不同多胺对铁皮石斛瓶内开花的影响

杨欣盛，王玉英，赵一燃，张 梅

（1. 云南农业大学园林园艺学院，云南 昆明 650201；2. 云南农业职业技术学院，云南 昆明 650212 ）

铁皮石斛（Dendrobium officinaleKimura et Migo）为兰科石斛属的草本植物，为附生兰，与万代兰（Vanda）、蝴蝶兰（Phalaenopsis aphrodite）、卡特兰（Cattleya hybrida）并列为观赏价值最高的“四大观赏洋兰”。其花朵绚丽多彩，姿态婀娜，是近年畅销的高档盆花试管花卉[1]。试管花卉是一种精致的迷你观赏花卉，又被称之为“天使花房”或者“试管花屋”。生长在小试管或者玻璃瓶内，具有便于携带、管理的优点，在市场上十分畅销，吸引了大量的年轻消费者。此外，由于铁皮石斛种子繁殖发芽率低，且生长周期长，需要2～3 a 才能上市销售[2]。因此，采用组培技术开展铁皮石斛开花研究，对缩短铁皮石斛营养生长期，提高种植的经济效益具有重要意义。

植物的花芽分化是一个系统的过程，受到环境、基因等因素的影响[3]。植物激素对于植物的花芽分化是不可取代的作用，前人已经对铁皮石斛瓶内开花的激素种类进行了一定探究。比如，在铁皮石斛培养基中加入适当的PP333[4]或TDZ[5]，有利于提高其开花率，多胺也有一定的促花效果[6-7]。

胺（Polyamine，PAs）是一类低分子脂肪族含氮碱。一般在植物体中主要含精胺（SPM）、亚精胺（SPD）、腐胺（PUT），以结合态、束缚态、游离态形式存在，参与调节植物的花芽分化。

大量研究证明，多胺在植物体内的花芽分化中担任重要角色。王隆华等[8]证实多胺对花粉萌发和花粉管生长具有调节作用。目前已对荔枝[9]、苹果[10]、串核桃花[11]等植物进行了研究。此外，瓶内开花是通过人为干预设定控制因子例如外界环境光照强度、温度、培养基的 pH 值、外源激素含量等[12-13]实现的。李茹等[7]已对铁皮石斛开展了多胺促进瓶内开花的研究，但其试验的多胺种类较少，梯度设置少。因此，笔者在其试验基础上，丰富多胺种类，增设浓度梯度，通过优化试验方案以期进一步阐明多胺对铁皮石斛瓶内开花的影响，为铁皮石斛及其他兰科花卉试管花屋的开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

铁皮石斛的原球茎及组培苗来源于云南农业大学园林园艺学院花卉研究所。

1.2 试验方法

1.2.1 铁皮石斛的原球茎分化培养 铁皮石斛原球茎分化培养基配方为 1/2 MS+蔗糖 30 g/L+马铃薯 80 g/L+活性碳 0.5 g/L +琼脂 7.0 g/L+花宝一号 1.5 g/L+NAA 1.0 mL/L+6-BA 10.0 mL/L，获得大量的无菌组培幼苗。

1.2.2 不同外源多胺对瓶内开花的影响 将高1.5～2 cm 生长健壮的无菌组培幼苗切除根部后，分别接种在不同种类不同浓度多胺的培养基上，如表1 所示。

表 1 培养基中采用的多胺种类和浓度

（1）PP333和不同SPD 浓度对铁皮石斛生长的影响。1/2MS 培养基+蔗糖30 g/L+琼脂7.0 g/L+马铃薯 80 g/L+活性炭0.5 g/L +花宝一号1.5 g/L + PP3331.0 mg/L +SPD，SPD 浓度范围0.10～0.60 mg/L。

（2）PP333和不同SPM 浓度对铁皮石斛生长的影响。1/2MS 培养基+蔗糖30 g/L+琼脂7.0 g/L+马铃薯 80 g/L+活性炭0.5 g/L +花宝一号1.5 g/L + PP3331.0 mg/L +SPM，SPM 浓度范围0.05～0.30 mg/L。

（3）PP333和不同PUT 浓度对铁皮石斛生长的影响。1/2MS 培养基+蔗糖30 g/L+琼脂7.0 g/L+马铃薯 80 g/L+活性炭0.5 g/L +花宝一号1.5 g/L + PP3331.0 mg/L +PUT，PUT 浓度范围0.25～0.50 mg/L。

1.2.3 培养条件 光照强度 1 800～2 500 Lx，光照周期14 h/d，pH 值 5.8，相对湿度（75±5）%，温度（22±2）℃。

1.2.4 测定指标及方法 测定每株植株开花数量、花梗长度、开始开花天数、花朵大小；测定根粗、根长、根数、叶长、叶宽、叶数、株高、鲜重8 项形态指标。

开花率=开花株数（株）/接种有效株数（株）×100%

1.3 数据处理

采用 Microsoft Excel 2010 软件进行数据整理，用DPS 数据处理系统软件进行单因素方差分析，LSD 法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同浓度多胺对铁皮石斛组培苗形态指标的影响

由表2 可以看出，SPD 各浓度间的叶片数差异不显著。除D1 处理外，其他SPD 处理下的叶长与CK差异显著（P＜0.05），D6 处理下的叶长最长，CK 最短。D4 处理的叶宽最宽，CK 最窄。CK 处理的根最短，D3、D5 处理下的根长与CK 差异显著，D3 处理的根长最长。D3～D6 处理的株高与CK 差异显著，且D4处理的植株最高，CK 最矮；D4 处理下的鲜重最重，与CK差异显著。D4处理的组培苗的叶长、叶宽、根粗、根长、株高和鲜重均与CK 差异显著，表明0.40 mg/L SPD 处理有利于铁皮石斛组培苗的增高、生根，同时也能促进铁皮石斛组培苗的营养生长。

