外源激素對美花石斛試管內花芽分化的影響

何靜茹　李振堅

摘要：以美花石斛初代培養(yǎng)誘導出的腋芽作為供試材料研究外源激素對花芽分化的影響。結果表明，適宜濃度的TDZ與NAA結合可誘導花芽分化，MS+TDZ 0.15 mg/L+NAA 0.2 mg/L效果最佳，花芽誘導率達到27.78%；ABA與PP333預處理可使花芽分化率有所上升，以濃度為2 mg/L的PP333預處理誘導出的腋芽15 d后再轉接入MS+TDZ 015 mg/L+NAA 0.2 mg/L培養(yǎng)基中，可使花芽誘導率上升13.3%。

關鍵詞：美花石斛；外源激素；試管；花芽分化

中圖分類號： S682.310.1文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2015）11-0071-02

收稿日期：2014-11-08

基金項目：中央級公益性科研院所專項基金（編號：2060302）。

作者簡介：何靜茹（1987—），女，碩士，助教。E-mail：hejingru5@163.com。

通訊作者：李振堅，博士，副研究員。E-mail：zhenjianli@163.com。美花石斛（Dendrobium loddigesii Rolfe）為蘭科石斛屬春季開花植物[1]，花色豐富，花姿優(yōu)美，很多品種有香味，花期長達30～50 d[2]，是近年來非常具有觀賞價值與市場潛力的蘭花商業(yè)品種。石斛屬植物營養(yǎng)生長時間長，成花需要2～3年[3]。試管內離體成花技術可以人為調節(jié)植物成花的影響因子，系統(tǒng)研究成花體系機理，為研究植物從營養(yǎng)生長向生殖生長的轉變機制，花芽分化和發(fā)育提供了理想的途徑；該技術不受地域與季節(jié)限制隨時誘導成花的特點[4]，可以為花期不育的品種雜交提供便利，促進新品種的培育；能夠縮短整個開花周期，節(jié)約時間和經濟成本，對美花石斛的觀賞價值體現(xiàn)與市場化生產的推動都具有重要意義。

作為四大觀賞洋蘭之一，一些石斛屬植物的離體開花在國內外已有研究，如鐵皮石斛[5-6]、霍山石斛[7] 、報美花石斛[8]、索菲亞17號[9]等，其中大部分以組培苗、原球莖作為離體成花的研究材料[10]。本試驗以美花石斛假鱗莖節(jié)間萌發(fā)的腋芽作為花芽誘導材料，相比組培苗與原球莖獲取途徑更加廣泛與容易，通過外源激素的調控從而影響離體植物內源激素水平，促進花芽分化，從腋芽誘導開始到試管內成花，只需要70 d左右，大大縮短成花周期。這在國內美花石斛離體成花誘導研究中尚屬首次，研究結果可以為美花石斛的離體花芽誘導提供較為理想的外源激素調節(jié)方案，為整個美花石斛離體成花體系的建立完善提供階段性的理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料

美花石斛假鱗莖，由中國林業(yè)科學研究院提供。去掉假鱗莖上面的葉片和葉鞘，切成長約2 cm的帶節(jié)莖段，用軟毛刷蘸取洗潔精液清洗莖段表面，再用自來水持續(xù)沖洗1 h。濾干水分后在70%乙醇中浸泡8 s，用無菌水沖洗2～3次，再用10%次氯酸鈉浸泡10 min，最后用無菌水沖洗3～5次，于超凈工作臺上將帶節(jié)莖段水平接種到MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L培養(yǎng)基中，20 d后于節(jié)間誘導出腋芽，以此作為本試驗的供試材料。

1.2試驗方法

1.2.1植物激素對美花石斛試管內花芽誘導的影響誘導出的腋芽繼續(xù)生長15 d后，轉接入MS+TDZ（0.025、0.05、0.1、0.15、0.2 mg/L）+NAA 0.2 mg/L與MS+TDZ 0.15 mg/L+NAA（0、0.1、0.2、0.3、0.4 mg/L）的花芽誘導培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)。

1.2.2預處理對美花石斛試管內花芽誘導的影響將誘導出的腋芽分別接入MS+PP333（0.5、1.0、2.0、3.0 mg/L）與MS+ABA（0.5、1.5、3.0、4.5 mg/L）的培養(yǎng)基中預培養(yǎng)15 d，再轉接入MS+NAA 0.2 mg/L+TDZ 0.15 mg/L培養(yǎng)基中培養(yǎng)。

以上每個處理均接種30瓶，每瓶接種1個腋芽，重復3次。接種后置于溫度（24±2） ℃、光照度1 600～2 000 lx、光照時間14 h/d環(huán)境中培養(yǎng)，接種后20 d，對誘導的花芽瓶數(shù)進行統(tǒng)計，計算花芽誘導率（花芽誘導率=誘導的花芽瓶數(shù)/接種的總瓶數(shù)），分析外源激素處理對美花石斛試管內花芽分化的影響。

