红胜利红掌组织培养技术研究

2019-10-30韩伟马丽霞

现代农业科技 2019年17期

关键词：壮苗

韩伟马丽霞

摘要用红胜利红掌作为试验材料，研究了不同的培养基对红胜利红掌愈伤组织诱导、不定芽的分化与增殖及壮苗的影响。结果表明，叶柄是合适的愈伤组织诱导外植体，适宜红胜利红掌愈伤组织诱导培养基为1/2MS（MS的大量元素减半）+6-BA 1 mg/L+2，4-D 0.2 mg/L，诱导率达到77.8%;分化培养基为1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L+水解酪蛋白0.5 g/L，分化率达到100%;增殖培养基为1/2MS+KT 2 mg/L+ NAA 0.2 mg/L，增殖系数达到4.27±0.35; 壮苗培养基为1/2MS+椰汁10%，壮苗后接入1/2MS+NAA 0.2 mg/L培养基进行生根培养。

关键词红胜利红掌;愈伤组织诱导;不定芽分化与增殖;壮苗

中图分类号 Q813.1+2 文献标识码 A

文章编号 1007-5739（2019）17-0141-03 开放科学（资源服务）标识码（OSID）

Abstract The effects of different culture media on callus induction，adventitious bud differentiation，proliferation and strong seedling of Anthurium andraeanum were studied with Red Victory as test material. The results showed that the petiole was appropriate explant for callus induction，and the suitable medium for callus induction of Anthurium Red Victory was 1/2MS（The macronutrients in MS medium were halved）+6-BA 1 mg/L+2，4-D 0.2 mg/L，the induction rate reached 77.8%;the differentiation medium was 1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L+0.5g/L of hydrolyzed casein，and the differentiation rate reached 100%;the proliferation medium was 1/2MS+KT 2 mg/L+NAA 0.2 mg/L，and the proliferation coefficient reached 4.27±0.35;the strong seedling medium was 1/2MS+10% coconut water，and the strong seedlings were cultured on medium 1/2MS+NAA 0.2 mg/L for rooting.

Key words Anthurium andraeanum Red Victory;callus induction;differentiation and proliferation of adventitious bud;strong seedling

红掌（Anthurium andraeanum）为天南星科（Araceae）花烛属（Anthurium）植物，为多年生常绿草本花卉，原产于哥伦比亚热带雨林地区，性喜温热、多湿、排水良好的半阴环境，不耐干旱、低温和强光曝晒[1]。叶片具有明亮蜡质光泽，佛焰苞片形状为正圆形至卵圆形，苞片颜色有红色、粉红、白色等，可常年开花，具有很好的观赏价值。从全球红掌的销量来看，其销售量仅次于热带兰。一定污染物浓度范围内，红掌对空气中的总挥发性有机化合物（TVOC）、苯、甲苯、二甲苯均有较好的吸收作用[2]。红掌的繁殖方式有分株、扦插、播种和组织培养等[3]。目前，组织培养技术是红掌快速繁殖的主要途径，红掌的茎尖[4]、茎段[5]、幼嫩叶片[6]和叶柄[7]、根段[8]等都能作为外植体进行培养。已有不少品种通过组织培养实现了扩大繁殖，如阿拉巴马[9]、粉冠军[10]、骄阳[11]、大哥大[12]、亚丽桑娜[13]、红国王[14]等。关于红胜利红掌的组织培养过程鲜有报道，本文探讨了不同培养基对红胜利红掌愈伤组织的诱导、不定芽的分化、增殖以及壮苗的影响，旨在建立红胜利红掌组织培养技术体系，为生产提供数据参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选取红胜利红掌作为试验材料。当叶片刚展开时，从离叶片基部约2 cm的叶柄处剪下带叶柄的叶片开展试验。

1.2 试驗方法

1.2.1 外植體消毒。带叶柄的叶片用少许洗衣粉清洗5 min，用清水冲洗1.5 h，然后在超净工作台上用75%乙醇振荡消毒30 s，再用无菌水冲洗3次，接着用0.1%升汞振荡消毒8 min，最后用无菌水冲洗8次。

1.2.2 诱导愈伤组织。消毒的叶片和叶柄，分别接种在以下6种培养基诱导愈伤组织：①1/2MS+6-BA 1.0 mg/L+2，4-D 0.1 mg/L;②1/2MS+6-BA 2.0 mg/L+2，4-D 0.1 mg/L;③1/2MS+6-BA 1.0 mg/L+2，4-D 0.05 mg/L;④1/2MS+6-BA 2.0 mg/L+2，4-D 0.05 mg/L;⑤1/2MS+6-BA 1.0 mg/L+2，4-D 0.2 mg/L;⑥1/2MS+6-BA 2.0 mg/L+2，4-D 0.2 mg/L。叶片可取其主叶脉部分、叶肉、叶尖和叶片基部。统计愈伤组织诱导情况时，去除污染的外植体，计算愈伤组织诱导率。

