綠蘿的組織培養(yǎng)研究進(jìn)展

伍席軍，張鵬，袁云香

綠蘿的組織培養(yǎng)研究進(jìn)展

伍席軍，張鵬，*袁云香

（渭南師范學(xué)院化學(xué)與環(huán)境學(xué)院，陜西渭南714099）

具體論述了綠蘿在組織培養(yǎng)過程中通過探討外植體的處理及培養(yǎng)基的篩選，從而得出影響綠蘿組織培養(yǎng)的主要因素，旨在進(jìn)一步研究植物組織培養(yǎng)技術(shù)對(duì)綠蘿生長(zhǎng)發(fā)育的影響，同時(shí)完善綠蘿植物組織培養(yǎng)體系。

綠蘿；組織培養(yǎng)；外植體；培養(yǎng)基

綠蘿（Scindapsus aureus），又名黃金葛、魔鬼藤等，屬多年生常綠藤本植物。由于具有頑強(qiáng)的生命力，可遇水即活，也被稱為“生命之花”。在室內(nèi)栽培綠蘿，不僅可以吸附塵埃、凈化空氣，還能起到吸收有害物質(zhì)的作用[1]。由于綠蘿的眾多優(yōu)點(diǎn)，使大眾對(duì)其需求日益加劇，進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)高品質(zhì)的優(yōu)良植株和快速繁殖技術(shù)的需求也呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。然而，目前綠蘿的繁殖方式普遍采用扦插法，但該方法存在操作過程繁瑣、耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)、繁殖系數(shù)低等缺點(diǎn)，無法在短期內(nèi)快速獲得大量?jī)?yōu)良品種，難以滿足市場(chǎng)需求[2]。

植物組織培養(yǎng)技術(shù)是在人為控制的外界條件下對(duì)植物進(jìn)行離體培養(yǎng)，能根據(jù)植物不同部位的組織或器官提供適宜的培養(yǎng)環(huán)境，不僅能使植物在生長(zhǎng)過程中免受自然災(zāi)害的影響，也會(huì)縮短植物的生長(zhǎng)周期，即能夠在短時(shí)間內(nèi)獲得大量完整植株。因此，將綠蘿進(jìn)行植物組織培養(yǎng)對(duì)其研究和生產(chǎn)都具有重要意義。

1 外植體

1.1 外植體的選擇

張瑜等人[3]以綠蘿的莖尖、嫩葉、帶節(jié)莖段和不帶節(jié)莖段為外植體，經(jīng)過試驗(yàn)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)帶節(jié)莖段是進(jìn)行組織培養(yǎng)最好的外植體。林茂等人[4]以綠蘿的葉片和無節(jié)莖段作為外植體，通過研究發(fā)現(xiàn)2種外植體均能產(chǎn)生愈傷組織，但是無節(jié)莖段產(chǎn)生愈傷組織速度較快，產(chǎn)生不定芽的速度也快，其培養(yǎng)效果優(yōu)于葉片。黃鳳蘭等人[5]認(rèn)為，將綠蘿帶節(jié)莖段作為外植體，可以增強(qiáng)腋芽生枝能力。而郭英等人[6]認(rèn)為，以綠蘿的嫩芽為外植體進(jìn)行培養(yǎng)最為快捷。

1.2 外植體的處理

1.2.1 外植體的消毒

不同外植體所需的消毒時(shí)間各不相同。范俊崗[7]發(fā)現(xiàn)，以綠蘿嫩葉為外植體，滅菌時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)其污染率和褐化率都有顯著影響。滅菌時(shí)間越長(zhǎng)，外植體褐化率會(huì)隨之而增加，而外植體污染率則會(huì)降低；經(jīng)過研究得出綠蘿外植體的最佳滅菌時(shí)間為6 min。張盛圣等人[8]通過統(tǒng)計(jì)外植體的污染率和存活情況，發(fā)現(xiàn)以帶節(jié)莖段為外植體的最佳滅菌時(shí)間為15 min。馬艷麗等人[9]以綠蘿頂芽、莖段為外植體，認(rèn)為消毒12 min效果最好，且95%無污染。若時(shí)間過短會(huì)增加細(xì)菌和真菌感染率；若時(shí)間過長(zhǎng)則會(huì)對(duì)腋芽造成較大傷害，使其成活率降低。

