不同品種彩色馬蹄蓮不定芽增殖及再生體系的優化

羅珍珍 由翠榮 +張慧 劉冬 孔艷輝 解曉旭

摘要：以紫色、火焰、凍糕3個品種彩色馬蹄蓮的不定芽為試驗材料，對其進行不定芽增殖及植株再生優化條件篩選。結果表明，增殖階段，不同品種間存在顯著性差異，3個品種最適培養基均為MS+2.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA；植株再生階段，不同品種間存在顯著性差異，紫色最適合培養基為1/2MS+0.2 mg/L NAA，火焰和凍糕最適合培養基為1/2MS+0.2 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA；生根階段，不同NAA濃度對3個品種的影響存在顯著性差異，紫色最適生根培養基為1/2MS+0.8 mg/L NAA+0.2%活性炭（AC），火焰為1/2MS+0.6 mg/L NAA+0.2%活性炭（AC），凍糕則為1/2MS+0.2 mg/L NAA+0.2%活性炭（AC）。

關鍵詞：彩色馬蹄蓮；品種；不定芽增殖；植株再生；生根

中圖分類號： S682.2+64.04文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）11-0038-04[HS）][HT9.SS]

彩色馬蹄蓮（Zantedeschia hybrida）屬天南星科馬蹄蓮屬的多年生草本植物，由于花、葉皆佳，在國際花卉市場上占有越來越重要的地位，被公認為21世紀的花卉之星。彩色馬蹄蓮進入中國市場時間不長，但因其花形奇特，色彩艷麗，已成為我國重要的新興切花、盆花栽培品種，具有極大的市場發展潛力[1]。彩色馬蹄蓮多采用播種法和塊莖分割繁殖，周期長、繁殖系數低，在生產繁殖過程中易受環境因子的制約[2]。尤其是分生繁殖易誘發病毒病，導致種系退化、產量和品質下降，很難保持彩色馬蹄蓮原有的優良性狀。組培離體繁殖可以大大加快種苗繁育進程，起到提純復壯的作用，進而加快種球的繁育，是實現產業化生產的有效途徑。

國內關于彩色馬蹄蓮離體快繁無性體系建立已有很多研究與報道。20世紀90年代末，李倩中等對彩色馬蹄蓮的組織培養方法進行了研究報道[3-4]。2000年后關于彩色馬蹄蓮的離體培養的研究越來越多，鄭柱等進行了黃色馬蹄蓮離體快繁及叢生芽誘導優化的研究[5-6]，王偉英等對高原品種彩色馬蹄蓮離體快繁各階段的培養條件及激素進行了篩選[7]。已有報道中多以單一品種的研究居多，不同品種離體快繁體系建立的關鍵技術環節的差異比較鮮有相關報道。目前，僅有范加勤等對17個彩色馬蹄蓮品種初代誘導和5次繼代不定芽的增殖倍數進行了比較[8]；衛尊征等主要報道了多個品種彩色馬蹄蓮多倍體誘導及其核型分析[9]。

不同品種在離體培養的不同生長時期，由于基因型差異，對植物生長調節劑種類和濃度需求也存在顯著差異。本研究以新西蘭引進市場熱銷的3個優良品種紫色、火焰、凍糕的球莖嫩芽為外植體，初步誘導獲得了不定芽增殖體系。彭峰等對凍糕的組培體系建立已有相關報道[10]，而紫色、火焰品種目前還尚未有相關研究報道。本研究分別以3個品種誘導形成的不定芽為試驗材料，重點對其在不定芽增殖、植株再生及試管苗生根階段進行培養條件優化篩選，最終確立不同品種不同時期的最適培養條件，為彩色馬蹄蓮產業化生產種苗提供關鍵技術參考。

1材料與方法

1.1材料

供試植物彩色馬蹄蓮（Zantedeschia hybrida）采用新西蘭引進的3個優良品種，分別為紫色、火焰、凍糕。以其球莖嫩芽外植體誘導獲得的不定芽及再生植株作為試驗材料，對不定芽增殖、植株再生和試管苗生根培養進行優化篩選。

