正交設計在花椰菜不育系叢生芽誘導培養中的應用

劉慶+朱世楊+張小玲+彭花崇+羅天寬

摘要：為給“甌雪60天”制種中核不育系母本9901A組培快繁提供依據，以9901A花球表面花枝為外植體，采用正交設計方法對培養基中TDZ、BA、NAA、2，4-D 4種激素濃度配比進行篩選。結果表明：MS+6-BA0.5mg/L +NAA0.001mg/L芽誘導率最大，為94%，但每外植體平均誘導芽數為1.1個；MS+TDZ0.1mg/L+NAA0.001mg/L每外植體平均誘導芽數最大，為10個，但芽誘導率為50%。TDZ和NAA濃度適中促進外植體平均芽數的誘導，過高則抑制外植體平均芽數的誘導；2，4-D 和6-BA總體表現為隨濃度增加而抑制外植體平均芽數的誘導。

關鍵詞：噻二唑苯基脲（TDZ）；花椰菜；誘導培養；正交設計

中圖分類號 S63 文獻標識碼A文章編號1007-7731（2014）13-61-02

Application of Orthogonal Design in Multiple Shoots Induction of Cauliflower Male Sterile Lines

Liu Qing1，2 et al.

（1Wenzhou Academy of Agricultural Science，Wenzhou 325000，China；2Wenzhou Vocational College of Science and Technology，Wenzhou 325000，China）

Abstract：In order to provide a certain reference for rapid propagation of the female parent 9901A（genic male sterile lines） of "Ou xue 60 days"，concentrations of TDZ，BA，NAA，2，4-D on multiple shoots induction were screening by orthogonal design method.The results show that，the budding induction rate of MS+6-BA0.5mg/L+NAA0.001mg/L was the highest （94%） with budding induction number 1.1 per explants；and the budding induction number of MS+TDZ0.1mg/L+NAA0.001mg/L was the highest（10 per plant）with budding induction rate 50%.It was suggested that TDZ and NAA had a promoting effect on budding induction with moderate concentration.The effect of 2，4-D and 6-BA on budding induction was reduced as the concentration increased.

Key words：Thidiazuron；Cauliflower；Induction culture；Orthogonal design

花椰菜雜種優勢明顯，生產用種多為雜交種，主要通過自交不親和系和雄性不育系來雜交制種。利用自交不親和系制種成本高，雜交種純度難以保障，而利用雄性不育系雜交制種成本低，種子純度高?；ㄒ恕爱T雪60天”雜交制種母本9901A為隱性核基因控制的不育系，需應用植物組織培養技術才能短期內大量繁殖［1］?；ㄒ私M織培養中，培養基中的激素濃度的配比是關鍵。岳冬梅研究了6-BA、NAA、IBA的不同濃度配比對花椰菜叢生芽和生根誘導培養的影響［2］；吳麗芳等研究發現MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.3mg/L的培養基上誘導花椰菜不育系不定芽分化率達到96%［3］；許端祥等研究發現了花椰菜自交不親和系腋芽增殖培養基為MS+6-BA2mg/L+NAA0.1mg/L［4］。TDZ（噻二唑苯基脲）是一種植物生長調節劑，具有很強的細胞分裂素活性，在桑樹［5］、大豆［6］等植物組織培養已有研究應用，但在花椰菜組織培養中的應用研究尚未見報道。本文報道了TDZ、6-BA、NAA、2，4-D對“甌雪60天”母本9901A叢生芽誘導培養的影響，為9901A快速繁殖提供參考。

1 材料與方法

1.1 外植體 以“甌雪60天”母本9901A采收期割球割下的花枝作為接種外植體。

1.2 培養基 MS基本培養基中按照L9（34）正交設計加入TDZ、6-BA、NAA、2，4-D作為誘導培養基（表1和表2）。所有培養基均為蔗糖3.0%，瓊脂0.7%，pH值5.8。

