景觀樹種紅翅槭組織培養中的不定芽誘導

摘要：建立紅翅槭不定芽誘導培養體系，為紅翅槭快速繁殖提供理論基礎。在紅翅槭愈傷組織誘導培養的基礎上，進行不定芽的誘導培養。采用正交試驗，研究基本培養基、激素對不定芽誘導的影響。結果表明，ＭＳ培養基有利于紅翅槭不定芽的誘導，誘導率高達６２．３６％，且每個愈傷組織形成芽數較多，不同激素水平對紅翅槭不定芽誘導影響不同，各激素對紅翅槭不定芽誘導的影響大小依次為ＩＡＡ﹥６－ＢＡ﹥ＫＴ；通過對不定芽生長情況的觀察和正交試驗結果可知，紅翅槭不定芽誘導植物生長調節劑的最佳組合為Ａ２Ｂ１Ｃ１，即ＭＳ＋ＩＡＡ ０．２ ｍｇ／Ｌ＋ＫＴ ０．１ ｍｇ／Ｌ＋６－ＢＡ １．５ ｍｇ／Ｌ。建立了紅翅槭不定芽誘導率與激素之間的關系模型。

關鍵詞：紅翅槭；組織培養；不定芽誘導；正交試驗；激素

中圖分類號：Ｑ８１３．１＋２；Ｓ７９２．３５文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０11）03－0606-04

Studied on Adventitious Buds Induction of Landscape Tree Acer fabri Hance

ＴＡＮＧ Ｌｉ１，ＺＨＯＮＧ Ｑｉｕ－ｐｉｎｇ２

（１．Ｆｏｒｅｓｔｙ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１０００４，Ｃｈｉｎａ；

２．Ｔｈｅ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｃｅｎｔｒｅ ｏｆ Ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ，Ｆｅｎｙｉ ３３６６００，Ｊｉａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ｂｕｄｓ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ａｃｅｒ ｆａｂｒｉ Ｈａｎｃｅ ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｒａｐｉｄ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ； ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ａ． ｆａｂｒｉ Hance ａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ｂｕｄｓ ｗａｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｌｌｕｓ． Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｂａｓｉｃ ｍｅｄｉｕｍ ａｎｄ ｈｏｒｍｏｎｅ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｄｅｓｉｇｎ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ＭＳ ｍｅｄｉｕｍ ｆａｖｏｒｅｄ ｔｈｅ ｃａｌｌｕｓ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ａｓ ｔｈｅ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｒｅａｃｈｅｄ ６２．３６％； ａｎｄ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｂｕｄｓ ｐｅｒ ｃａｌｌｕｓ ｗａｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｈｉｇｈ． Ｔｈｅ ａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ｂｕｄｓ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｓ ｄｉｆｆｅｒｓ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｈｏｒｍｏｎｅ ｌｅｖｅｌｓ． Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｈｏｒｍｏｎｅ ｏｎ Ａ． ｆａｂｒｉ Hance ａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ｂｕｄｓ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ＩＡＡ﹥６－ＢＡ﹥ＫＴ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ｂｕｄｓ ａｎｄ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ， ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ａ． ｆａｂｒｉ Hance ａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ｂｕｄｓ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｗａｓ Ａ２Ｂ１Ｃ１， ｗｈｉｃｈ ｗａｓ MS+ＩＡＡ ０．２ ｍｇ／Ｌ＋ＫＴ ０．１ｍｇ／Ｌ＋６－ＢＡ １．５ ｍｇ／Ｌ． Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｍｏｄｅｌ ｂｅｔｗｅｅｎ Ａ． ｆａｂｒｉ Hance ａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ｂｕｄｓ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ａｎｄ ｈｏｒｍｏｎｅ ｗａｓ ａｌｓｏ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ａｃｅｒ ｆａｂｒｉ Ｈａｎｃｅ； ｔｉｓｓｕｅ ｃｕｌｔｕｒｅ； ａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ｂｕｄｓ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ； ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄｅｓｉｇｎ； ｈｏｒｍｏｎｅ

紅翅槭（Ａｃｅｒ ｆａｂｒｉ Ｈａｎｃｅ），別名羅浮槭，槭樹科常綠喬木，花紅色，翅果的幼果到成熟果均為紅色，老葉在冬季凋落之前，轉變成鮮紅色，是優良的園林觀賞樹種［１，２］。

目前國內外對紅翅槭的研究主要集中在引種和繁殖技術方面［３－６］，尚未見對紅翅槭的種質資源、生長發育規律，特別是快繁技術的報道。本論文以湖南地區紅翅槭嫩葉作為外植體，對其組織培養過程中不定芽的誘導進行了研究，為尋找并確定適合紅翅槭組織培養中不定芽誘導的最佳培養配方，為我國園林植物栽培、育種及應用提供理論基礎。這對指導我國園林樹種的栽培及應用都具有重大意義，且應用前景廣闊。