1.2方法

不定芽增殖以MS為基本培養基，而植株再生及生根培養則以1/2MS為基本培養基，同時附加蔗糖30 g/L，肌醇、酪蛋白各100 mg/L，瓊脂粉5.8 g/L，pH值為5.8，121 ℃/20 min 高壓滅菌。培養室培養溫度為（25±1）℃，相對濕度一般保持在70%～75%。如需光照培養，采用的光照周期為14 h/d，光照強度2 000～3 000 lx。各試驗每個處理接種10瓶，每瓶6塊，設3次重復。

1.2.1不同品種的不定芽增殖

將各品種彩色馬蹄蓮繼代增殖得到的叢芽塊分割為約0.5 cm×0.5 cm的小塊，同時進行以下試驗：（1）激素的篩選，將叢芽塊接種于不同6-BA濃度的MS培養基中，NAA濃度為0.2 mg/L，6-BA濃度分別設置為1.0、2.0、3.0、4.0 mg/L。（2）品種的影響：設置 6-BA 濃度為2.0 mg/L，分別將3個品種的叢芽塊接種在MS+2.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA培養基上。上述2個試驗光照培養30 d后，分別統計不定芽增殖面積、增殖倍數以及大于1 cm的植株數。

1.2.2不同品種的植株再生

挑選3個品種生長良好、長勢一致的叢芽，分割為約0.5 cm×0.5 cm的小塊，同時進行以下試驗：（1）激素的篩選：以1/2MS為基本培養基，附加NAA 0.2 mg/L，分別設置6-BA濃度為0（CK）、0.2、0.4、0.6、0.8 mg/L。（2）品種的影響：設置6-BA濃度為0.2 mg/L，分別將3個品種的叢芽塊接種在1/2MS+0.2 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA培養基上。上述2個試驗光照培養45 d后，分別統計不定芽增殖面積、增殖倍數以及大于1 cm的植株數。

1.2.3不同品種的再生植株生根

選取3個品種彩色馬蹄蓮生長良好、高度一致，約3 cm左右的再生植株，同時進行以下試驗：（1）激素的篩選：以1/2MS為基本培養基，添加活性炭2.0 g/L，設置不同NAA濃度為0（CK）、0.2、0.4、0.6、0.8 mg/L。（2）品種的影響：設置NAA濃度為0.2 mg/L，分別將3個品種的叢芽塊接種在1/2MS+0.8 mg/L NAA+0.2% AC培養基上。上述2個試驗培養25 d后統計每個植株的生根條數、植株高度、葉片數等生長指標。

試驗所得數據采用數據分析軟件SPSS進行單因素或兩因素方差分析，并采用LSD、Duncans新復極差法等檢測各處理組間試驗結果的差異顯著性。

2結果與分析

2.1不同品種彩色馬蹄蓮的不定芽增殖

2.1.1不同6-BA濃度對彩色馬蹄蓮不定芽增殖的影響

從圖1可以看出，同一品種在不同的6-BA濃度下，不定芽增殖存在顯著性差異。紫色品種，其增殖倍數在6-BA濃度為2.0 mg/L時達7.4倍，與其他濃度存在顯著性差異，明顯高于其他處理，且增殖產生的叢生不定芽健壯濃綠（圖2-A）；火焰品種，在6-BA濃度為2.0 mg/L時，不定芽增殖倍數為8.2倍，與其他處理都具有顯著性差異，且在此濃度下叢生不定芽塊呈現出較好的生長狀態（圖2-D）；凍糕品種，在6-BA濃度為2.0 mg/L時增殖倍數為7.1倍，與其他處理具有顯著性差異，此濃度下不定芽塊生長狀況最好（圖2-G）。綜上所述，3個品種的最佳增殖配方為MS+2.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA。

2.1.2不同品種對彩色馬蹄蓮不定芽增殖的影響

從圖3可以看出，6-BA濃度為2.0 mg/L時，不同品種的增殖倍數，不同品種間存在顯著差異。火焰增殖倍數最大，為8.2倍，與其他2個品種存在顯著性差異，紫色和凍糕分別為7.4、7.1倍，2個品種間差異不顯著。可見在6-BA濃度為2.0 mg/L