1.2.3 愈伤组织分化。选取颜色深绿、形状较大、生长较好的愈伤组织块，切成0.5 cm×0.5 cm小团，移植在分化培养基中。在1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L+琼脂6.5 g/L+蔗糖30 g/L和1/2MS+KT 1.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L+琼脂6.5 g/L+蔗糖30 g/L，这2种培养基中分别添加不同有机添加物（无椰汁、5%椰汁、10%椰汁、0.5 g/L水解酪蛋白和0.5%酵母提取物），共组成10种培养基诱导不定芽的发生，光照培养30 d后，观察愈伤组织的生长和不定芽的发生情况并统计愈伤组织的分化率。

1.2.4 不定芽增殖。选取红胜利红掌不定芽，接入增殖培养基：①1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L;②1/2MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L;③1/2MS+KT 1.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L;④1/2MS+KT 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L;⑤1/2MS+6-BA 1.0 mg/L+KT 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L;⑥1/2MS+6-BA 1.0 mg/L+KT 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L;⑦1/2MS+6-BA 0.5 mg/L+KT 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L。每瓶接6丛不定芽，每处理接12瓶（重复3次，4瓶1个重复）。每丛可有3～4个小芽，在特定环境下培养。45 d后观察不定芽增殖状况与生长情况，统计不定芽的增殖系数。

1.2.5 壮苗培养。选取增殖后的红胜利红掌不定芽，接入壮苗培养基：①1/2MS;②1/2MS+苹果汁5%;③1/2MS+苹果汁10%;④1/2MS+椰汁5%;⑤1/2MS+椰汁10%;⑥1/2MS+0.5 g/L水解酪蛋白;⑦1/2MS+0.5%酵母提取物。每瓶接10个不定芽，每个处理接12瓶（重复3次，4瓶1个重复）。在特定环境下培养，45 d后观察红胜利红掌的植物苗生长情况，通过测定叶片数、叶片长、叶片宽、茎高、茎粗，并观察叶片颜色等来判定幼苗是否健壮。

1.2.6 生根培养。健壮的不定芽1/2MS+NAA 0.2 mg/L培养基中培养15 d后开始发根，20 d后长出的根细短且白，30 d可发现纤长的细根，平均每棵苗长有3条根。

1.2.7 培养条件。愈伤组织暗处培养，不定芽的分化、增殖、壮苗、生根的培养过程需要光照，光照强度为2 000 lx，光照时长15 h/d。培养温度为（25±2）℃，保持相对湿度75%～80%。所有培养基中的琼脂粉为6.5 g/L，蔗糖为30 g/L，1/2MS培养基是指MS培养基中的大量元素减半，其他不变。

1.2.8 统计方法。①数据处理采用Excel软件进行。②愈伤组织诱导率（%）=出愈伤组织外植体数/接种外植体总数×100。③分化率（%）=分化的愈伤组织/接种的愈伤组织×100。④增殖系数=（增殖后芽的数目-增殖前芽的数目）/增殖前芽的数目。

2 结果与分析

2.1 不同浓度6-BA和2，4-D组合对红胜利红掌愈伤组织诱导的影响

把红胜利红掌的叶片和叶柄接入愈伤组织诱导培养基中，26 d后观察愈伤组织诱导情况，1/2MS+6-BA 1.0 mg/L+2，4-D 0.05 mg/L培养基中的外植体较早出现愈伤组织，66 d后统计所有培养基的愈伤组织诱导结果。由表1可以看出，6种愈伤组织诱导培养基中，红胜利叶柄比叶片较易诱导愈伤组织。对于叶柄来说，以1/2MS+6-BA 1.0 mg/L+2，4-D 0.2 mg/L培养基的愈伤组织诱导率最高，为77.80%;1/2MS+6-BA 2.0 mg/L+2，4-D 0.1 mg/L培养基效果最差，为17.6%。

2.2 2种培养基添加有机物对红胜利红掌不定芽分化的影响

将红胜利红掌诱导出的愈伤组织接入不同培养基中，对其进行不定芽的分化。20 d后观察分化情况发现，有水解酪蛋白的培养基，愈伤组织生长迅速，且有不定芽分化，而没有添加有机物或0.5%酵母提取物的培养基中愈伤组织则生长情况一般。30 d后观察并统计不定芽的分化率。由表2可知，在1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L+0.5 g/L水解酪蛋白培养基中，愈伤组织分化率较高，达到100%，而没有添加有机物的分化率是较低的;10%椰汁与0.5 g/L酵母提取物分化率没有差异。1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L添加有机物的培养基整体分化率均高于1/2MS+KT 1.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L。分析可知，6-BA较适合红胜利红掌愈伤组织的分化。