1.2.2 外植體的截取

外植體需裁剪成合適的大小，并將其以適當(dāng)?shù)臄?shù)量平均接種到每一份培養(yǎng)基中，以確保培養(yǎng)基能夠被外植體充分利用。將經(jīng)過滅菌消毒處理的外植體葉片切成0.5 cm×0.5 cm大小的片段；將外植體莖段切成1 cm左右的小段，外植體的材料決定了接種時(shí)對(duì)培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式。因而在接種外植體時(shí)，應(yīng)注意其姿勢(shì)的擺放。葉片接種時(shí)，正面朝上；莖段接種時(shí)，橫放于培養(yǎng)基上。

2 培養(yǎng)基

在植物組織培養(yǎng)過程中，MS培養(yǎng)基和1/2 MS培養(yǎng)基是目前使用最廣泛的基本培養(yǎng)基。黃鳳蘭等人[5]經(jīng)過篩選發(fā)現(xiàn)在1/2 MS培養(yǎng)基中，綠蘿外植體褐化率低于MS培養(yǎng)基，證明1/2 MS培養(yǎng)基的效果優(yōu)于MS培養(yǎng)基。范俊崗[7]通過觀察培養(yǎng)基對(duì)愈傷組織的誘導(dǎo)情況，認(rèn)為MS培養(yǎng)基誘導(dǎo)綠蘿外植體愈傷組織的效果最佳。

2.1 外植體培養(yǎng)

2.1.1 愈傷組織的誘導(dǎo)

以MS培養(yǎng)基為基礎(chǔ)，將消毒處理的愈傷組織接種到培養(yǎng)基上，添加不同質(zhì)量濃度、不同種類、不同配比的植物激素，統(tǒng)計(jì)其出愈率并篩選出最適合誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基。目前，主要使用的植物激素為6-芐氨基腺嘌呤（6-BA）、萘乙酸（NAA）、2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）等。6-BA是一種既可以促進(jìn)芽的形成，又能誘導(dǎo)愈傷組織的細(xì)胞分裂素；NAA能促進(jìn)細(xì)胞分裂，誘導(dǎo)不定根的形成；2,4-D可以起到促進(jìn)生根的作用。

張盛圣等人[8]認(rèn)為，最適合誘導(dǎo)愈傷組織分化的激素組合是MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.7 mg/L+ 2,4-D 0.3 mg/L。陳廣玉[10]根據(jù)愈傷組織的分化和長(zhǎng)勢(shì)情況，認(rèn)為最適合誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基為MS+ 6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L+2,4-D 0.5 mg/L；誘導(dǎo)帶節(jié)莖段叢生芽的最適培養(yǎng)基為MS+6-BA 1.0 mg/L+ NAA 0.2 mg/L+2,4-D 0.1 mg/L。

2.1.2 愈傷組織的分化誘導(dǎo)

林茂等人[4]在誘導(dǎo)綠蘿的愈傷組織和不定芽時(shí)發(fā)現(xiàn)，以綠蘿的葉片和無節(jié)莖段為外植體，進(jìn)行繼代培養(yǎng)的最適培養(yǎng)基為MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L，且增殖系數(shù)較高，產(chǎn)生不定芽所需時(shí)間較短，長(zhǎng)勢(shì)也較好。黃鳳蘭等人[5]在誘導(dǎo)愈傷組織分化出胚狀體后，將其接種到1/2 MS培養(yǎng)基中，發(fā)現(xiàn)即使不添加任何生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)，該胚狀體的分化率仍然很高。陳廣玉[10]將綠蘿葉片和莖段誘導(dǎo)形成的叢生芽進(jìn)行增殖培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)最適的增殖培養(yǎng)基是MS+6-BA 2.0 mg/L+ NAA 0.5 mg/L。