時，火焰的增殖狀況最好，紫色和凍糕略低于火焰，但3個品種增殖倍數都達到7倍以上，呈現出較好的生長狀態（圖2）。

2.2不同品種彩色馬蹄蓮的植株再生

2.2.1不同6-BA濃度對彩色馬蹄蓮植株再生的影響

光照培養45 d后，3個品種的分化率均達到100%。從圖4可以看出，紫色品種在不添加6-BA（CK）的基本培養基中，平均再生植株數最多，為6.2株，且植株生長狀況好（圖2-B）；增殖倍數隨6-BA濃度的增加而增加。但是不同處理間的差異不顯著。火焰品種6-BA濃度為0.2 mg/L時，分化出的植株數為6.3株，與其他處理具有顯著差異，且此處理的再生植株較高，生長較好（圖2-E）；6-BA濃度為0.2 mg/L和 0.8 mg/L 時不定芽塊生長較好，增殖倍數都超過5.5倍。凍糕品種6-BA濃度為0.2 mg/L時，再生植株數為5.6株，再生植株數量最多，植株較高并有許多小根，在分化方面具有顯著優勢；增殖倍數也是在6-BA濃度為0.2 mg/L時最高，為 5.4倍，此濃度下植株呈現出較好的成長態勢（圖2-H）。綜上所述，在不定芽分化階段，不同NAA濃度對3個品種的影響存在一定差異，紫色最適合的培養基為1/2MS+0.2 mg/L NAA，而火焰和凍糕最適合的培養基為1/2MS+0.2 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA。

2.2.2不同品種對彩色馬蹄蓮植株再生的影響

從圖5可以看出，當6-BA濃度為0.2 mg/L時，3個品種的再生植株數，品種間存在顯著差異。紫色品種再生植株數為3.8株，與其他2個品種存在顯著差異。火焰和凍糕分別為6.3株和5.6株，2個品種間差異不顯著，與紫色差異顯著。表明相同 6-BA濃度下，品種對植株再生的影響顯著。

2.3不同品種彩色馬蹄蓮的再生植株生根

2.3.1不同NAA濃度對彩色馬蹄蓮再生植株生根的影響

[FL（2K2]2.3.2[JP2]不同品種對彩色馬蹄蓮再生植株生根的影響

從圖6可以看出，NAA濃度為0.2 mg/L時，3個品種的生根數狀況，不同品種間存在差異。紫色品種平均生根數為1.9條，火焰為2.2條，凍糕為3.3條，紫色與火焰品種間差異不顯著，凍糕生根數明顯高于其他2個品種，差異顯著，NAA濃度為02 mg/L的凍糕生根狀況最好，整個植株的生長狀況也最好。[JP]試驗結果表明，NAA濃度及品種都對再生植株生根產生影響，3個品種間存在差異。綜合來看，紫色最適生根培養基為1/2MS+0.8 mg/L NAA+0.2% AC；火焰為1/2MS+0.6 mg/L NAA+0.2% AC；凍糕則為1/2MS+0.2 mg/L NAA+0.2% AC。

3討論與結論

3.13個品種彩色馬蹄蓮的不定芽增殖

彩色馬蹄蓮組培過程中，激素濃度和種類是影響其快繁增殖的主要因素之一[10-11]。鄭柱等認為黃花馬蹄蓮在添加1.5～2 mg/L的6-BA和0.1 mg/L的NAA時，能顯著促進其叢生芽大量增殖[5]。陳菲等在彩色馬蹄蓮離體快繁技術研究中指出，2.0 mg/L 6-BA對不定芽的增殖效果最好，且NAA對6-BA調節芽的增殖具有協調作用[12]。本研究以紫色、火焰、凍糕3個品種在不同6-BA濃度（1.0～4.0 mg/L）下的不定芽增殖進行優化篩選，3個品種不定芽增殖最適培養基均為MS+2.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA。盡管試驗采用的品種不同，但與相關文獻報道的結果基本一致。

同時比較3個品種在2.0 mg/L 6-BA下不定芽增殖的差異性，品種間差異顯著。火焰不定芽增殖倍數最高，可達8.2倍；其次是紫色和凍糕，但增殖倍數也在7倍以上。目前，國內僅有范加勤等對17個品種1～5代不定芽增殖進行研究比較，認為品種間存在顯著性差異[8]，奇妙、金葉等幾個品種增殖系數明顯高于其他品種，平均在3～4倍。其他相關文獻多以單一品種無性繁殖體系建立居多[5，10]。

