基于朱頂紅愈傷組織途徑誘導形成原球莖的研究

希吉日，田 欣，金牧蘭, 何炎紅*， 田有亮

(1.內蒙古呼和浩特市第二中學，內蒙古呼和浩特 010090；2.內蒙古農業大學,內蒙古呼和浩特 010019)

基于朱頂紅愈傷組織途徑誘導形成原球莖的研究

希吉日1，田 欣1，金牧蘭2, 何炎紅2*， 田有亮2

(1.內蒙古呼和浩特市第二中學，內蒙古呼和浩特 010090；2.內蒙古農業大學,內蒙古呼和浩特 010019)

[目的] 研究通過愈傷組織途徑誘導形成朱頂紅原球莖。[方法]以朱頂紅(Hippeastrumvittatum)鱗莖作為外植體，通過愈傷組織途徑誘導形成原球莖，并建立再生植株。[結果]誘導愈傷組織最佳培養基為MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L，誘導率達到80%；誘導原球莖增殖的培養基為MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L，誘導原球莖系數達到15～20個；誘導原球莖生長最佳培養基為1/2MS+6-BA 4.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+KH2PO480 mg/L+TIBA 0.5 mg/L；誘導原球莖生根培養基為1/2MS+IBA0.5 mg/L，生根率可達100%。[結論] 建立了朱頂紅再生植株，實現了朱頂紅快速繁殖目標，為朱頂紅的種苗生產提供技術支撐。

朱頂紅；愈傷組織；原球莖；再生植株

朱頂紅(Hippeastrumvittatum)屬于石蒜科孤挺花屬多年生草本植物[1-2]，又名孤挺花、百支蓮和喇叭花。常見的栽培品種有紅獅子(Red lion)、橙色塞維(Orange Souvereign)、蘋果(Apple Blossom)、蒙特布朗(Mount Blanc)等[3]。朱頂紅原產巴西和南非,喜溫暖濕潤和陽光充足的環境[4]。屬于球根花卉，地下部分具有鱗莖(Bulbs)，鱗莖是變態的莖，有短縮而扁盤狀的鱗莖盤，肥厚多肉的鱗葉就著生在鱗莖盤上鱗莖中貯藏豐富的有機物和水分，有利于渡過不利的氣候條件。由于朱頂紅花色艷麗等原因越來越受到國內外廣大消費者的喜愛，被廣泛應用于盆栽、切花和園林綠化中。朱頂紅還具有解毒消腫、抑制真菌[5]等藥用價值，亦可提取天然食用色素[6]。但朱頂紅栽培品種自花不實,通常采用無性分球法繁殖,繁殖系數小,且品種極易退化，要解決好這一問題,離體快繁研究的加速發展,具有重要的現實意義，也是進行工廠化育苗的一條有效途徑。目前，朱頂紅組織培養技術研究雖然取得了長足發展，但仍存在繁殖率低、繁殖周期長等問題，限制了朱頂紅組織培養技術的推廣應用，筆者在前人研究朱頂紅組織培養技術的基礎上，通過誘導朱頂紅鱗莖形成愈傷組織，進而形成原球莖，并建立再生植株，實現朱頂紅快速繁殖目標，為朱頂紅種苗生產提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 基本培養基的篩選選擇生長良好、無病蟲害的朱頂紅為試驗材料，于2012～2013年在內蒙古農業大學林學院組織培養實驗室進行研究。選取直徑5～8 cm的鱗莖,用自來水沖凈表層,去除須根、葉和最外一層的鱗莖片。常規消毒后將鱗莖切成0.5～1.0 cm3大小的方塊,接種于不同濃度的NAA及6-BA MS培養基中,從而篩選出最適的基本培養基。

1.2 愈傷組織的誘導采用朱頂紅鱗莖為外植體設計2種初代愈傷組織誘導培養基：①MS+NAA 1.0 mg/L+ 6-BA 2.0 mg/L；②MS+NAA 1.0 mg/L+ 6-BA 1.5 mg/L。將常規消毒后的鱗莖切塊分別接種到不同誘導培養基中，每個三角瓶中隨機接種 4 塊，18個重復，在(25±1)℃下暗培養30 d，統計愈傷組織誘導率。

