王 梅 李 銘 陳 麗 牛小沛 劉星明
安祖花(Anthuriumscherzerianum)又名紅掌,為天南星科花燭屬多年生草本植物,近年來(lái)逐漸成為世界新興的高檔盆栽和切花花卉,深受?chē)?guó)內(nèi)外消費(fèi)者喜愛(ài)。安祖花的繁殖方法通常采用分株、扦插和組織培養(yǎng)。分株、扦插方式繁殖速度慢、繁殖率低,不能滿(mǎn)足當(dāng)前市場(chǎng)的需求。組織培養(yǎng)周期短,效率高,且遺傳穩(wěn)定性好,是安祖花快速繁殖的最有效途徑。自pieik于1974年對(duì)紅掌進(jìn)行組織培養(yǎng)取得成功以來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究者對(duì)組織培養(yǎng)安祖花進(jìn)行了大量研究和報(bào)道。但由于誘導(dǎo)率低,繼代周期長(zhǎng)等問(wèn)題,國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)安祖花育苗的成功報(bào)道還較少。為此,我們對(duì)安祖花組培入瓶技術(shù)進(jìn)行了研究,以期滿(mǎn)足安祖花工廠(chǎng)化生產(chǎn)種苗的需求。
材料方法
實(shí)驗(yàn)材料
材料來(lái)源于河南省濟(jì)源市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所栽培的“火焰”。
組培快繁方法
外植體的選?。喝“沧婊ǖ那o尖、葉片、肉穗花序、佛焰苞等為外植體材料。
外植體的消毒方法:將外植體用洗潔精清洗半小時(shí),再用水沖洗干凈后,放在超凈工作臺(tái)上無(wú)菌條件下,用75%酒精分別侵泡30s、60s,在放入0.1%的升汞溶液中分別侵泡5min、20min、40min、60min,然后用無(wú)菌水沖洗5次6次,接種干啟動(dòng)培養(yǎng)基中。接種15天后調(diào)查各自污染率及褐化率,選取最佳外植體部位。
褐化的克服
選用不同年齡的葉片,用不同的方法進(jìn)行切割對(duì)比。
結(jié)果與分析
外植體的選擇
外植體的污染克服
在安祖花組織培養(yǎng)中,外植體的選擇決定著消毒、褐化、誘導(dǎo)的快與慢、成功與失敗,是整個(gè)組培工序的開(kāi)始和基礎(chǔ),因而至關(guān)重要。如外植體的選擇不當(dāng),會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行或緩慢。在不同季節(jié)中,采取莖尖、葉片、肉穗花序、佛焰苞為外植體,在無(wú)菌條件下對(duì)它們分別進(jìn)行表面處理,結(jié)果請(qǐng)見(jiàn)表1:
首先,我們從表中可看到芽和花序在長(zhǎng)時(shí)間消毒的情況下,污染率達(dá)到100%,而幼嫩葉片在較短的消毒時(shí)間內(nèi)污染率僅為20%。安祖花為熱帶雨林植物,由于常年生長(zhǎng)在高溫高濕的環(huán)境中,空氣濕度大,在莖、葉表面滋生大量的微生物,并附著大量的霉孢子和細(xì)菌芽孢,甚至一些菌絲侵入表皮內(nèi)的薄壁組織,因此較難消除污染。其次,材料引種多年,有可能材料中具有內(nèi)生的微生物,而存在的部位不同。安祖花的內(nèi)生微生物可能存在其他部位而不是在葉片上,因此葉片為我們這次實(shí)驗(yàn)的最佳外植體。
褐化的克服
安祖花屬熱帶草本植物,體內(nèi)含酚類(lèi)物質(zhì)多,多酚氧化酶的活性高。在組培中外植體發(fā)生較嚴(yán)重的褐化。褐化成為十分重要的問(wèn)題,不解決褐化,愈傷,芽就難以誘導(dǎo),組培成功率極小。總結(jié)前人研究經(jīng)驗(yàn),在莖尖、葉片、根尖等外植體中,0.3cm的莖尖和1cm×1cm的葉片褐化較輕,分化較好,是較好的外植體選擇。為此對(duì)葉片進(jìn)行進(jìn)一步的研究,不同安祖花品種葉片生長(zhǎng)速度不同,不同品種葉片愈傷誘導(dǎo)的難易程度不同,多數(shù)品種在葉片轉(zhuǎn)青期的愈傷誘導(dǎo)率較高。為此進(jìn)行了不同葉齡的外植體的比較,結(jié)果請(qǐng)見(jiàn)表2
從表2中可見(jiàn),剛從葉鞘內(nèi)抽出的卷曲葉為外植體時(shí),雖然污染率和褐化率極小,但由于組織形態(tài)未發(fā)育完全,其誘導(dǎo)率為零。隨著葉領(lǐng)的增大,污染率逐漸增大,褐化率相應(yīng)增大,而愈傷誘導(dǎo)率逐漸增加。說(shuō)明較嫩的組-織中多酚氧化酶少,酚等次生物質(zhì)少且分生能力強(qiáng),因此外植體以剛展開(kāi)葉片1周2周為最佳選擇。
討論
植物組織培養(yǎng)的成功,除人為提供適宜培養(yǎng)基之外,外植體的選用很重要。像安祖花的初代培養(yǎng)時(shí)實(shí)驗(yàn)了幾種外植體,實(shí)驗(yàn)表明除葉片污染率小外,其他均超過(guò)50%的細(xì)菌污染率,因此懷疑是內(nèi)生微生物所為。采用以葉為外植體進(jìn)行培養(yǎng)時(shí),再生植株有一個(gè)從分化狀態(tài),回復(fù)到分生組織狀態(tài)的脫分化過(guò)程。因而要在多種生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的配合下才有利于葉組織分化和再分化。
在用葉片作為外植體時(shí),為消除安祖花特有的褐化現(xiàn)象,接種時(shí)要采用撕裂葉片的方式,而不是用剪刀切割,以減少多傷口的傷害。用剛展葉第1周、2周的幼嫩葉為外植體,因?yàn)橛啄甑慕M織比老年的組織具有較高的形態(tài)發(fā)生能力,而且引起宵衣褐化的酚類(lèi)物質(zhì)含量少。外植體的大小和接種部位也非常重要,像葉片為外植體,不能太大,也不能太小,太大易污染,太小存活率低,以1cm×1cm3為最佳。外植體的不同器官或器官上的部位不同發(fā)生能力也不相同。在實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)安祖花的幼嫩葉片比老葉片再生能力強(qiáng)。葉基部靠近葉柄處,葉脈集中的部位再生能力強(qiáng),并且以葉背面接觸培養(yǎng)基的效果最佳。
總之,安祖花以葉片為外植體接種時(shí)。選擇剛展開(kāi)葉第1周、2周新葉,經(jīng)表面消毒后,將葉片基部靠近葉柄部分撕成1cm×1cm大小快,以葉背面接觸培養(yǎng)基,進(jìn)行愈傷組織的誘導(dǎo)為最佳。