表1 正交試驗設計

[水平&A=TDZ

（mg/L）&B=2，4-D

（mg/L）&C=NAA

（mg/L）&D=6-BA

（mg/L）&1&0&0&0&0&2&0.1&0.01&0.001&0.5&3&1.0&0.1&0.01&5&]

1.3 誘導培養 取花球表面3mm厚花枝切成2～3mm小塊，接種于上述誘導培養基中，每瓶接種5小塊，然后置于培養室培養（溫度24±2℃，每天光照12h）。接種時間2010年12月30日。

1.4 統計方法 接種50d后，統計芽誘導率和平均誘導芽數。芽誘導率（%）=誘導出芽的外植體數/接種的外植體數×100；平均誘導芽數（%）=誘導出的芽數/接種的外植體數×100。

2 結果與分析

2.1 不同濃度激素配比對花椰菜芽誘導率的影響 由表2可以看出，在設定的濃度水平上4種激素對花椰菜芽誘導率的影響，最主要的因素為因子A（TDZ濃度），極差最大，為16.0；其次是因子D（6-BA濃度），極差為15.4；再次是因子B（2，4-D濃度），極差為14.0；最次是因子C（NAA濃度），極差最小，為12.7。而各激素不同濃度水平的均值大小依此為：TDZ為0＞1.0＞0.1mg/L；2，4-D為0.1＞0.01＞0mg/L；NAA為0.01＞0＞0.001mg/L；6-BA為0.5＞5＞0mg/L。直觀分析結果表明，花椰菜芽誘導率最佳條件是A1B1C3D2，即培養基配方為MS+6-BA0.5mg/L+NAA0.001mg/L。

表2 芽誘導率L9（34）正交試驗結果與直觀分析

[試驗號&A=TDZ（mg/L）&B=2，4-D

（mg/L）&C=NAA

（mg/L）&D=6-BA

（mg/L）&芽誘導率

（%）&1&1&1&3&2&94&2&1&2&1&1&82&3&1&3&2&3&86&4&2&1&2&1&50&5&2&2&3&3&76&6&2&3&1&2&88&7&3&1&1&3&76&8&3&2&3&2&84&9&3&3&2&1&88&k1&87.3&73.3&82&73.3&&k2&71.3&80.7&73.3&88.7&&k3&82.7&87.3&86&79.3&&R&16.0&14.0&12.7&15.4&&]

endprint

2.2 不同濃度激素配比對花椰菜平均誘導芽數的影響 由表3可以看出，在設定的濃度水平上，影響花椰菜平均誘導芽數最主要的因素為因子D（6-BA濃度），極差最大，為4.20；其次是因子A（TDZ濃度）和C（NAA濃度），極差均為2.93；最后是因子B（2，4-D濃度），極差為1.83。而各激素不同濃度水平的均值大小依此為：TDZ為0.1＞0＞1mg/L；2，4-D為0＞0.01＞0.1mg/L；NAA為0.001＞0＞0.01mg/L；6-BA為0＞5＞0.5mg/L。直觀分析結果表明，花椰菜平均誘導芽數最佳條件是A2B1C2D1，即培養基配方為MS+TDZ0.1mg/L+NAA0.001mg/L。

表3 平均誘導芽數L9（34）正交試驗結果與直觀分析

[試驗號&A=TDZ（mg/L）&B=2，4-D（mg/L）&C=NAA

（mg/L）&D=6-BA

（mg/L）&平均誘導芽數

（個/外植體）&1&1&1&3&2&1.1&2&1&2&1&1&4.9&3&1&3&2&3&2.3&4&2&1&2&1&10.0&5&2&2&3&3&1.3&6&2&3&1&2&2.3&7&3&1&1&3&1.3&8&3&2&3&2&1.2&9&3&3&2&1&2.3&k1&2.77&4.13&2.83&5.73&&k2&4.53&2.47&4.50&1.53&&k3&1.60&2.30&1.57&1.63&&R&2.93&1.83&2.93&4.20&&]

