影響冰燈玉露組培苗形態建成因子的研究

張海龍+劉艷軍+黃俊軒+楊靜慧+李建科+嚴小峰

摘 要：為了獲得正常形態的冰燈玉露組培移栽苗，以冰燈玉露再生苗為外植體，采用含有不同激素的培養基、不同的培養溫度及光照強度等方法，以找到適宜的促成其組培苗正常形態建成的培養條件。結果顯示，采用MS+0.25 mg·L-1 BA培養基，在20 ℃的培養溫度、3 000 lx的光照強度、24 h連續光照條件下，可以獲得生長形態正常（與品種特性相一致）的組培苗。在此條件下，可以減少組培快繁中冰燈玉露畸形苗的產生，同時也會縮短冰燈玉露組培苗移栽成苗的時間。

關鍵詞：冰燈玉露；組織培養；畸形苗

中圖分類號：S682.36 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.07.005

Study on the Influence Factors of Morphogenesis of Haworthia cooperivar Tissue Culture Seedling

ZHANG Hailong，LIU Yanjun，HUANG Junxuan，YANG Jinghui，LI Jianke，Yan Xiaofeng

（College of Horticulture and Landscape Architecture， Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384， China）

Abstract： In order to obtain the normal form of Haworthia cooperivar seedlings， the regeneration plantlets of Haworthia cooperivar were used as explants， using the culture mediums containing different hormones， different culture temperature and light intensity， the suitable culture condition for normal morphogenesis of plantlets was found. The results showed that the growth form of tissue culture seedlings was same as the seedling by ramet propagation under the condition of at 20 ℃ culture temperature， using the light intensity of 3 000 lx， and continuous illumination 24 h， on the medium MS+0.25 mg·L-1 BA. Under these conditions， the production of malformation Haworthia cooperivar tissue culture seedling will be reduced and the time of plantlet formation of Haworthia cooperivar tissue culture seedling will be shorten.

Key words： Haworthia cooperivar； tissue culture； malformation seedling

近年來，采用組培快繁技術對多肉植物進行繁殖的研究越來越多，并已在生產中得到了廣泛的應用[1-9]。隨著這一繁殖技術的推廣與使用，生產者發現，通過組織培養繁殖的商品苗在外觀形態上與分株或播種繁殖苗存在明顯的差異[10-15]，其中，組培苗基部葉片較長，畸形，觀賞效果差，認為對這些葉片去除后會導致植株整體形態不完整，從而失去觀賞價值。其原因主要是由于移栽出的組培苗形態與自然繁殖苗不同，組培苗一般葉片細長，厚度不足，整體植株細弱，生長勢不強，因此導致組培苗需要較長時間的生長，新生葉才能恢復其正常的品種特征，不僅影響了這些多肉植物的商品價值，也增加了培養時間、提高了生產成本，從而影響了這一技術的應用前景。

本研究以冰燈玉露再生苗為外植體，采用含有不同激素的培養基、不同的培養溫度及光照強度等方法，以找到適宜的促成其組培苗正常形態建成的培養條件，試驗結果可以減少組培快繁中冰燈玉露畸形苗的產生，縮短冰燈玉露組培苗移栽成苗的時間，可為研究其他多肉植物的組培快繁技術及其應用提供一定的參考。

1 材料和方法

1.1 植物材料

供試冰燈玉露再生苗為天津農學院園林植物實驗室提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 不同激素對冰燈玉露形態建成的影響 經過增殖培養獲得的冰燈玉露組培苗在移栽前形態與自然生長苗存在較大差異。為了在移栽前對組培苗形態重建，將組培苗轉移到含有不同激素的培養基上進行培養，以獲得生長外形與自然狀態下一致的幼苗。試驗采用100 mL三角瓶，每瓶加入40 mL培養基。每個處理做10瓶，每瓶接種5個再生苗。接種后將三角瓶放入組培室，培養條件為：25 ℃，24 h連續光照，光照強度2 000 lx。接種后每天觀察再生苗的生長情況，經過約40 d培養，記錄再生苗在不同培養基上的形態變化情況。

1.2.2 不同溫度對冰燈玉露形態建成的影響 為了進一步研究冰燈玉露組培苗形態建成中溫度的影響，采用不同溫度（20，22，24，26，28 ℃）條件，對再生苗的生長變化進行試驗。采用1.2.1篩選出的培養基進行培養。試驗設計與1.2.1相同。接種后每天觀察再生苗的生長情況，經過約30 d培養，記錄再生苗在不同溫度下的形態變化情況。