2.2 生根和移栽

2.2.1 生根

郭英等人[6]認(rèn)為基本培養(yǎng)基的濃度越低越有利于根的生長(zhǎng)，而且在植物激素中，NAA比IBA（吲哚乙酸）更適合誘導(dǎo)綠蘿根的生長(zhǎng)。張盛圣等人[8]則認(rèn)為，當(dāng)生根培養(yǎng)基為1/2 MS+NAA 0.1 mg/L時(shí)，植物根的數(shù)量最多，且根粗壯。

2.2.2 移栽

待根長(zhǎng)至3～5 cm時(shí)，將生根的試管苗移至溫室，進(jìn)行自然光4～5 d煉苗。洗去試管苗根部的瓊脂和部分殘留的培養(yǎng)基，將其移栽于腐殖土和沙土比例為1∶1的苗床中。在移栽初期，保持苗床空氣濕度在85%以上，即以保持葉面濕潤(rùn)為準(zhǔn)，溫度控制在25～30℃。

3 討論與分析

3.1 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的影響

馬艷麗等人[9]以6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L的激素組合誘導(dǎo)不定芽，試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)NAA質(zhì)量濃度低于0.05 mg/L時(shí)，不定芽的數(shù)量開始逐漸變少且不定芽較小；當(dāng)NAA質(zhì)量濃度增加至0.5 mg/L時(shí)，形成不定芽的時(shí)間也開始變長(zhǎng)，由此可能會(huì)導(dǎo)致不定芽的遺傳特性發(fā)生改變。林茂等人[4]認(rèn)為NAA質(zhì)量濃度越高，葉片產(chǎn)生愈傷組織的時(shí)間就越短，而莖段則無明顯變化；6-BA質(zhì)量濃度越高，葉片和莖段產(chǎn)生愈傷組織的時(shí)間都會(huì)縮短。因此，在誘導(dǎo)綠蘿愈傷組織過程中，6-BA和NAA是必不可少的。

3.2 外植體的影響

在誘導(dǎo)愈傷組織過程中，除了植物激素外，外植體本身也是重要的影響因素。由于植物細(xì)胞具有全能性，即任何外植體都具有發(fā)育成為完整植株的潛能，但是不同的外植體，在誘導(dǎo)過程中始終存在著明顯的差異。林茂等人[4]認(rèn)為，在選擇綠蘿外植體時(shí)應(yīng)該要多方面去考慮。若外植體材料較多，可選取莖段；若外植體材料非常稀缺、寶貴，則應(yīng)該采用葉片為外植體。

3.3 污染

外植體的污染是由于外植體自身內(nèi)部附帶有許多細(xì)菌，這些細(xì)菌很難被清除。劉玲玲[11]認(rèn)為，細(xì)菌的數(shù)量會(huì)隨著外植體的生理特征，以及外界環(huán)境的變化而變化。外植體的生理年齡越大，所帶的細(xì)菌越多；氣候越濕潤(rùn)，會(huì)使菌類繁殖旺盛；外植體滅菌不徹底，也會(huì)使其滅菌效果變差，進(jìn)而為后期的試驗(yàn)操作埋下隱患。

3.4 褐化現(xiàn)象

王苑等人認(rèn)為，在組織培養(yǎng)過程中，不同種類植物所發(fā)生褐化的頻率和程度都是有差異的。相對(duì)于草本植物，木本植物的酚類物質(zhì)較多，因而在培養(yǎng)過程中更容易發(fā)生褐化現(xiàn)象。溫度也是決定植物組織褐化的重要因素。溫度過高會(huì)促進(jìn)酚類物質(zhì)合成，也會(huì)增強(qiáng)多酚氧化酶的活性，加速酚類物質(zhì)氧化成醌類物質(zhì)，從而增強(qiáng)褐化現(xiàn)象；溫度過低則會(huì)抑制酚類物質(zhì)的氧化，降低褐化率。