１方法

在紅翅槭愈傷組織培養的基礎上進行不定芽的誘導培養［７－１2］。當愈傷組織增殖到一定程度時，啟動芽誘導［１3－１6］。

１．１不同的培養基對紅翅槭不定芽誘導的影響

本試驗選擇３種基本培養基，分別為處理①１／２ＭＳ、處理②ＭＳ、處理③空白。在培養基上都附加ＩＡＡ ０．１ ｍｇ／Ｌ＋６－ＢＡ １．５ ｍｇ／Ｌ，每個接一個外植體，重復３次，４５ ｄ后統計不定芽誘導率。

１．２不同的分裂素對紅翅槭不定芽誘導的影響

本試驗對相關的兩種不同的分裂素搭配組合，從中篩選出一個誘導率較高的組合。每個處理接３０瓶，每瓶接一個外植體，重復３次，４５ ｄ后統計不定芽誘導率。處理設計為處理④ＭＳ＋ＮＡＡ ０．１ ｍｇ／Ｌ＋６－ＢＡ １．５ ｍｇ／Ｌ；處理⑤ＭＳ＋ＮＡＡ ０．１ ｍｇ／Ｌ＋

ＫＴ２．０ ｍｇ／Ｌ；處理⑥ＭＳ＋ＮＡＡ ０．１ ｍｇ／Ｌ＋ＫＴ ０．５ ｍｇ／Ｌ＋６－ＢＡ １．５ ｍｇ／Ｌ。

１．３不同的生長素對紅翅槭不定芽誘導的影響

從預試驗中得出處理⑥的誘導率更高，故選擇兩種分裂素搭配使用。在生長素的選擇上，本試驗設置４個處理，分別為處理⑦ＮＡＡ、處理⑧ＩＡＡ、處理⑨ＩＢＡ、處理⑩２，４－Ｄ，基本培養基為不定芽誘導基本培養基試驗中篩選出的最佳基本培養基，在基本培養基上附加ＫＴ ０．５ ｍｇ／Ｌ＋６－ＢＡ １．５ ｍｇ／Ｌ。每個處理接３０瓶，每瓶接一個外植體，重復３次，４５ ｄ后統計不定芽的誘導率。

１．４不同的生長素和分裂素配比濃度對紅翅槭不定芽誘導的影響

在篩選出最佳培養基、最佳分裂素和最佳生長素后，用Ｌ２７（３１３）三因素三水平的正交設計進行不定芽誘導所需要的生長素和分裂素濃度配比優化試驗，以ＩＡＡ、ＫＴ、６－ＢＡ作為三因素，因素水平見表１，考慮不同生長素和分裂素之間的交互作用，試驗設計見表２。每個處理接３０瓶，每瓶接一個外植體，４５ ｄ后統計誘導率。

１．５數據處理

試驗數據采用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ ２００３處理，采用ＳＰＳＳ １３．０軟件進行方差分析。

２結果與討論

２．１不同的培養基對紅翅槭不定芽誘導的影響

不同的基本培養基對愈傷組織植株再生的影響差異較大。在添加相同的激素情況下，處理③培養的愈傷組織，沒有不定芽的誘導分化，并從周邊開始發紅，呈銹紅色，逐漸枯死。處理①、②培養的愈傷組織膨大明顯，在培養了３０ ｄ后開始有綠色芽點的出現，待培養到４５ ｄ時，處理①的芽誘導率為４９．００％，處理②的芽誘導率為６２．３６％，處理③的芽誘導率為０．００％。從芽苗的生長情況上看，處理②誘導出來的芽苗比處理①誘導出來的芽苗生長得更健壯，叢芽數量也更多。

試驗結果表明紅翅槭不定芽誘導需要微量元素齊全，鉀鹽、銨鹽及硝酸鹽含量較高的培養基。因此，ＭＳ基本培養基較１／２ＭＳ、空白培養基更適合紅翅槭不定芽的誘導。

２．２不同的分裂素對紅翅槭不定芽誘導的影響

分別單獨加入６－ＢＡ、ＫＴ的處理④、⑤培養的愈傷組織不定芽誘導率都很低，且細胞呈黃綠色，表面的細胞顆粒較大且松散，每塊愈傷組織平均的芽數很少，小苗的生長也很緩慢。而混合使用６－ＢＡ和ＫＴ的處理⑥培養的愈傷組織不定芽誘導率明顯更高，愈傷組織表面細胞顏色呈深綠色，結構緊密，不僅每塊愈傷組織平均形成的芽數較多，而且小苗生長健壯。試驗結果表明６－ＢＡ和ＫＴ混合使用比單獨使用一種分裂素６－ＢＡ或ＫＴ更適合紅翅槭不定芽的誘導，這可能是因為需要ＫＴ和６－ＢＡ交互作用才可以抵消ＩＡＡ對紅翅槭不定芽的誘導的抑制作用。