1.2.3 不同光照強度對冰燈玉露形態建成的影響 為了研究光照對冰燈玉露形態建成的影響，采用冰燈玉露組培苗，接種到1.2.2所用的培養基上。采用25 ℃，24 h連續光照，只是光照強度（1 500，2 000，2 500，3 000，4 000 lx）不同。接種后每天觀察再生苗的生長情況，經過約40 d培養，記錄再生苗在不同光照強度下的形態變化情況。

2 結果與分析

2.1 不同激素對冰燈玉露形態建成的影響

從表1可以看出，冰燈玉露組培苗在MS上生長基本都是形態不正常苗，這種苗葉片較自然條件下生長的要細，而且形狀與自然狀態下的苗不同，葉子分布不規則，葉子上端看不到“窗”的構造。說明一般不經過形態重建誘導，冰燈玉露組培苗移栽后很難在短時間內長成自然狀態，使其具有一定的觀賞性。在培養基中附加一定量的IAA，情況并沒有好轉，而且組培苗出現了肉質根，這類根形成后，植株生長緩慢，有的還出現褐變死亡現象。說明生長素不利于冰燈玉露組培苗的形態重建。當在培養基中添加BA后，情況有所改進，組培苗生長加快，同時葉片形態出現變化，葉片變厚，排列整齊，從外觀上基本與自然條件下相似；在不同BA濃度下，組培苗生長情況不同，效果最好的是0.25 mg·L-1 BA，當BA質量濃度達到1.0 mg·L-1時，符合要求的組培苗數量減少，同時植株生長緩慢，植株變得矮小。因此，在適宜的BA濃度下，冰燈玉露的組培苗才能實現形態重建。本試驗還嘗試了同時加入BA與IAA，但效果與MS相同，沒有出現形態正常的組培苗。說明在MS培養基中添加0.25 mg·L-1 的BA可以獲得部分植株形態與自然生長相似的組培苗。

2.2 不同溫度對冰燈玉露形態建成的影響

從表2可以看出，冰燈玉露形態正常率較高，原因主要是由于試驗采用的培養基為MS附加0.25 mg·L-1的BA，因此，組培苗形態普遍變得較為正常；但在不同溫度下，形態正常苗的比例有所不同，當溫度為20 ℃時，獲得的形態正常的組培苗數最多，而隨著溫度的增加，組培苗恢復率也逐漸下降，到28 ℃時，僅有38%。說明冰燈玉露形態建成培養的溫度應采用較低的溫度。在試驗中，也曾采用18 ℃進行培養，但結果顯示，幾乎所有組培苗都停止生長，只有個別生長正常，說明過低溫度也不利于冰燈玉露組培苗的形態建成。雖然在20 ℃時可以獲得較高的冰燈玉露組培苗的恢復率，但也因溫度較低，組培苗生長速度較慢，也不是理想的培養條件。為此，試驗又采用不同光照強度來提高形態重建率，希望獲得較高、較快的冰燈玉露形態重建培養。

2.3 不同光照強度對冰燈玉露形態建成的影響

試驗采用1 500，2 000，2 500，3 000，4 000 lx的光照強度，對冰燈玉露新增殖的小苗進行24 h連續光照培養，同時采用附加0.25 mg· L-1 BA的培養基和20 ℃的培養溫度。

從表3可以看出，在不同光照強度條件下，冰燈玉露組培苗在生長速度與形態上出現較大變化，畸形苗恢復率明顯提高，生長速度也有所加快，說明光照強度對于組培苗生長速度與形態建成有較大影響。從形態恢復率來看，在光照強度為3 000 lx時效果最好，同時組培苗的生長速度也較快。因此，選擇光照強度為3 000 lx，溫度為20 ℃，在含有0.25 mg·L-1 BA的培養基上，冰燈玉露組培苗可以正常生長，獲得的組培苗在移栽前就能達到自然狀態下的正常形態。