[HTK]3.23個品種彩色馬蹄蓮的植株再生[HT]

試驗發現，對于同一品種，低濃度的6-BA處理出現較多的再生植株，且有須根長出，表明低濃度的6-BA對植株再生有積極影響，而不定芽增殖倍數則會隨6-BA濃度的升高呈上升趨勢。另外，選擇生長素0.2 mg/L的NAA與細胞分裂素6-BA相互配合來促進植株再生，與張麗等研究觀點[6-7]一致。本研究中紫色品種是在不添加6-BA時再生狀態最好，火焰和凍糕則是在6-BA濃度為0.2 mg/L時結果最好，說明并非所有品種都適宜2種激素的配合，可能由于品種差異以及研究預期發生途徑決定的。

另外，比較3個品種在0.2 mg/L 6-BA濃度下植株再生的差異性顯示，火焰和凍糕的平均再生植株數分別為6.3、5.6 株，此濃度是2個品種植株再生的最佳濃度，而紫色為38株，與其他2個品種差異顯著。品種基因型對植株再生產生影響，關于彩色馬蹄蓮這方面的報道較少，其他品種有較多的報道，Gerszberg等分析了8個不同品種甘藍植株再生狀況存在的差異，篩選了最佳的再生培養基[13]。周杰等將10個不同品種菜用甘薯的再生能力進行了比較，并按照再生能力的大小進行了排序[14]。

3.33個品種彩色馬蹄蓮的再生植株生根

本試驗選取NAA作為促進生根的外源激素，與大部分研究觀點一致，也有很多研究采用IBA作為外源激素，邵果園等用0.2 mg/L的IBA促進黃色馬蹄蓮生根[11]，孫新政等用 6-BA配合0.2 mg/L的IBA促進紅色馬蹄蓮生根[15]。應用何種激素促進生根可能與品種不同有較大的關系。本研究中的3個品種，應用IBA也可以起到促發生根的作用，但其用量明顯高于前者且生根率低，本著高效節約的原則，選擇NAA作為外源激素促根效果較好。

彭峰等在彩色馬蹄蓮凍糕品種的研究中提出，在NAA 0.1 mg/L+IBA 0.5 mg/L的MS培養基上，其平均生根數和最大平均根長在不同處理中最好[16]。本試驗中凍糕品種的最佳配方為1/2MS+0.2 mg/L NAA+0.2% AC，基本培養基及激素種類濃度都存在不同，除試驗條件不同等客觀因素外，多因為前者兼顧壯苗及生根，所以存在一定差異。

目前，未見關于彩色馬蹄蓮不同品種生根狀況比較的報道。本試驗認為，在NAA濃度為0.2 mg/L時，不同品種的再生植株生根存在顯著性差異，即在同樣的培養條件及同激素濃度下，品種對再生植株生根產生了一定的影響，丁世民等在對20個不同菊花品種[17]、吳紅英等在對3個紅掌品種的研究中也提出了一致的觀點[18]。

分析不同彩色馬蹄蓮品種間的差異，有針對性地建立并優化不同品種的不定芽增殖及植株再生體系，有利于產業化生產及應用。

3.4結論

本研究建立并優化了3個品種的不定芽增殖及植株再生體系，結果表明，不定芽增殖階段，3個品種的最佳培養基均為MS+0.2 mg/L NAA+2.0 mg/L 6-BA，此濃度下火焰品種的增殖倍數最大，為8.2倍，紫色和凍糕分別為7.4倍和7.1倍，品種間差異顯著。植株再生階段，紫色最適合的配方為1/2MS+0.2 mg/L NAA，此時的平均再生植株數達6.2株。火焰和凍糕的最適配方為1/2MS+0.2 mg/L 6-BA+02 mg/L NAA，平均再生植株數分別為6.3、5.6株，而此濃度下紫色品種為3.8株，表明品種間存在顯著性差異。再生植株生根階段，紫色最適合的NAA濃度為0.8 mg/L，此時根條數最多，達到30條，火焰在NAA濃度為0.6 mg/L生根數最多，為 2.5 條，凍糕在0.2 mg/L生根狀況最好，平均為2.9條。在相同NAA濃度下（0.2 mg/L），紫色、火焰和凍糕3個品種的平均生根數分別為1.9，2.2、3.3條，品種間差異顯著。

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