2.3 不同浓度6-BA、KT和NAA组合对红胜利红掌不定芽增殖的影响

由表3分析可知，1/2MS+KT 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L，1/2MS+6-BA 1.0 mg/L+KT 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L和1/2MS+6-BA 1.0 mg/L+KT 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L增殖效果较好，增殖不定芽较多，其中1/2MS+KT 2.0 mg/L+ NAA 0.2 mg/L是比较适宜的芽增殖培养基，增殖系数为4.27±0.35。1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L的增殖率较低，增殖系数为3.36±0.42。比较6-BA与KT对不定芽增殖的影响，发现添加KT的培养基较适合不定芽的增殖，1/2MS+6-BA 1.0 mg/L+KT 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L培养基增殖效果优于1/2MS+6-BA 1.0 mg/L+ KT 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L以及1/2MS+6-BA 0.5 mg/L+KT 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L培养基。分析可知，细胞分裂素KT对红胜利红掌不定芽增殖的效果较好。

2.4 1/2MS培养基添加有机物对红胜利红掌壮苗的影响

选择增殖的不定芽接入到添加不同的有机物质的1/2MS培养基，与无添加有机物质的培养基相比，添加苹果汁、椰汁以及水解酪蛋白均能促进红胜利红掌幼苗的壮苗。由表4可知，与无添加有机物质的培养基的幼苗相比，添加10%苹果汁的幼苗叶片数和颜色相差不大，叶片颜色均呈绿色，但幼苗长势好、叶片大。添加10%椰汁的幼苗叶片较大且茎较粗，其长势是较好的处理组。添加5%苹果汁与添加5%椰汁也对红胜利红掌幼苗的壮苗有影响，但幼苗的长势比添加10%苹果汁和10%椰汁情况差。添加水解酪蛋白的培养基比无添加有机物培养基的幼苗生长要好。添加酵母提取物的培养基幼苗长势较差，叶片小且叶数较少，茎较细。分析可知，添加10%椰汁的培养基适用于红胜利红掌幼苗的壮苗。

3 結论与讨论

3.1 愈伤组织的诱导

本文发现在相同培养基上，红胜利红掌的叶柄比叶片更利于愈伤组织的诱导，与薛其勤等[7]、兰芹英等[15]和郭军战等[16]研究结果一致，但也有学者使用叶片诱导愈伤组织[6，12-13]。这可能是品种和培养条件不同，诱导愈伤组织所用的外植体不一样。红掌诱导愈伤组织常用的植物生长调节剂是6-BA（1～3 mg/L）和2，4-D（0.05～0.20 mg/L），二者常配合使用，二者比例约为10∶1[8，17-18]。本文采用6种不同的培养基诱导愈伤组织，可以得出适宜红胜利红掌叶柄诱导愈伤组织的培养基为1/2MS+6-BA 1.0 mg/L+2，4-D 0.2 mg/L，与前人研究所用植物生长调节剂相同，诱导率可达到77.8%。

3.2 不定芽的分化

6-BA和NAA组合的培养基常用于红掌愈伤组织的分化[19-21]，本文可得出适宜红胜利红掌不定芽分化的培养基为1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L+水解酪蛋白0.5 g/L，与前人研究的结果一致，在此分化培养基上不定芽的分化率可达到100%。

3.3 不定芽的增殖

6-BA和KT组合常用于红掌不定芽的增殖，或与NAA配合用于不定芽的增殖[9，22-25]。本文发现适合红胜利红掌不定芽增殖的培养基为1/2MS+KT 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L，与前人研究的结果相似，增殖系数可以达到4.27±0.35。

3.4 壮苗培养

有机添加物在红掌组织培养中的应用有少量报道。许传营等[26]发现，添加肌醇1 000 mg/L或水解酪蛋白500 mg/L可以提高体胚形成的质量。周丽丽[27]发现，使用水解酪蛋白100 mg/L或者酵母提取物50 mg/L可以促进红掌试管苗的生长。蒋泽平等[28]发现，附加CH（水解酪蛋白）对红掌试管苗增殖、长高及壮苗生长都有影响，50 mg/L利于增殖，150 mg/L利于长高，100 mg/L利于壮苗;而YE（酵母浸出物）利于增殖，但不利于长高和壮苗。本文探讨了添加有机物对红胜利红掌壮苗的影响，得出适合红胜利红掌的壮苗培养基为1/2MS+椰汁10%。刘存平[29]、蔡能[30]和潘英文等[31]研究的结果分别为培养基中添加椰汁100 mL/L、100 g/L和10%有利于红掌试管苗的生长。费昭雪[20]也发现，培养基中添加椰乳8 mL/L有利于丛生芽复壮。本文研究结果与前人相似，说明培养基中添加椰汁有利于红掌的壮苗生长。

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