月季‘卡羅拉’的組培快繁技術

閆海霞 蔣月喜 黃昌艷 鄧杰玲 何荊洲新 王曉國

摘 要 以‘卡羅拉月季為試材，研究了不同基本培養基、不同植物生長調節劑種類和濃度對月季組培快繁影響，以期建立月季‘卡羅拉組培快繁技術體系。結果表明：適宜月季‘卡羅拉莖段表面滅菌的最佳組合是75%酒精滅菌30 s結合0.1%升汞處理10 min，污染率為0，芽誘導率為100.00%。在組織培養過程中，以WPM為基本培養基有利于各階段的培養，最適宜增殖培養的培養基是WPM+3.00 mg/L 6-BA+0.10 mg/L NAA，增殖系數為4.48，小苗長勢好，植株健壯；最適宜的生根培養基為WPM+0.30 mg/L IBA，生根率96.00%，小苗長勢好，主根平均長度3～4 cm。

關鍵詞 月季；卡羅拉；組培；木本培養基

中圖分類號 S685.12 文獻標識碼 A

The Tissue Culture and Rapid

Regeneration of Rosa hybrida‘Carola

YAN Haixia， JIANG Yuexi， HUANG Changyan，

DENG Jieling， HE Jingzhou， WANG Xiaoguo， BU Zhaoyang*

Flower Research Institute， Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning， Guangxi 530007， China

Abstract The tissue culture technique system of Rosa hybrida‘Carola under different media， different concentration of plant hormone combinations was studied.The results showed that the best sterilization method was 0.1% HgCl2 with 10 minutes and 75% alcohol with 30 second， the contamination was 0 and survival rate was 100.00%. In the process of tissue culture， the woody plant medium as the basic medium is conducive to the cultivation of each stage， the most suitable culture medium for multiplication was WPM+3.00 mg/L 6-BA+0.10 mg/L NAA， the multiplication coefficient was 4.48. The optimum culture medium for rooting culture was 1/2MS+NAA0.20 mg/L， and the rooting rate was 96.00%.

Key words Rosa hybrida；Carola；Ttissue culture； Woody plant medium

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.09.014

月季屬薔薇科薔薇屬多年生落葉或常綠灌木，原產我國，現世界各地廣泛栽培。月季品種約有3萬多個，‘卡羅拉是目前市場上銷量最大的切花月季品種之一，其花色純正、花莖直挺、花期長，抗病性強，適應性廣，產量穩定，在眾多切花月季品種中，品質極其出眾。多數月季品種的種苗繁育主要依靠扦插繁殖，尤其在商品化生產上。但扦插苗繁殖需要大量的插穗，繁殖速度慢、效率低、品種退化較快，且受季節等條件限制難以周年生產。而組織培養繁殖快，能在短期內獲得大量的植株，還可保持品種的優良性狀，不受季節條件限制，是種苗規模化生產的有效途徑。1980年Hasegawa成功在MS培養基上建立了月季試管苗無性系，開辟了月季組培的先河。近年來，月季的組織培養研究越來越多[1-8]。‘卡羅拉的組培快繁研究也有相關報道。俞艷芳等[9]以莖段為外植體成功建立了‘卡羅拉組培快繁體系，芽誘導培養基、增殖培養基、生根培養基分別為：MS+0.80 mg/L6-BA、MS+2.00 mg/L 6-BA+0.20 mg/L NAA、1/2MS+0.30 mg/L IBA。周艷等[10-11]以‘卡羅拉的不同器官為外植體進行研究，結果表明：最適宜的芽誘導培養材料是莖段，芽誘導、繼代和生根培養基分別為1/2MS+1.50 mg/L 6-BA+0.50 mg/L NAA、1/2MS+1.00 mg/L 6-BA+0.30 mg/L NAA和1/2MS+0.50 mg/L NAA+0.10 mg/L IBA。瞿素萍[12]研究了5個切花月季品種葉片直接和間接再生2 種途徑，發現‘卡羅拉的直接再生能力、愈傷組織誘導率、間接分化率均高于其余4個切花品種。本試驗以月季‘卡羅拉的莖段為外植體，研究了滅菌方式、不同培養基以及不同植物生長調劑種類和濃度對增殖培養、生根培養的影響，以期建立該品種的快繁體系，為今后種苗繁殖提供有效途徑，為完善月季組培快繁技術以及大規模生產提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

月季品種‘卡羅拉。

1.2 方法

1.2.1 外植體表面滅菌 選取帶飽滿芽、無病蟲害的健康枝條，以帶1個芽的莖段為外植體，用少量洗衣粉或洗潔精浸泡并不斷搖勻，10 min后再用流水沖洗10 min，邊洗邊用毛刷將莖段表面刷干凈。然后轉入超凈工作臺上，將洗凈的莖段按表1的組合方式進行滅菌，每使用一種滅菌劑處理后均用無菌水沖洗莖段3次，再接入MS培養基上進行芽誘導培養。每個處理的莖段接種數為20個，每個處理重復3次。每天觀察污染以及芽誘導情況，并統計，連續觀察10 d。計算公式如下：

