及生根培养则以1/2MS为基本培养基，同时附加蔗糖30 g/L，肌醇、酪蛋白各100 mg/L，琼脂粉5.8 g/L，pH值为5.8，121 ℃/20 min 高压灭菌。培养室培养温度为（25±1）℃，相对湿度一般保持在70%～75%。如需光照培养，采用的光照周期为14 h/d，光照强度2 000～3 000 lx。各试验每个处理接种10瓶，每瓶6块，设3次重复。

1.2.1不同品种的不定芽增殖

将各品种彩色马蹄莲继代增殖得到的丛芽块分割为约0.5 cm×0.5 cm的小块，同时进行以下试验：（1）激素的筛选，将丛芽块接种于不同6-BA浓度的MS培养基中，NAA浓度为0.2 mg/L，6-BA浓度分别设置为1.0、2.0、3.0、4.0 mg/L。（2）品种的影响：设置 6-BA 浓度为2.0 mg/L，分别将3个品种的丛芽块接种在MS+2.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA培养基上。上述2个试验光照培养30 d后，分别统计不定芽增殖面积、增殖倍数以及大于1 cm的植株数。

1.2.2不同品种的植株再生

挑选3个品种生长良好、长势一致的丛芽，分割为约0.5 cm×0.5 cm的小块，同时进行以下试验：（1）激素的筛选：以1/2MS为基本培养基，附加NAA 0.2 mg/L，分别设置6-BA浓度为0（CK）、0.2、0.4、0.6、0.8 mg/L。（2）品种的影响：设置6-BA浓度为0.2 mg/L，分别将3个品种的丛芽块接种在1/2MS+0.2 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA培养基上。上述2个试验光照培养45 d后，分别统计不定芽增殖面积、增殖倍数以及大于1 cm的植株数。

1.2.3不同品种的再生植株生根

选取3个品种彩色马蹄莲生长良好、高度一致，约3 cm左右的再生植株，同时进行以下试验：（1）激素的筛选：以1/2MS为基本培养基，添加活性炭2.0 g/L，设置不同NAA浓度为0（CK）、0.2、0.4、0.6、0.8 mg/L。（2）品种的影响：设置NAA浓度为0.2 mg/L，分别将3个品种的丛芽块接种在1/2MS+0.8 mg/L NAA+0.2% AC培养基上。上述2个试验培养25 d后统计每个植株的生根条数、植株高度、叶片数等生长指标。

试验所得数据采用数据分析软件SPSS进行单因素或两因素方差分析，并采用LSD、Duncans新复极差法等检测各处理组间试验结果的差异显著性。

2结果与分析

2.1不同品种彩色马蹄莲的不定芽增殖

2.1.1不同6-BA浓度对彩色马蹄莲不定芽增殖的影响

从图1可以看出，同一品种在不同的6-BA浓度下，不定芽增殖存在显著性差异。紫色品种，其增殖倍数在6-BA浓度为2.0 mg/L时达7.4倍，与其他浓度存在显著性差异，明显高于其他处理，且增殖产生的丛生不定芽健壮浓绿（图2-A）；火焰品种，在6-BA浓度为2.0 mg/L时，不定芽增殖倍数为8.2倍，与其他处理都具有显著性差异，且在此浓度下丛生不定芽块呈现出较好的生长状态（图2-D）；冻糕品种，在6-BA浓度为2.0 mg/L时增殖倍数为7.1倍，与其他处理具有显著性差异，此浓度下不定芽块生长状况最好（图2-G）。综上所述，3个品种的最佳增殖配方为MS+2.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA。

2.1.2不同品种对彩色马蹄莲不定芽增殖的影响

从图3可以看出，6-BA浓度为2.0 mg/L时，不同品种的增殖倍数，不同品种间存在显著差异。火焰增殖倍数最大，为8.2倍，与其他2个品种存在显著性差异，紫色和冻糕分别为7.4、7.1倍，2个品种间差异不显著。可见在6-BA浓度为2.0 mg/L