２．３不同的生長素對紅翅槭不定芽誘導的影響

不同生長素對紅翅槭不定芽誘導的影響不同。處理⑩培養的愈傷組織不定芽誘導率為0.00%，愈傷組織從中間開始發紅褐變，并逐漸枯死。處理⑦、⑨的愈傷組織不定芽誘導率很低，僅為２２．４５％和３５．００％，每個愈傷組織的平均發芽苗數很少，芽苗生長較緩慢、矮小。而處理⑧培養的愈傷組織不定芽誘導率最高，為６２．３６％，每塊愈傷組織平均形成的芽苗數也較多，小苗生長健壯。試驗結果表明，ＮＡＡ、ＩＢＡ和２，４－Ｄ都不適合紅翅槭的不定芽誘導，只有ＩＡＡ最適合紅翅槭不定芽的誘導。

２．４不同生長素和分裂素的配比濃度對紅翅槭不定芽的影響

本試驗選定了最佳分裂素和最佳生長素后，用Ｌ２７（３１３）三因素三水平的正交設計來篩選紅翅槭不定芽誘導的最佳生長素和最佳分裂素的配比濃度，直觀結果見表２，對２７種培養基的不定芽誘導率做極差分析，并對此進行方差分析，結果見表３。

表２為３種植物激素ＩＡＡ、ＫＴ、６－ＢＡ對紅翅槭組織培養中不定芽誘導的正交試驗結果。對表２中數據進行單因素和交互作用分析可知，各因素對紅翅槭不定芽誘導的影響大小依次為Ａ＞Ｃ＞Ｂ，即ＩＡＡ＞６－ＢＡ＞ＫＴ，ＩＡＡ的極差值最大為４２２．２４，其次是６－ＢＡ，其極差值為１６２．６６，ＫＴ的極差值最小為１３４．６４。也就是ＩＡＡ是影響紅翅槭組織培養中不定芽誘導的主要因素，其次是６－ＢＡ、ＫＴ，因素之間的交互作用不明顯；再根據Ｔ１、Ｔ２和Ｔ３值的大小確定最佳水平，依次為Ａ２、Ｂ１和Ｃ１。

對表２中數據進行方差分析，結果表明影響紅翅槭組織培養中不定芽誘導差異極顯著的植物激素是ＩＡＡ（Ｐ＜０．０００ １），其次是６－ＢＡ、ＫＴ（Ｐ＜０．０００ １），因素之間的交互作用差異不顯著。２７個處理中紅翅槭不定芽誘導率最高的是處理２０（Ａ２Ｂ１Ｃ１），誘導率為８０．６７％，此時的每個愈傷組織平均形成芽數較多，小苗生長也較健壯。

根據不定芽的生長情況和正交試驗結果可知，紅翅槭組織培養不定芽誘導植物生長調節劑的最佳組合為Ａ２Ｂ１Ｃ１，即ＩＡＡ ０．２ ｍｇ／Ｌ＋ＫＴ ０．１ ｍｇ／Ｌ＋６－ＢＡ １．５ ｍｇ／Ｌ。

２．５紅翅槭不定芽誘導率與激素之間的關系模型

將正交試驗設計的試驗結果用ＪＭＰ軟件建模分析，得出紅翅槭不定芽誘導率與激素之間的模型為ｙ＝６６０．６０１ｘ１－ １ １７２．４１８ｘ２１－ ６７．８８９ｘ２＋ ５５．５８８ｘ２２＋９．３４９ｘ３－４．２１６ｘ２３，式中ｙ為紅翅槭不定芽誘導率，ｘ１為ＩＡＡ的濃度值，ｘ２為ＫＴ的濃度值，ｘ３為６－ＢＡ的濃度值。當ｘ１＝0.２８１ ７２６，ｘ２＝０．１00 000，ｘ３＝１．５00 000時，模型擬合最大值是９１．３５２ ９％。

３結語

通過試驗設計發現，在紅翅槭組織培養不定芽誘導過程中，不同生長素和分裂素的配比濃度對不定芽的誘導影響較大。紅翅槭組織培養不定芽誘導最佳配方為ＭＳ＋ＩＡＡ ０．２ ｍｇ／Ｌ＋ＫＴ ０．１ ｍｇ／Ｌ＋６－ＢＡ １．５ ｍｇ／Ｌ＋蔗糖３０．０ ｇ／Ｌ＋瓊脂７．０ ｇ／Ｌ。

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