污染率/%=污染數/接種數×100；

芽誘導率/%=芽萌發的莖段數/接種數×100。

培養條件：溫度（28±2）℃，光照時間每天12 h。下同。

1.2.2 增殖培養 將從莖段上萌發的嫩芽切取下來，接入含有不同植物生長調節劑種類和濃度的培養基上（表2）進行增殖培養基。每個處理接種量為40株，每個處理重復3次。每天觀察生長情況，繼代周期20 d。并計算增殖系數：增殖系數=新芽數/接種數。

WPM（木本培養基）培養基：配置1 L WPM培養基，稱取WPM培養基固體粉末2.14 g，另取硝酸鈣0.56 g，加熱溶解于1 000 mL蒸餾水中，蔗糖為20 g/L，瓊脂3.5～4.0 g/L，pH為5.8～6.0。

1.2.3 生根培養 當增殖出的小苗長至高2.0～3.5 cm時，轉接于生根培養基中（表3）。每個處理接種量為25株，每個處理重復3次。每天觀察生長情況，并計算生根率：

生根率/%=生根數/接種數×100。

1.3 統計分析

試驗數據采用SPSS 19.0 統計軟件進行差異顯著性測驗（Duncans 多重比較）。

2 結果與分析

2.1 外植體表面滅菌

從表4可以看出，M1、M2、M3、M4、M7的污染率存在顯著差異，M5、M6、M8、M9的污染率無顯著差異，M5、M6、M8、M9的污染率均為0，顯著低于M1、M2、M3、M4、M7的污染率。在芽誘導率方面，M5的芽誘導率最高，為100.00%，顯著高于其余處理的芽誘導率，M1的芽誘導率最低，為13.33%，與M2差異不顯著，兩者均顯著低于其余處理的芽誘導率。由此表明，月季‘卡羅拉莖段的污染率和成活率因酒精和升汞的滅菌時間不同而有所不同。酒精滅菌時間為20 s時，污染率較高，但隨著升汞滅菌時間的增加顯著下降，而芽誘導率與污染率呈負相關；酒精滅菌時間為30 s或40 s時，污染率顯著下降，直至污染率為0，此時，芽誘導率隨著升汞時間的增加呈現出先上升后下降的趨勢。由此可見，酒精和升汞的滅菌時間對芽誘導的成活影響很大，時間過短，污染率大，從而導致芽誘導率降低，滅菌時間過長，由于滅菌劑的毒害極大地降低芽誘導率。綜上可得，適宜月季‘卡羅拉莖段表面滅菌的最佳組合是75%酒精滅菌30 s結合0.1%升汞處理10 min，污染率為0，芽誘導率為100.00%（圖1）。

2.2 增殖培養

從表5可以看出，新芽數的變化即是增殖系數的變化。Z7的增殖系數與其余7種處理存在顯著差異，為4.48，并顯著高于其他處理的增殖系數，Z1的增殖系數與其余7種處理存在顯著差異，為2.80，并顯著低于其他處理的增殖系數。Z3和Z1、Z2、Z4的增殖系數存在顯著差異，Z7與Z5、Z6、Z8的增殖系數有顯著差異。由此表明，不同的基本培養基對增殖系數的影響不同，以WPM為基本培養基對增殖培養的影響有顯著提高的作用。此外，植物生長調節劑的種類和濃度組合對增殖培養也有影響。在相同的基本培養基上，以6-BA的濃度為3.0 mg/L，IBA的濃度為0.1 mg/L時的增殖系數最高，小苗長勢好，植株健壯，其中以WPM為基本培養基時的增殖系數達到最大。綜上可知，以WPM為基本培養基進行月季‘卡羅拉的增殖培養，其增殖效果高于MS的，最適宜增殖培養的培養基是WPM+3.00 mg/L 6-BA +0.10 mg/L NAA，增殖系數為4.48，小苗長勢好，植株健壯（圖2）。

2.3 生根培養

由表6可知，G9的生根率與其余7種處理存在顯著差異，為96.00%，并顯著高于其他處理的生根率，G4的生根率與其余7種處理存在顯著差異，為62.67%，并顯著低于其他處理的生根率。G3、G4的生根率存在顯著差異，G1、G2、G5、G6之間的生根率無顯著差異，G7、G8、G10、G11、G12的生根率無顯著差異。由此表明，月季‘卡羅拉的生根誘導受基本培養基、IBA和NAA的濃度影響明顯。當以MS為基本培養基時，IBA的濃度為0.30 mg/L時，生根率達最大，為88.00%，植株長勢好，根粗壯，根約2.5～3.0 cm；當以WPM為基本培養基時，培養基G9的生根率為最高，植株生長好，根系粗壯，根約3～4 cm。此外，進一步分析可知，隨著植物生長調節劑濃度的升高，生根率升高，其中IBA的生根效果較NAA的生根效果好。綜上可知，以WPM為基本培養基進行月季‘卡羅拉的生根培養，其生根效果較MS的好，最適宜的生根培養基為WPM+0.30 mg/L IBA，生根率96.00%，小苗長勢好，主根平均長度3～4 cm（圖3）。