时，火焰的增殖状况最好，紫色和冻糕略低于火焰，但3个品种增殖倍数都达到7倍以上，呈现出较好的生长状态（图2）。

2.2不同品种彩色马蹄莲的植株再生

2.2.1不同6-BA浓度对彩色马蹄莲植株再生的影响

光照培养45 d后，3个品种的分化率均达到100%。从图4可以看出，紫色品种在不添加6-BA（CK）的基本培养基中，平均再生植株数最多，为6.2株，且植株生长状况好（图2-B）；增殖倍数随6-BA浓度的增加而增加。但是不同处理间的差异不显著。火焰品种6-BA浓度为0.2 mg/L时，分化出的植株数为6.3株，与其他处理具有显著差异，且此处理的再生植株较高，生长较好（图2-E）；6-BA浓度为0.2 mg/L和 0.8 mg/L 时不定芽块生长较好，增殖倍数都超过5.5倍。冻糕品种6-BA浓度为0.2 mg/L时，再生植株数为5.6株，再生植株数量最多，植株较高并有许多小根，在分化方面具有显著优势；增殖倍数也是在6-BA濃度为0.2 mg/L时最高，为 5.4倍，此浓度下植株呈现出较好的成长态势（图2-H）。综上所述，在不定芽分化阶段，不同NAA浓度对3个品种的影响存在一定差异，紫色最适合的培养基为1/2MS+0.2 mg/L NAA，而火焰和冻糕最适合的培养基为1/2MS+0.2 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA。

2.2.2不同品种对彩色马蹄莲植株再生的影响

从图5可以看出，当6-BA浓度为0.2 mg/L时，3个品种的再生植株数，品种间存在显著差异。紫色品种再生植株数为3.8株，与其他2个品种存在显著差异。火焰和冻糕分别为6.3株和5.6株，2个品种间差异不显著，与紫色差异显著。表明相同 6-BA浓度下，品种对植株再生的影响显著。

2.3不同品种彩色马蹄莲的再生植株生根

2.3.1不同NAA浓度对彩色马蹄莲再生植株生根的影响

[FL（2K2]2.3.2[JP2]不同品种对彩色马蹄莲再生植株生根的影响

从图6可以看出，NAA浓度为0.2 mg/L时，3个品种的生根数状况，不同品种间存在差异。紫色品种平均生根数为1.9条，火焰为2.2条，冻糕为3.3条，紫色与火焰品种间差异不显著，冻糕生根数明显高于其他2个品种，差异显著，NAA浓度为02 mg/L的冻糕生根状况最好，整个植株的生长状况也最好。[JP]试验结果表明，NAA浓度及品种都对再生植株生根产生影响，3个品种间存在差异。综合来看，紫色最适生根培养基为1/2MS+0.8 mg/L NAA+0.2% AC；火焰为1/2MS+0.6 mg/L NAA+0.2% AC；冻糕则为1/2MS+0.2 mg/L NAA+0.2% AC。

3讨论与结论

3.13个品种彩色马蹄莲的不定芽增殖

彩色马蹄莲组培过程中，激素浓度和种类是影响其快繁增殖的主要因素之一[10-11]。郑柱等认为黄花马蹄莲在添加1.5～2 mg/L的6-BA和0.1 mg/L的NAA时，能显著促进其丛生芽大量增殖[5]。陈菲等在彩色马蹄莲离体快繁技术研究中指出，2.0 mg/L 6-BA对不定芽的增殖效果最好，且NAA对6-BA调节芽的增殖具有协调作用[12]。本研究以紫色、火焰、冻糕3个品种在不同6-BA浓度（1.0～4.0 mg/L）下的不定芽增殖进行优化筛选，3个品种不定芽增殖最适培养基均为MS+2.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA。尽管试验采用的品种不同，但与相关文献报道的结果基本一致。

同时比较3个品种在2.0 mg/L 6-BA下不定芽增殖的差异性，品种间差异显著。火焰不定芽增殖倍数最高，可达8.2倍；其次是紫色和冻糕，但增殖倍数也在7倍以上。目前，国内仅有范加勤等对17个品种1～5代不定芽增殖进行研究比较，认为品种间存在显著性差异[8]，奇妙、金叶等几个品种增殖系数明显高于其他品种，平均在3～4倍。其他相关文献多以单一品种无性繁殖体系建立居多[5，10]。

