郭云貴,楊 瑛,游林紅
(武漢生物工程學(xué)院 生物工程系,湖北 武漢 430415)
新幾內(nèi)亞鳳仙(Impatiens hawkeri)屬鳳仙花科鳳仙花屬宿根草本花卉,別名五彩鳳仙花,為原產(chǎn)新幾內(nèi)亞的雜交種,具有株型大、花朵大、花期長、開花多、花色品種豐富,溫度適宜可周年開花等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的繁殖方法是采用無行扦插或種子繁殖,新幾內(nèi)亞鳳仙具有不稔性而不易結(jié)實(shí),種子價(jià)格比較貴,發(fā)芽率低;莖段扦插成活率低,繁殖速度慢,且扦插苗形態(tài)不佳。用組織培養(yǎng)技術(shù)既可除去病毒又可壯苗快繁,可在短期內(nèi)提供大量優(yōu)質(zhì)試管苗。該實(shí)驗(yàn)以新幾內(nèi)亞鳳仙花種子為研究材料,建立了離體組織培養(yǎng)快繁體系并實(shí)現(xiàn)了試管內(nèi)開花,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步探討了激素配比對試管苗開花的影響。
供試材料為新幾內(nèi)亞鳳仙花種子,北京市芳萱苑種子有限公司生產(chǎn)。
將鳳仙花種子用雙層紗布包扎起來,放在廣口瓶中,自來水沖洗10min后轉(zhuǎn)移至工作臺上,先用70%酒精浸泡30s,然后置于2.0%次氯酸鈉中消毒15~20min,再用無菌水沖洗5次,接種于MS0培養(yǎng)基中,平均每只試管接入2~3顆種子,培養(yǎng)14d開始試驗(yàn)。
將頂芽和側(cè)芽分別接種于以下6種不同激素配比的培養(yǎng)基:6-BA0.5+ NAA0.2;6-BA0.5+ NAA0.5;6-BA1.0+ NAA0.2;6- BA1.0+ NAA0.5;6- BA2.0+NAA0.2;6-BA2.0+NAA0.5,35d統(tǒng)計(jì)芽增殖倍數(shù),芽增殖倍數(shù)=可用增殖的芽總數(shù)/接種芽數(shù)。
將增殖后獲取的芽接種于以下4種培養(yǎng)基:(KH1)6-BA1.0+ NAA0.1;(KH2)6-BA1.0+ NAA0.2;(KH3)6-BA2.0+NAA0.1;(KH4)6-BA2.0+NAA0.2中,60d后密切注意開花情況,統(tǒng)計(jì)開花率與平均開花數(shù)。開花率(%)=開花苗數(shù)/接種苗數(shù)×100%;平均花朵數(shù)=總開花朵數(shù)/接種苗數(shù)。
除特殊說明外,生根以1/2MS為基本培養(yǎng)基,其他以MS為基本培養(yǎng)基,培養(yǎng)基均添加0.8%瓊脂粉和3%蔗糖以及0.1%的活性炭,調(diào)pH值為5.8;培養(yǎng)溫度為25℃左右,光照強(qiáng)度為1000~2000lx,光照周期為10h/d。
種子萌發(fā)的實(shí)生苗多含頂芽和第一對側(cè)芽,在芽增殖試驗(yàn)中分別統(tǒng)計(jì)得表1和表2。
表1 不同激素配比對鳳仙花頂芽增殖的影響
表2 不同激素配比對鳳仙花側(cè)芽增殖的影響
統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明:頂芽及側(cè)芽在2號培養(yǎng)基上均有較高的增殖倍數(shù)且植株肥壯,為芽增殖的最適宜培養(yǎng)基。
圖1 完整植株
圖2 試管花蕾
在芽增殖實(shí)驗(yàn)中,出現(xiàn)了不同程度的生根現(xiàn)象(圖1),35d時(shí)生根率全部達(dá)到100%,同時(shí)在126d時(shí),意外觀察到4號培養(yǎng)基中出現(xiàn)了一個肉眼可見的花蕾(圖2)。故在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步開展了開花培養(yǎng)基的優(yōu)化(圖3、圖4)。
圖3 試管開花