3 結論與討論

在本試驗中，冰燈玉露組培苗在移栽前的形態與自然條件下的形態不一致的情況，在許多植物培養中普遍存在，其中原因很多，大致可以概括為幾個方面。第一，組培條件下生長環境與自然環境之間的差異，導致一些性狀不能很好地表達。如在強光照下，才能出現的一些性狀，在組培條件下很難達到，因為組培苗在一個密閉的空間內，過強的光照會導致其生存空間內的溫度過高，從而影響組培苗的生長。本試驗中僅采用光照3 000 lx的強度，其是自然光照下強度的1/11，因此，環境是造成組培苗畸形的主要因素。當組培苗移栽到自然環境下時，很快又能恢復其自然生長的特性。第二，組培苗處于人為干擾下的生存方式，如光合作用不能夠很好建立，因為在培養基中添加了蔗糖作為能源物質。在培養基中附加激素來引導其生長分化，與自然條件下其自身自我調節的結果不同，被動地生長必將改變其特有的表現型。本試驗也是通過改變培養基中的激素，從而達到冰燈玉露的形態重建。第三，組培生長是一種與正常生長不同的過程，正常生長植物從種子到發芽，再到開花、結果，是按照自然規律進行的，而組培生長一般是從某個階段直接進行或者是從后向前進行。如從某種成熟組織誘導再生，就是一種逆向生長，形態出現畸形是很正常的。因此，要想在組培階段獲得形態與自然條件下的一致就必須有一個形態重建的過程，再次通過人為干預達到與自然相近的生長形態。

本試驗研究了激素、光照和溫度對冰燈玉露組培苗生長形態的影響，獲得生長正常、與自然條件下形態相似的組培苗培養體系，結果表明，將新增殖的冰燈玉露較小的組培苗選擇光照強度為3 000 lx，連續光照24 h，并在溫度為20 ℃以及在含有0.25 mg·L-1 BA的培養基上進行培養，可以獲得正常生長的冰燈玉露組培苗，且獲得的組培苗在移栽前就能達到自然狀態下的正常形態。

參考文獻：

[1]劉芳， 唐映紅， 袁有美， 等. 多肉植物勞爾的組織培養[J]. 植物學報， 2016（2）： 251-256.

[2]王泉， 左志宇， 宋曉濤， 等. 百合科多肉植物美吉壽的組織培養與快速繁殖[J].植物生理學通訊， 2008（1）： 123-125.

[3]胡海波， 郝永麗， 高博， 等. 多肉植物繁殖特性概述[J]. 農業工程技術， 2016（1）： 64-67.

[4]黃利輝， 王藝勝， 翁飛鳳， 等. 景天科多肉植物愈傷組織誘導體系的建立[J]. 南方農業（上旬）， 2016（9）： 59-62 .

[5]王紫珊， 王廣東， 王雁. 多肉植物白銀壽‘奇跡的離體培養與快速繁殖[J]. 基因組學與應用生物學， 2014（6）： 1329-1335.

[6]黃素華， 肖惠勻， 洪燕萍. 水晶掌組織培養與快速繁殖[J]. 福建師范大學學報（自然科學版）， 2014（5）： 96-100.

[7]黃清俊， 丁雨龍， 唐曉英. 珍奇多肉植物萬象微型繁殖[J]. 北方園藝， 2007（5）： 191-193.

[8]趙娟， 玉國. 褐斑伽藍的組織培養與快速繁殖[J]. 山西農業大學學報（自然科學版）， 2003（4）： 338-341，347.

[9]黃清俊， 丁雨龍， 謝維蓀. 水晶掌花葶離體培養及其試管苗無性系的建立[J].上海農業學報， 2004（3）： 19-23.

[10]黃明. 貴州小黃姜的脫毒快繁技術的研究[D]. 貴陽： 貴州大學， 2016.

[11]畢云， 蘇艷， 張藝萍， 等. 藍莓組織培養過程中玻璃化現象的防止技術研究[J]. 西南農業學報， 2014（6）： 2539-2542.

[12]楊亞萍. 茶樹組織培養技術及遺傳轉化中抑菌劑選擇[D]. 杭州： 浙江大學， 2015.

[13]張玲， 岳生梅， 王淑華， 等. 外源激素對‘章姬草莓莖芽萌發和增殖的影響[J]. 上海農業學報， 2013（5）： 63-66.

[14]李桂榮. 無核葡萄胚胎發育的生理特性和胚挽救育種技術的研究[D]. 楊凌：西北農林科技大學， 2013.

[15]洪怡，文曉鵬. 馬纓杜鵑離體快繁體系的建立及優化[J]. 西南大學學報（自然科學版）， 2012（8）： 61-66.