[HTK]3.23个品种彩色马蹄莲的植株再生[HT]

试验发现，对于同一品种，低浓度的6-BA处理出现较多的再生植株，且有须根长出，表明低浓度的6-BA对植株再生有积极影响，而不定芽增殖倍数则会随6-BA浓度的升高呈上升趋势。另外，选择生长素0.2 mg/L的NAA与细胞分裂素6-BA相互配合来促进植株再生，与张丽等研究观点[6-7]一致。本研究中紫色品种是在不添加6-BA时再生状态最好，火焰和冻糕则是在6-BA浓度为0.2 mg/L时结果最好，说明并非所有品种都适宜2种激素的配合，可能由于品种差异以及研究预期发生途径决定的。

另外，比较3个品种在0.2 mg/L 6-BA浓度下植株再生的差异性显示，火焰和冻糕的平均再生植株数分别为6.3、5.6 株，此浓度是2个品种植株再生的最佳浓度，而紫色为38株，与其他2个品种差异显著。品种基因型对植株再生产生影响，关于彩色马蹄莲这方面的报道较少，其他品种有较多的报道，Gerszberg等分析了8个不同品种甘蓝植株再生状况存在的差异，筛选了最佳的再生培养基[13]。周杰等将10个不同品种菜用甘薯的再生能力进行了比较，并按照再生能力的大小进行了排序[14]。

3.33个品种彩色马蹄莲的再生植株生根

本试验选取NAA作为促进生根的外源激素，与大部分研究观点一致，也有很多研究采用IBA作为外源激素，邵果园等用0.2 mg/L的IBA促进黄色马蹄莲生根[11]，孙新政等用 6-BA配合0.2 mg/L的IBA促进红色马蹄莲生根[15]。应用何种激素促进生根可能与品种不同有较大的关系。本研究中的3个品种，应用IBA也可以起到促发生根的作用，但其用量明显高于前者且生根率低，本着高效节约的原则，选择NAA作为外源激素促根效果较好。

彭峰等在彩色马蹄莲冻糕品种的研究中提出，在NAA 0.1 mg/L+IBA 0.5 mg/L的MS培养基上，其平均生根数和最大平均根长在不同处理中最好[16]。本试验中冻糕品种的最佳配方为1/2MS+0.2 mg/L NAA+0.2% AC，基本培养基及激素种类浓度都存在不同，除试验条件不同等客观因素外，多因为前者兼顾壮苗及生根，所以存在一定差异。

目前，未见关于彩色马蹄莲不同品种生根状况比较的报道。本试验认为，在NAA浓度为0.2 mg/L时，不同品种的再生植株生根存在显著性差异，即在同样的培养条件及同激素浓度下，品种对再生植株生根产生了一定的影响，丁世民等在对20个不同菊花品种[17]、吴红英等在对3个红掌品种的研究中也提出了一致的观点[18]。

分析不同彩色马蹄莲品种间的差异，有针对性地建立并优化不同品种的不定芽增殖及植株再生体系，有利于产业化生产及应用。

3.4结论

本研究建立并优化了3个品种的不定芽增殖及植株再生体系，结果表明，不定芽增殖阶段，3个品种的最佳培养基均为MS+0.2 mg/L NAA+2.0 mg/L 6-BA，此浓度下火焰品种的增殖倍数最大，为8.2倍，紫色和冻糕分别为7.4倍和7.1倍，品种间差异显著。植株再生阶段，紫色最适合的配方为1/2MS+0.2 mg/L NAA，此时的平均再生植株数达6.2株。火焰和冻糕的最适配方为1/2MS+0.2 mg/L 6-BA+02 mg/L NAA，平均再生植株数分别为6.3、5.6株，而此浓度下紫色品种为3.8株，表明品种间存在显著性差异。再生植株生根阶段，紫色最适合的NAA浓度为0.8 mg/L，此时根条数最多，达到30条，火焰在NAA浓度为0.6 mg/L生根数最多，为 2.5 条，冻糕在0.2 mg/L生根状况最好，平均为2.9条。在相同NAA浓度下（0.2 mg/L），紫色、火焰和冻糕3个品种的平均生根数分别为1.9，2.2、3.3条，品种间差异显著。

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