1.3 原球莖的誘導及增殖將3～4代愈傷組織轉接到以下培養基：①MS+NAA 0.1 mg/L+ 6-BA 1.0 mg/L；②MS+NAA 0.1 mg/L+ 6-BA 1.5 mg/L；③MS+NAA 0.1 mg/L+ 6-BA 2.0 mg/L誘導原球莖的發生。每瓶培養基接種3～4塊愈傷組織，每種培養基18個重復，光照時間12 h/d，30 d后統計原球莖的發生率。

1.4 誘導原球莖生長以原球莖誘導培養和增殖培養直徑未能達到1 cm的未感染原球莖作為外植體，接種在附加KH2PO480 mg/L、TIBA 0.5 mg/L、NAA 0.1 mg/L和不同濃度6-BA的1/2MS培養基中，培養30 d后觀察原球莖生長情況。

1.5 生根及移栽將增殖直徑0.5～0.8 cm的小鱗莖分別接種于附加NAA 0.1 mg/L和不同濃度6-BA的1/2MS培養基中,30 d后觀察原球莖生根狀況。當苗高達到3～ 4 cm、根長2～3 cm時進行馴化。

2 結果與分析

2.1 外植體消毒時間對朱頂紅誘導愈傷組織的影響朱頂紅大球常年生于地下，極易感染紅斑病，帶菌較嚴重，因此選用2%NaClO試劑對外植體進行處理，應用MS培養基進行培養，觀測其污染率和愈傷組織誘導和增殖情況。從表1可以看出，消毒時間直接影響愈傷組織的增殖。以污染率低和愈傷組織誘導和增殖狀況正常作為確定消毒時間的標準，結果表明，鱗莖浸泡8.0 min為最佳消毒時間，其污染率為12.0%，愈傷組織增殖正常。

表1 不同消毒時間的朱頂紅鱗莖消毒效果

表2 6-BA和NAA對朱頂紅鱗莖愈傷組織誘導的影響

注：基本培養基為MS。

2.2 6-BA對朱頂紅愈傷組織誘導的影響從表2和圖1可以看出，誘導愈傷組織最佳培養基為MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L，誘導率達到80%。

2.3 6-BA對朱頂紅原球莖發生和增殖的影響將愈傷組織接種到誘導原球莖發生和增殖培養基中進行培養，結果表明，6-BA 1.5 mg/L對誘導原球莖有明顯的作用。MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L的組合可誘導形成15～20個原球莖，誘導原球莖系數最大(表3、圖2)。

2.4 6-BA對朱頂紅原球莖生長的影響以原球莖誘導培養和增殖培養直徑未能達到1 cm的未感染原球莖作為外植體，培養在附加KH2PO480 mg/L、TIBA 0.5 mg/L、NAA 0.1 mg/L和不同濃度6-BA的1/2MS培養基中，從表4可以看出，當NAA濃度不變時，隨著6-BA濃度的增加原球莖直徑有增大趨勢，當6-BA濃度達到一定值時，原球莖的直徑出現下降趨勢，培養原球莖生長的最佳培養基為1/2MS+6-B A 4.0 mg/L+N A A 0.1 mg/L+K H2P O480 mg/L+T I B A0.5 mg/L，原球莖直徑可達3 cm(圖3)。

注：外植體為鱗莖，基本培養基為MS。

表4 6-BA對朱頂紅原球莖生長的影響

注：外植體為鱗莖，基本培養基MS。

2.5 原球莖誘導生根將直徑3 cm左右未感染的原球莖作為外植體，置于1/2MS+IBA 0.5 mg/L+蔗糖30 mg/L+瓊脂6 mg/L誘導原球莖生根培養基上，結果表明培養25 d生根率可達100%(圖4)。

2.6 朱頂紅試管苗的馴化和移栽朱頂紅為球根花卉，在馴化和移栽時，容易成活。在馴化過程中，適當增加自然光照時間可以提高移栽成活率。當根數達到2～4條、根長2～4 cm時,可以馴化移栽。先揭開三角瓶瓶口,在培養室內放置1 d,然后用鑷子取出植株,洗掉根部附著的培養基,栽于蛭石∶腐殖土∶珍珠巖=1∶1∶1的基質上,保持基質濕潤, 10 d后小植株成活,成活率可達95%以上(圖5)。

