盆栽菊花的茎尖组织培养快繁技术

 

摘要:以盆栽菊花香草水晶的茎尖为外植体，通过正交、对比、附加等试验，研究HgCl2浓度及其灭菌时间、基础培养基、6－苄氨基腺嘌呤(6－BA)等9种因素对盆栽菊花茎尖组织培养快繁的影响，建立完善的盆栽菊花茎尖组织培养快繁技术体系，为菊花脱毒复壮、工厂化快繁育苗、种质资源保存等提供重要的技术支撑。

结果表明:茎尖的最佳灭菌方法是0．20%HgCl2灭菌4～5min;初代的适合培养基为MS+6－BA0．4～0．8mg/L+萘乙酸(NAA)0．01mg/L;增殖继代的最佳培养基为MS+6－BA0．5mg/L+NAA0．01mg/L+白砂糖20g/L，增殖系数为17．95;生根的最佳培养基为MS+活性炭(activatedcarbon，简称AC)0．1%或1/2MS+吲哚丁酸(IBA)0．5mg/L+AC0．1%，其成株率和生根率均＞90%。该技术体系育出的种苗具有优良综合素质，可推广应用于盆栽菊花的工厂化快繁育苗等，也可为其他类型菊花(切花型菊花、造型菊花等)组织培养快繁技术等的研究提供重要参考。

 

菊花［Dendranthemamorifolium(Ｒamat．)Tzvel．］为菊科多年生宿根草本植物，是我国的传统名花，也是世界四大切花之一，是一种被广泛栽培的重要花卉［1－3］。菊花目前主要用于园林的绿化和观赏，如制作花束、花环、观赏盆花、秋季花坛、花台、盆花群等，深受人们喜爱［3－4］。菊花传统的繁殖方法主要是扦插和嫁接，但存在很多缺点:需较多母株材料、植株病毒逐代积累加重、品质退化、繁殖速度不快、易受季节变化和外界环境条件的影响、病虫害发生频率高等［5－8］，为解决这些问题，目前最有效的技术措施之一是菊花的茎尖组织培养快繁技术［2，4－6，9］。

 

我国的菊花组织培养技术研究始于20世纪80年代［10］，截至目前的研究主要集中于菊花的花瓣［11－13］、花蕾［2，14］、叶片［15－16］、茎段［6，17］的组织培养，而有关菊花茎尖组织培养技术的研究报道较少［7，9，18］，且这些报道的研究内容简单，仅主要涉及激素与菊花增殖量、生根量的关系，更是几乎没有涉及种苗综合素质。因此，建立完善的菊花茎尖组织培养快繁技术体系，对菊花脱毒复壮、工厂化快繁育苗、种质资源保存等，进而更好地促进菊花的生产发展，具有重要意义。

 

为此，以盆栽菊花香草水晶的茎尖为材料，研究HgCl2浓度及其灭菌时间、基础培养基、6－BA等9种主要因素对菊花茎尖组织培养快繁的影响，分析培养基与种苗综合素质的关系并据此筛选出适合的培养基，旨在建立一套完善的且能育出优良综合素质种苗的盆栽菊花茎尖组织培养快繁技术体系，为菊花脱毒复壮、工厂化快繁育苗、种质资源保存等提供重要的技术支撑。

 

1材料与方法

 

1．1试验时间及地点

 

试验于2017年1—7月在玉溪市农业科学院研和基地的组培室实施。

 

1．2试验材料

 

采用盆栽菊花香草水晶的茎尖作为外植体，于玉溪紫玉花卉产业有限公司的盆栽菊花母本园里采集带茎尖长3～5cm的菊花茎段。

 

1．3培养条件

 

培养基以MS或1/2MS或1/4MS为基础培养基，均含琼脂(强度为1200g/cm2)5．2g/L、白砂糖30g/L(增殖试验除外)，附加不同的植物生长调节剂。培养基pH值为5．4～5．6，并用121℃高压蒸汽灭菌25min。培养室温度为(25±2)℃，相对湿度为35%～40%，光照度约为2500lx，光照时间为12h/d。1．4试验方法

 

1．4试验方法

 

1．4．1外植体的灭菌

 

剪取茎段的顶芽，用自来水流水冲洗1min，再用洗洁精的水溶液浸泡2min，在超净工作台上用70%乙醇浸泡30s后灭菌外植体，设置8个处理:处理1(0．15%HgCl2灭菌2min)、处理2(0．15%HgCl2灭菌3min)、处理3(0．15%HgCl2灭菌4min)、处理4(0．15%HgCl2灭菌5min)、处理5(0．20%HgCl2灭菌2min)、处理6(0．20%HgCl2灭菌3min)、处理7(0．20%HgCl2灭菌4min)、处理8(0．20%HgCl2灭菌5min)。

每个处理灭菌10个菊花茎尖，重复3次，灭菌后的茎尖用无菌水浸泡2min，切取茎尖生长点(约1．0mm)，接种生长点入MS+6－苄氨基腺嘌呤(6－BA)0．8mg/L+萘乙酸(NAA)0．01mg/L中(茎尖生长点数为1个/瓶)培养15d，记录茎尖的细菌污染和存活，统计茎尖的细菌污染率和死亡率，计算公式:细菌污染率=细菌污染的茎尖个数/接种的茎尖总数×100%;死亡率=死亡的茎尖个数/接种的茎尖总数×100%。

 

1．4．2初代培养

 

设置2种处理的培养基:处理1(MS+6－BA0．4mg/L+NAA0．01mg/L)、处理2(MS+6－BA0．8mg/L+NAA0．01mg/L)。将灭菌后无污染的茎尖生长点接种于2种培养基中初代培养30d。

 

1．4．3增殖培养

 

设计L9(34)正交试验(表1)，每个处理10瓶，每瓶接种5个含双腋芽的无菌茎段，增殖培养35d后调查各处理的植物形态类型、成株(芽)率、株(丛芽)高、节间距、茎粗、增殖系数。调查方法:当接种的茎段分化长成植株或芽时，则认为该茎段已成株(芽)，将成株(芽)数记录为1;调查增殖系数时，若母瓶内为芽(丛芽)时，将2个单芽等同于1个双腋芽的茎段;当调查株(丛芽)高、节间距、茎粗、增殖系数时，均分别在各自所有样本中随机取样调查10个样本，若样本量不足10个，则以实际样本调查;统计成株(芽)率和增殖系数，计算公式:成株(芽)率=［成株(芽)数/接种茎段数］×100%;增殖系数=新茎段(芽)数/接种茎段数。

 

1．4．4生根培养

 

采用正交试验+对比试验+附加试验的方法开展菊花生根试验，其中正交试验为L9(34)设计，对比试验为正交试验的每个处理均添加0．1%的活性炭(AC)，附加试验为植物组织培养中一些经验性或常用的生根培养基，共24种处理的培养基(表2)，每个处理9瓶，每瓶接种5个无菌茎段，生根培养35d后调查各处理的成株率、植株的根发生部位、生长势、生根率、株高、茎粗、叶片数、生根数、根长、根粗。

调查方法:当接种的茎段分化成植株时，则认为该茎段已成株，将成株数记录为1;当调查株高、茎粗、叶片数、生根数、根长、根粗时，均分别在各自所有样本中随机取样调查10个样本，若样本量不足10个，则以实际样本数调查为准;统计成株率和生根率，计算公式:成株率=［成株数/接种茎段数］×100%;生根率=生根的植株数/成株数×100%。