表2 SPD 处理对铁皮石斛组培苗形态指标的影响

由表3 可以得出，SPM 的各浓度中，M1、M2、M4 处理的叶片数与CK 差异显著，且M4 的叶片数最多。M4 处理的叶长最长且与CK 差异显著。M2～M6 处理下的叶宽与CK 差异显著，且M4 处理最宽。M1、M3～M6 处理的根数与CK 差异显著，且M4 处理最多。M3、M4、M5 处理的根粗与CK 差异显著，且M4 处理最粗。M1、M2、M4、M5、M6 处理的根长与CK 差异显著。M4 处理的株高最高且与CK 差异显著，其他处理不显著。M4 处理的鲜重与CK 差异显著。由此可以看出， 0.20 mg/L SPM 处理的铁皮石斛组培苗生长最健壮，说明该浓度能够促进铁皮石斛苗的营养生长。

表3 SPM 处理对铁皮石斛组培苗形态指标的影响

由表4 可以看出，P3～P6 处理的叶片数与CK 差异均显著， P5 处理最高，且叶片数的变化随浓度升高呈先上升后下降趋势。P2、P4、P5 处理的叶长与CK差异均显著，且P5 处理最高。P5 处理的叶宽与CK差异显著。各浓度PUT 处理的根数与CK 差异不显著，但随浓度升高呈先上升后下降趋势。P5 处理的根粗最粗且与CK 差异显著。P3～P6 处理的根长与CK 差异均显著，且P5 处理最长。P2～P6 处理的株高与CK差异显著，P5 处理最高。P5 处理的鲜重最重且与CK差异显著。由此说明， 0.45 mg/L PUT 处理有利于铁皮石斛组培苗的营养生长。

表4 PUT 处理对铁皮石斛组培苗形态指标的影响

2.2 不同浓度多胺对铁皮石斛瓶内开花的影响

由表5 可知，开花率为：P4 ＞M4 ＞P3 ＞P5 ＞M2 ＞M5＞M3 ＞P2，P4 处理的开花率最高。始花期：M2 ＞M5 ＞M3 ＞M4 ＞P2 ＞P3 ＞P5 ＞P4，P4 处理的始花期最早。花朵大小：P4 ＞P5 ＞P3 ＞M4 ＞P2 ＞M3 ＞M5 ＞M2，P4 的花朵最大。花梗长：M4 ＞P4 ＞P3 ＞P2 ＞M3 ＞P5 ＞M5 ＞M2，M4 的花梗长最长。由此可以看出，SPM 和PUT 都能显著促进铁皮石斛开花，而SPD 不能促进开花。其中，P4 处理下的开花率最高，开花时间最早，花朵最大，PUT 处理下的开花效果比SPM 处理效果好。

表5 多胺不同浓度对铁皮石斛瓶内开花的影响

3 结论与讨论

花芽分化标志着植物由营养生长转向生殖生长，是开花植物非常关键的阶段之一，需要消耗多种营养物质，为其提供能量。研究结果表明，添加了SPM、PUT 的铁皮石斛组培苗，始花期提前、开花率提高，其中PUT 促进铁皮石斛开花的效果最好，而SPD 不能促进开花。段辉国等[14]研究表明，一定浓度范围的SPM、SPD 与 PUT，单独或者混合外施能够促进苹果花芽形成，增加花芽的数目。徐璐等[15]用外源SPD 与多胺合成抑制剂D-精（D-Arg）喷施神马菊花，能显著影响花芽分化的启动和保持。此研究中，SPM、PUT 能够显著促进铁皮石斛组培苗的开花，其中PUT 促进铁皮石斛开花的效果最好，而SPD 不能促进开花。这一结果与外源SPM 会促进铁皮石斛内源的游离多胺代谢从而促进花芽分化[16]报道一致。Linskens 等[17]的报道，SPM 对花粉管发育及花粉萌发有突出影响，但PUT 的影响不明显，这与此研究结果PUT 在促进铁皮石斛的开花效果最佳不一致。这可能是因为SPM 对花粉萌发和花粉管生长的抑制作用因植物种类而异，Linskens 等[17]的研究材料为实生植物，而非组培苗。其具体的原因还需要进一步的探究。

李茹等[18]的研究中，铁皮石斛瓶内开花的始花期为83～105 d，此研究中，添加多胺培养基的始花期97～166 d，跨度较大，最晚开花的始花期相差60 d 左右，可能与植物材料的营养水平有关。

王秀红[19]的研究发现，添加外源 SPM 可促进水培黄瓜幼苗的株高和叶面积的增加，促进幼苗生长。此研究SPD 处理中，浓度为0.4 mg/L 的植株形态指标最佳；SPM 组处理中，浓度为0.20 mg/L 时，植株形态长势最好；PUT 组处理中浓度为0.45 mg/L 形态指标最佳。SPM 处理下更利于铁皮石斛的营养生长，李茹等[7]研究表明SPM 能促进铁皮石斛组培苗的营养生长，胡景江等[20]研究表明SPM 能显著促进油松苗木的生长，杨洪强等[21]研究表明多胺促进苹果幼苗的核酸积累从而促进生长，苏国兴[22]研究结果表明多胺的分解代谢在大豆根系发育中起着重要作用，此次研究结论与其一致。