3.5 防治措施

3.5.1 污染的防治

外植體選擇時(shí)，應(yīng)以無病蟲害的健壯綠蘿植株為原材料，并選擇正常發(fā)育的組織或器官作為外植體。由于莖段擁有穩(wěn)定的遺傳特性，且又有生長(zhǎng)速度快、病毒含量低等優(yōu)點(diǎn)，因而在培養(yǎng)綠蘿時(shí)，莖段是最佳的外植體。

在對(duì)外植體進(jìn)行接種前，要在確保不會(huì)損傷外植體的前提下，對(duì)其進(jìn)行徹底的消毒處理。因此，應(yīng)謹(jǐn)慎選擇消毒劑。對(duì)于一些比較難消毒的外植體，可采用適當(dāng)延長(zhǎng)消毒時(shí)間或多次浸泡消毒的方法。

3.5.2 褐化現(xiàn)象的防治

選擇適宜的外植體和培養(yǎng)基是目前為止防止植物體褐化的主要手段。

在培養(yǎng)基中加入抗氧化劑，或者可直接將外植體放入到抗氧化劑中進(jìn)行預(yù)處理，對(duì)抑制酚類物質(zhì)的形成也有極好的效果。在植物組織培養(yǎng)過程中，常用的抗氧化劑有硫代硫酸鈉和多胺等，常用的吸附劑有聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和活性炭（AC）等。參考文獻(xiàn)：

[1]黃玉源，張施君.天南星科觀賞植物重要品種及其繁育技術(shù)[J].仲愷農(nóng)業(yè)，2002（4）：54-59.

[2]崔蕊絨.校本課程綠蘿的組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)[J].新課程（中旬），2012（9）：79-81.

[3]張瑜，關(guān)力，楊曉賀.花葉綠蘿的組織培養(yǎng)與快速繁殖[J].北方園藝，2012（12）：155-157.

[4]林茂，王華新，唐遒冥，等.綠蘿組織培養(yǎng)與快繁技術(shù)[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2012（10）：1 447-1 451.

[5]黃鳳蘭，梁冰，盧寶偉，等.小葉綠蘿的組織培養(yǎng)技術(shù)研究[J].北方園藝，2004（6）：76-78.

[6]郭英，梁國(guó)魯.小葉綠蘿同源多倍體誘導(dǎo)研究初報(bào)[J].西南園藝，2002（4）：1-3.

[7]范俊崗.綠蘿組織培養(yǎng)及離體再生體系研究[D].雅安：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009.

[8]張盛圣，李娜，張黎.花葉綠蘿組培快繁技術(shù)研究[J].農(nóng)業(yè)科學(xué)研究，2015（4）：19-21，69.

[9]馬艷麗，馮豹.青葉綠蘿組培快繁體系的研究[J].南方農(nóng)業(yè)，2015，9（21）：111，113.

[10]陳廣玉.綠蘿的組織培養(yǎng)及快速繁殖的研究[J].北京農(nóng)業(yè)，2011（3）：16-17.

[11]劉玲玲.植物組織培養(yǎng)過程中的污染及其防治方法[J].甘肅高師學(xué)報(bào)，2012（5）：21-23.◇

Research Progress of Scindapsus aureus Tissue Culture

WU Xijun，ZHANG Peng，*YUAN Yunxiang
（College of Chemistry and Environment，Weinan Normal University，Weinan，Shaanxi 714099，China）

This paper discusses the scindapsus aureus in the tissue culture process by treatment of explant and medium induction and screened，to obtain the main factors that affect tissue culture，aims to investigate the effects of plant tissue culture technology on the growth of scindapsus aureus.At the same time,improve the scindapsus aureus plant tissue culture system.

scindapsus aureus；tissue culture；explant；medium

S682

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.03.050

1671-9646（2017）03b-0077-02

2017-03-02

渭南師范學(xué)院特色學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目（14TSXK04）；渭南師范學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目（15YXK022）。作者簡(jiǎn)介：伍席軍（1991—），男，在讀本科，研究方向?yàn)橹参锝M織培養(yǎng)。

*通訊作者：袁云香（1980—），女，碩士，副教授，研究方向?yàn)橹参飳W(xué)及其次生代謝產(chǎn)物。