4 結論與討論

應用正交設計可以大量減少試驗次數，提高試驗效率和結果的準確性，已經廣泛用于植物組織培養研究［7］。本研究發現，在各激素所選的濃度范圍內，對于花椰菜芽誘導率作用大小依此為TDZ＞6-BA＞2，4-D＞NAA；各激素不同濃度對芽誘導率的影響表現為：芽誘導率隨著2，4-D的提高而提高，隨著TDZ、NAA濃度的提高呈現先下降再上升，隨著6-BA濃度的提高呈現先上升再下降。直觀分析認為，MS+6-BA0.5mg/L+NAA0.001mg/L有利于提高芽誘導率，為94%，但每外植體平均誘導芽數為1.1個。

本研究還發現，在各激素所選的濃度范圍內，對于花椰菜平均誘導芽數的作用大小依次為6-BA＞TDZ= NAA＞2，4-D；其中TDZ和NAA濃度適中促進外植體平均芽數的誘導，過高則抑制外植體平均芽數的誘導；2，4-D和6-BA總體表現為隨濃度增加而抑制外植體平均芽數的誘導。直觀分析認為，MS+TDZ0.1mg/L+NAA0.001mg/L有利于提高平均誘導芽數，每外植體平均誘導芽數為10個，但芽誘導率僅50%。

綜上所述，通過正交設計優化篩選出芽誘導率最高的培養基為MS+6-BA0.5mg/L+NAA0.001mg/L，平均誘導芽數最高的培養基為MS+TDZ0.1mg/L+NAA0.001mg/L，兩者并不一致。這是由于實驗中叢生芽形成途徑有經過愈傷組織分化和直接誘導形成2種途徑，并且各激素不同濃度水平變化對愈傷組織誘導和叢生芽分化的影響效果也不一樣，有待于進一步研究。

參考文獻

［1］張小玲，唐征，劉慶，等.花椰菜雄性不育突變株的發現及利用［J］.核農學報，2012，26（3）：450-453.

［2］岳冬梅.花椰菜的組織快繁［J］.遼寧農業科學，2008，4：50.

［3］吳麗芳，蔣亞蓮，張藝萍，等.花椰菜雄性不育系組織快繁及無糖培養技術［J］.北方園藝，2009（6）：57-58.

［4］許端祥，方淑桂，陳文輝.花椰菜自交不親和系組培快繁技術研究［J］.福建農業科技，2006，5：32-34.

［5］黃艷紅，牟志美，樊金會，等.噻二唑苯基脲對桑樹愈傷組織誘導的影響［J］.蠶業科學，2006，32（1）：103-105.

［6］聶王星，於丙軍.TDZ和6-BA對大豆子葉節再生體系中叢生芽誘導的效應［J］.南京農業大學學報，2012，35（4）：130-134.

［7］陳政，李程斌，何家寶，等.正交設計在驅蚊草組織培養中的應用［J］.安徽師范大學學報，2008，31（4）：364-367.

（責編：張宏民）

endprint

2.2 不同濃度激素配比對花椰菜平均誘導芽數的影響 由表3可以看出，在設定的濃度水平上，影響花椰菜平均誘導芽數最主要的因素為因子D（6-BA濃度），極差最大，為4.20；其次是因子A（TDZ濃度）和C（NAA濃度），極差均為2.93；最后是因子B（2，4-D濃度），極差為1.83。而各激素不同濃度水平的均值大小依此為：TDZ為0.1＞0＞1mg/L；2，4-D為0＞0.01＞0.1mg/L；NAA為0.001＞0＞0.01mg/L；6-BA為0＞5＞0.5mg/L。直觀分析結果表明，花椰菜平均誘導芽數最佳條件是A2B1C2D1，即培養基配方為MS+TDZ0.1mg/L+NAA0.001mg/L。