圖4 不同顏色的試管花
將鳳仙花組培苗接種于誘導(dǎo)開花培養(yǎng)基上后,第79d在KH4號培養(yǎng)基中最先發(fā)現(xiàn)了肉眼可見的花蕾,持續(xù)觀察到第150d,統(tǒng)計(jì)開花率、花期以及平均花朵數(shù)得表3。
表3 不同激素配比對鳳仙花試管開花的影響
由表3可以看出,KH4效果最好,開花率高達(dá)90.0%,平均花朵數(shù)達(dá)2.20,花期長達(dá)60d之久,說明誘導(dǎo)鳳仙花組培苗試管內(nèi)開花,培養(yǎng)基中除了要有合適的激素配比之外,激素的添加濃度也非常重要。
鳳仙花的組織培養(yǎng)研究者不是很多,且有的試驗(yàn)只完成了再生體系,缺乏更為詳實(shí)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)[1,2]。鳳仙花是比較容易組織培養(yǎng)的品種,但其快繁系數(shù)并不高,本實(shí)驗(yàn)3~5d增殖系數(shù)約3~5,且隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長,增殖倍數(shù)也沒有很大的改善,多數(shù)研究者的結(jié)果也極為相似,如田廣紅(2002)[3]研究指出新幾內(nèi)亞鳳仙芽增殖繼代周期為40d,增殖倍數(shù)為5,王越等(2008)[4]也指出大旗瓣鳳仙花增殖周期為35~40d,增殖倍數(shù)為3.5~4.0,劉靜等(2008)[5]與邵玉春等(2003)[6]的研究結(jié)果稍高一些,增殖倍數(shù)分別為6~8和14,所做的品種前者為新西蘭鳳仙,后者為新幾內(nèi)亞鳳仙;同時(shí)鳳仙花在芽增殖的同時(shí)極易生根且根多,多數(shù)研究者有相似的結(jié)果[1,2,5],這樣可以大大簡化組培程序,提高快繁效率,若苗太瘦小可選擇性地生根壯苗后再煉苗移栽。
關(guān)于鳳仙花離體培養(yǎng)至試管內(nèi)開花的報(bào)道更少見,僅向太和等(2005)[1]研究指出鳳仙花組培苗轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)開花培養(yǎng)基BA1.0+NAA0.1上,20d形成肉眼可見的花蕾,40d實(shí)現(xiàn)試管開花,但其鳳仙花品種為白邊康乃馨與金孔雀B。本實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了新幾內(nèi)亞鳳仙的試管開花,且開花率高達(dá)90%,花期長達(dá)60d,花色品種豐富,試管內(nèi)開花為進(jìn)一步探討外界條件對試管苗開花的調(diào)控提供了一個簡便的實(shí)驗(yàn)體系[1],同時(shí)此系統(tǒng)完善,將可能為植物組織培養(yǎng)開創(chuàng)一條新的無可取代的商業(yè)途徑,如生產(chǎn)小型試管花卉掛飾,提高自然美的享受。
[1]向太和,王利琳.鳳仙花離體培養(yǎng)再生植株并試管內(nèi)開花[J].杭州師范學(xué)院學(xué)報(bào),2005,4(4):293~294.
[2]及 華,溫春秀,高延廳.何氏鳳仙花的離體快速繁殖[J].植物生理學(xué)通訊,1997,33(5):356~359.
[3]田廣紅.新幾內(nèi)亞鳳仙的組織培養(yǎng)和植株再生[J].植物生理學(xué)通訊,2002,38(1):36.
[4]王 越,劉 燕.大旗瓣鳳仙花的組織培養(yǎng)與快速繁殖[J].植物生理學(xué)通訊,2008,44(3):510.
[5]劉 靜,丁 蘭,趙慶芳,等.鳳仙花的組織培養(yǎng)與離體快繁[J].西北師范大學(xué)學(xué)報(bào),2008,44(1):80~82.
[6]邵玉春,和 寧,孟新亞.新幾內(nèi)亞鳳仙的組織培養(yǎng)[J].中國花卉園藝,2003(3):28~29.