3 討論與結論

本試驗以75%的酒精和0.1%的升汞為消毒藥劑，莖段表面滅菌的最佳組合是75%酒精滅菌30 s結合0.1%升汞處理10 min，污染率為0，芽誘導率為100.00%。這和前人的滅菌方法是相同[9-10]，但芽誘導率有一定的差異，例如周艷[10]滅菌后的芽誘導率為81.00%。出現這種差異的原因可能是：外植體自身的成熟度，組織培養的環境條件、培養基的組成、取材的季節等引起的。此外，通過本研究得出：外植體的表面滅菌受消毒藥劑的滅菌時間影響較大，在相同的酒精滅菌時間下，莖段的污染率隨著升汞滅菌時間的增加呈不斷下降趨勢的結果，而芽誘導率則表現為：在酒精滅菌時間為20 s時，誘導率隨著升汞滅菌時間的增加而上升，當酒精滅菌時間為30、40 s時，芽誘導率隨著升汞滅菌時間的增加先上升后下降。酒精對植物材料的表面有浸潤的作用，75%酒精的穿透力強，其滲透壓與細菌的滲透壓相近，可滲入菌體內部，從而使細菌的所有蛋白脫水、變性凝固，最終殺死細菌，但同時也很容易殺傷植物細胞，滅菌時間過長會破壞植物的內部組織，導致嚴重失水而死，影響芽誘導率。升汞的消毒時間過長，會使Hg2+與植物組織內的硫基蛋白結合形成不可逆沉淀，使外植體失去活性而影響成活率。由此可見，滅菌時間過短，滅菌效果不佳，污染率偏高，時間過長，雖然無污染，但是影響了芽誘導率。因此，掌握酒精和升汞的滅菌時間對無菌材料的獲得極為重要。

WPM是針對木本植物的培養基，目前關于WPM培養基在月季上的應用不多。WPM與MS的成分區別在于：WPM培養基用K2SO4替換了MS培養基中的KNO3，NH4NO3的用量為MS培養基的1/4，氮鹽以CA（NO4）2的形式供應。在本試驗的增殖和生根培養研究中，以WPM為基本培養基對增殖系數、生根率均比MS的高。因為MS培養基中鹽濃度過高，特別是氮鹽含量過高會導致生根不適應，因此需要減少無機鹽用量[13]，而WPM是作為一種低鹽培養基，則有利于植株的生根。WPM有利于月季‘卡羅拉的增殖和生根培養，但在誘導豐花月季葉片的愈傷組織時，MS培養基的誘導率比WPM的高[14]，可見，WPM對不同品種、不同培養階段的影響不同。WPM培養基對防止產生褐化具有較好的效果，李純佳[15]的研究表明WPM培養基是防止產生褐化的適宜基本培養基，主要原因在于：WPM培養基的無機鹽總含量較低，有利于減輕外植體褐變。本試驗還發現，在MS培養基上進行培養，少量新切取下來的嫩芽培養一段時間后會出現植株死亡的情況，嚴重影響了繼代增殖的效果，但在WPM的培養基上無此情況出現，具體原因有待進一步進行研究。

適宜的植物生長調節劑種類和濃度配比是月季叢生芽增殖和生根的關鍵。在月季組織培養中，低濃度的6-BA有利于芽的增殖，高濃度對芽增殖有抑制作用，適宜的NAA濃度有利于芽和葉生長，偏高則會產生大量愈傷組織，不利于側芽的直接分化和生長。6-BA的有效濃度為0.10～3.00 mg/L，NAA的有效濃度為0.005～0.5 mg/L、也有用到1.0～2.0 mg/L[16]，本實驗6-BA濃度為3.00 mg/L ，NAA濃度為0.10 mg/L。在生根誘導過程中，隨著植物生長調節劑濃度的升高，生根率升高，其中IBA的生根效果較NAA的生根效果好。原因可能是：IBA移動速度慢，是長效化合物； NAA的生理活性雖高，但毒性較IBA高[17]。

綜上所述，以月季‘卡羅拉莖段為外植體，最佳表面滅菌的組合是75%酒精滅菌30 s結合0.1%升汞處理10 min，污染率為0，芽誘導率為100.00%。在組織培養過程中，以WPM為基本培養基有利于各階段的培養，最適宜增殖培養的培養基是WPM+3.00 mg/L 6-BA+0.10 mg/L NAA，增殖系數為4.48，小苗長勢好，植株健壯；最適宜的生根培養基為WPM+0.30 mg/L IBA，生根率96.00%，小苗長勢好，主根平均長度3～4 cm。

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