表3 平均誘導芽數L9（34）正交試驗結果與直觀分析

[試驗號&A=TDZ（mg/L）&B=2，4-D（mg/L）&C=NAA

（mg/L）&D=6-BA

（mg/L）&平均誘導芽數

（個/外植體）&1&1&1&3&2&1.1&2&1&2&1&1&4.9&3&1&3&2&3&2.3&4&2&1&2&1&10.0&5&2&2&3&3&1.3&6&2&3&1&2&2.3&7&3&1&1&3&1.3&8&3&2&3&2&1.2&9&3&3&2&1&2.3&k1&2.77&4.13&2.83&5.73&&k2&4.53&2.47&4.50&1.53&&k3&1.60&2.30&1.57&1.63&&R&2.93&1.83&2.93&4.20&&]

4 結論與討論

應用正交設計可以大量減少試驗次數，提高試驗效率和結果的準確性，已經廣泛用于植物組織培養研究［7］。本研究發現，在各激素所選的濃度范圍內，對于花椰菜芽誘導率作用大小依此為TDZ＞6-BA＞2，4-D＞NAA；各激素不同濃度對芽誘導率的影響表現為：芽誘導率隨著2，4-D的提高而提高，隨著TDZ、NAA濃度的提高呈現先下降再上升，隨著6-BA濃度的提高呈現先上升再下降。直觀分析認為，MS+6-BA0.5mg/L+NAA0.001mg/L有利于提高芽誘導率，為94%，但每外植體平均誘導芽數為1.1個。

本研究還發現，在各激素所選的濃度范圍內，對于花椰菜平均誘導芽數的作用大小依次為6-BA＞TDZ= NAA＞2，4-D；其中TDZ和NAA濃度適中促進外植體平均芽數的誘導，過高則抑制外植體平均芽數的誘導；2，4-D和6-BA總體表現為隨濃度增加而抑制外植體平均芽數的誘導。直觀分析認為，MS+TDZ0.1mg/L+NAA0.001mg/L有利于提高平均誘導芽數，每外植體平均誘導芽數為10個，但芽誘導率僅50%。

綜上所述，通過正交設計優化篩選出芽誘導率最高的培養基為MS+6-BA0.5mg/L+NAA0.001mg/L，平均誘導芽數最高的培養基為MS+TDZ0.1mg/L+NAA0.001mg/L，兩者并不一致。這是由于實驗中叢生芽形成途徑有經過愈傷組織分化和直接誘導形成2種途徑，并且各激素不同濃度水平變化對愈傷組織誘導和叢生芽分化的影響效果也不一樣，有待于進一步研究。

參考文獻

［1］張小玲，唐征，劉慶，等.花椰菜雄性不育突變株的發現及利用［J］.核農學報，2012，26（3）：450-453.

［2］岳冬梅.花椰菜的組織快繁［J］.遼寧農業科學，2008，4：50.

［3］吳麗芳，蔣亞蓮，張藝萍，等.花椰菜雄性不育系組織快繁及無糖培養技術［J］.北方園藝，2009（6）：57-58.

［4］許端祥，方淑桂，陳文輝.花椰菜自交不親和系組培快繁技術研究［J］.福建農業科技，2006，5：32-34.

［5］黃艷紅，牟志美，樊金會，等.噻二唑苯基脲對桑樹愈傷組織誘導的影響［J］.蠶業科學，2006，32（1）：103-105.

［6］聶王星，於丙軍.TDZ和6-BA對大豆子葉節再生體系中叢生芽誘導的效應［J］.南京農業大學學報，2012，35（4）：130-134.

［7］陳政，李程斌，何家寶，等.正交設計在驅蚊草組織培養中的應用［J］.安徽師范大學學報，2008，31（4）：364-367.

（責編：張宏民）

endprint

2.2 不同濃度激素配比對花椰菜平均誘導芽數的影響 由表3可以看出，在設定的濃度水平上，影響花椰菜平均誘導芽數最主要的因素為因子D（6-BA濃度），極差最大，為4.20；其次是因子A（TDZ濃度）和C（NAA濃度），極差均為2.93；最后是因子B（2，4-D濃度），極差為1.83。而各激素不同濃度水平的均值大小依此為：TDZ為0.1＞0＞1mg/L；2，4-D為0＞0.01＞0.1mg/L；NAA為0.001＞0＞0.01mg/L；6-BA為0＞5＞0.5mg/L。直觀分析結果表明，花椰菜平均誘導芽數最佳條件是A2B1C2D1，即培養基配方為MS+TDZ0.1mg/L+NAA0.001mg/L。