3 結論與討論

誘導形成原球莖是朱頂紅組織培養快繁技術的關鍵問題，如何快速誘導愈傷組織和原球莖、增加愈傷組織和原球莖增殖數量成為解決關鍵問題的重要內容。張松等[7]、張亞玲等[8]對朱頂紅組織培養快繁途徑研究指出，不同激素配比的MS培養基,先誘導形成愈傷組織,再形成不定芽或胚狀體，能提高不定芽誘導率。高年春等[9]認為誘導朱頂紅不定芽1/2MS培養基比MS好，并指出在培養基中添加活性炭可以提高不定芽誘導率。這些研究者從不同角度研究了提高不定芽或胚狀體誘導率技術。在植物組織培養中，再生植物形態發生的過程一般劃分為愈傷組織形成和器官發生2個階段，這2個階段因不同的植物取材部位不同，其培養效果有顯著差異[10-11]。同一植物取自不同器官、組織的外植體，其形態發生也有很大差異。該研究認為影響朱頂紅愈傷組織和原球莖誘導率主要因素是激素組合，通過研究不同的激素組合，篩選出能快速誘導愈傷組織和原球莖、提高愈傷組織和原球莖增殖數量的最佳培養基。該研究表明，MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L培養基能快速從鱗莖誘導出愈傷組織，誘導率也較高(80%)；以MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L為培養基誘導原球莖增殖數量最佳；原球莖生長培養的最佳培養基為 1/2MS+6-BA 4.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+KH2PO480 mg/L+TIBA 0.5 mg/L。

[1] 韋三立.花卉組織培養[M].北京:中國林業出版社,2001

[2] 姜明蘭，鐘文田.朱頂紅愈傷組織的誘導和植株再生[J].植物生理學通訊,1984(1):37-38.

[3] 張松，達克東，曹辰興，等.朱頂紅離體培養快速繁殖體系及杯壯體發生[J].園藝報，2002,29(3):285-287.

[4] 王紅芳,賈春蘭.園藝植物組培苗工廠化生產(三)—優良品種的快速繁殖[J].農村實用工程技術,1996(1):2.

[5] 魯紅學,彭躍峰,熊定志. 朱頂紅鱗莖提取物的抑菌作用研[J].安徽農業科學,2006(9):1906-1907.

[6] 蔣新龍,蔣益花.朱頂紅花紅色素的提取條件及理化性質[J].浙江農業學報,2006,18(2):113-117.

[7] 張松,達克東,曹辰興.朱頂紅離體培養快速繁殖體系及胚狀體發生[J].園藝學報,2002(3):285-287.

[8] 張亞玲,張延龍,原雅玲.6BA和NAA對朱頂紅組織培養的影響[J].陜西林業科技,2006(1):7-9.

[9] 高年春,楊 怡,曹榮祥.幾個雜交朱頂紅品種不定芽誘導試驗[J].江蘇農業科學,2003(6):80-82.

[10] 曹孜義. 實用組織培養技術教程[M].蘭州: 甘肅科技出版社,2001.

[11] 王愛勤，周歧偉，何龍飛，等. 百合試管結鱗莖的研究[J].廣西農業大學學報,1998, 17(1):71-75.

Research on the Protocorm Inducer fron Callus ofHippeastrumvittatum

XI Ji-ri1, TIAN Xin1, JIN Mu-lan2,HE Yan-hong2*et al

(1.No.2 Middle School of Hohhot, Hohhot, Inner 010090; 2.Forestry College，Inner Mongolia Agricultural University，Hohhot, Inner 010019)

[Objective] The aim was to study the development ofHippeastrumvittatumby callus induced using bulbs as explants. [Method]Callus were induced using bulbs as explants then the protocorm was developed and regeneration plants were established. [Result]The results showed that the optimal medium for callus induction was MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L, the callus induction rate of bulbs was the highest, the induction rate reached 80%; medium to induce proliferation of protocorm like bodies was MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L, inducing protocorm coefficient could reach 15-20; the optimal medium of protocorm growth was 1/2 MS+6-BA 4.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+ KH2PO480 mg/L+TIBA 0.5 mg/L;Induction of protocorm rooting medium was 1/2 MS+IBA 0.5mg/L,the rooting rate was up to 100%. [Conclusion] Regeneration plant ofHippeastrumvittatumwas established, and realize the fast breeding goal, in order to provide technical support for seedlings production.

Hippeastrumvittatum；Callus；Protocorm；Regenerated plant

內蒙古自治區科學技術廳項目(20130438)。

希吉日(1997- ) ，女，蒙古族，內蒙古呼和浩特人，內蒙古呼和浩特市第二中學在讀學生。*通訊作者，副教授，博士，從事林木培育方面的研究。

2015-03-23

S 682.2+5

A

0517-6611(2015)13-051-04