2結果與分析

2.1TDZ對美花石斛試管內花芽誘導的影響

由圖1可見，一定濃度的TDZ結合NAA可誘導美花石斛試管內花芽的分化。當TDZ濃度為0.25 mg/L時，沒有花芽形成，接種的腋芽只增殖出叢生芽。其他4個處理均能誘導腋芽分化出花芽，并且長出花蕾，誘導率隨著TDZ濃度的增加先上升后下降，TDZ濃度為0.15 mg/L時，花芽誘導率達27.78%，明顯高于其他處理。

2.2NAA對美花石斛試管內花芽誘導的影響

花芽分化的誘導，需要配合適宜濃度的生長素，當誘導出的腋芽轉接到不添加NAA的培養(yǎng)基時，誘導試管內沒有分化的美花石斛花芽，只增殖出少量的叢生芽，說明沒有添加NAA而只有 TDZ 的培養(yǎng)基無法誘導花芽的分化。由圖2可見，添加NAA處理均能誘導花芽分化，NAA濃度為0.2 mg/L時，花芽分化率達到最大（27.78%）。

2.3PP333預處理對美花石斛試管內花芽誘導的影響

PP333預處理能促進TDZ與NAA誘導美花石斛試管內花芽分化，不同濃度PP333預處理15 d后，再轉接入MS+TDZ 0.15 mg/L+NAA 0.2 mg/L培養(yǎng)基中培養(yǎng)，花芽誘導率均有所增加。由圖3可見，誘導率隨著PP333濃度的增大先上升后下降；PP333濃度為0.5 mg/L時，效果不明顯，與對照相比誘導率僅增加1.1百分點，可以忽略不計；PP333濃度為2 mg/L時，花芽誘導率達到41.1 %，明顯高于其他處理，誘導率比對照增加了13.3百分點。

2.4ABA預處理對美花石斛試管內花芽誘導的影響

ABA預處理對TDZ誘導美花石斛試管內花芽的分化促進效果不明顯，不同濃度ABA預處理15 d后，再轉接入MS+NAA 0.2 mg/L+TDZ 0.15 mg/L培養(yǎng)基中培養(yǎng)，誘導率上升效果不如使用PP333進行預處理。由圖4可見，ABA濃度達到3 mg/L時，花芽的誘導率達到最大，為34.45%，誘導率僅比對照增加了6.67百分點。

3討論

有研究表明，植物激素在促進離體植物花芽的形成過程中具有重要的作用[11]，特別是內源細胞分裂素與開花系統(tǒng)的建立具有明顯的相關性[12]。本試驗通過使用不同種類不同濃度外源激素對美花石斛組織培養(yǎng)過程中誘導的腋芽進行處理，從而調節(jié)植物體內源激素，探索外源激素對美花石斛試管內離體成花的影響。多數(shù)研究使用6-BA與NAA配合對離體植物進行花芽誘導，但本次試驗發(fā)現(xiàn)適宜濃度的TDZ與NAA配合也可成功誘導分化出花芽（圖5）。但是TDZ濃度過低（0.025 mg/L），只能增殖出叢生芽而無法誘導出花芽，隨著TDZ濃度的增加，花芽誘導率先增加后降低；單純施用TDZ而不配合NAA也同樣無法誘導花芽分化，MS+NAA 0.2 mg/L+TDZ 0.15 mg/L是美花石斛花芽誘導最適宜的激素濃度組合，花芽誘導率最大，但總體來說花芽誘導率都比較低；PP333與ABA[13]預處理對離體花芽的誘導有影響，可使誘導率上升，使用ABA預處理效果不如PP333，但經過PP333預處理后的植株普遍有矮化趨勢[14]，且在本試驗的4個濃度水平

中，PP333濃度越大，矮化趨勢越明顯。

誘導產生花芽后，陸續(xù)有花蕾產生，15 d左右，少部分花蕾開放，但成花質量不好，不管有無經過預處理，開放的花朵基本都是畸形花，缺乏完整的花器官（圖6）。因為瓶內溫度較高且植株本身不完整（沒有根系）的缺陷，所以開放的花朵花期短于室外正常開放的花朵。

本試驗對美花石斛試管內開花進行了有益探索，篩選出了適宜促進花芽離體分化的激素種類與濃度，并在之后形成花蕾，但是此后的成花過程并不順利，沒有解決花蕾到成花過程中敗育以及形成畸形花的問題，即沒有改善離體成花質量。影響離體植物成花的因素有很多，除了內源激素外，還包括光周期、溫度、培養(yǎng)基成分、外植體種類等[15]，如何能保證成花質量，使誘導出的花蕾順利開花，形成完善的離體成花體系，需要從各個因素的影響上綜合考慮，有待于進一步探索研究。

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