表3 平均誘導芽數L9（34）正交試驗結果與直觀分析

[試驗號&A=TDZ（mg/L）&B=2，4-D（mg/L）&C=NAA

（mg/L）&D=6-BA

（mg/L）&平均誘導芽數

（個/外植體）&1&1&1&3&2&1.1&2&1&2&1&1&4.9&3&1&3&2&3&2.3&4&2&1&2&1&10.0&5&2&2&3&3&1.3&6&2&3&1&2&2.3&7&3&1&1&3&1.3&8&3&2&3&2&1.2&9&3&3&2&1&2.3&k1&2.77&4.13&2.83&5.73&&k2&4.53&2.47&4.50&1.53&&k3&1.60&2.30&1.57&1.63&&R&2.93&1.83&2.93&4.20&&]

4 結論與討論

應用正交設計可以大量減少試驗次數，提高試驗效率和結果的準確性，已經廣泛用于植物組織培養研究［7］。本研究發現，在各激素所選的濃度范圍內，對于花椰菜芽誘導率作用大小依此為TDZ＞6-BA＞2，4-D＞NAA；各激素不同濃度對芽誘導率的影響表現為：芽誘導率隨著2，4-D的提高而提高，隨著TDZ、NAA濃度的提高呈現先下降再上升，隨著6-BA濃度的提高呈現先上升再下降。直觀分析認為，MS+6-BA0.5mg/L+NAA0.001mg/L有利于提高芽誘導率，為94%，但每外植體平均誘導芽數為1.1個。

本研究還發現，在各激素所選的濃度范圍內，對于花椰菜平均誘導芽數的作用大小依次為6-BA＞TDZ= NAA＞2，4-D；其中TDZ和NAA濃度適中促進外植體平均芽數的誘導，過高則抑制外植體平均芽數的誘導；2，4-D和6-BA總體表現為隨濃度增加而抑制外植體平均芽數的誘導。直觀分析認為，MS+TDZ0.1mg/L+NAA0.001mg/L有利于提高平均誘導芽數，每外植體平均誘導芽數為10個，但芽誘導率僅50%。

綜上所述，通過正交設計優化篩選出芽誘導率最高的培養基為MS+6-BA0.5mg/L+NAA0.001mg/L，平均誘導芽數最高的培養基為MS+TDZ0.1mg/L+NAA0.001mg/L，兩者并不一致。這是由于實驗中叢生芽形成途徑有經過愈傷組織分化和直接誘導形成2種途徑，并且各激素不同濃度水平變化對愈傷組織誘導和叢生芽分化的影響效果也不一樣，有待于進一步研究。

參考文獻

［1］張小玲，唐征，劉慶，等.花椰菜雄性不育突變株的發現及利用［J］.核農學報，2012，26（3）：450-453.

［2］岳冬梅.花椰菜的組織快繁［J］.遼寧農業科學，2008，4：50.

［3］吳麗芳，蔣亞蓮，張藝萍，等.花椰菜雄性不育系組織快繁及無糖培養技術［J］.北方園藝，2009（6）：57-58.

［4］許端祥，方淑桂，陳文輝.花椰菜自交不親和系組培快繁技術研究［J］.福建農業科技，2006，5：32-34.

［5］黃艷紅，牟志美，樊金會，等.噻二唑苯基脲對桑樹愈傷組織誘導的影響［J］.蠶業科學，2006，32（1）：103-105.

［6］聶王星，於丙軍.TDZ和6-BA對大豆子葉節再生體系中叢生芽誘導的效應［J］.南京農業大學學報，2012，35（4）：130-134.

［7］陳政，李程斌，何家寶，等.正交設計在驅蚊草組織培養中的應用［J］.安徽師范大學學報，2008，31（4）：364-367.

（責編：張宏民）

endprint