除蟲菊組織培養研究進展

張守路 陳流軍 王守期

摘要 除蟲菊是菊科的多年生草本植物，不僅是一種美麗的觀賞花卉，也是一種天然殺蟲植物。本文主要對除蟲菊組織培養過程中外植體和培養基的選擇、外植體消毒及培養條件、植物生長調節劑影響等方面進行綜述，并在此基礎上對除蟲菊組培的發展前景進行了展望，以期為除蟲菊的組織培養提供參考。

關鍵詞 除蟲菊；組織培養；外植體；植物生長調節劑

中圖分類號 S567.239 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）14-0147-02

Abstract Pyrethrum cinerariifolium is a perennial herbaceous plant of the compositae family.It is not only a beautiful ornamental flower，but also a natural insect killer.This article mainly discussed the Pyrethrum cinerariifolium tissue culture explant，the choice of medium，disinfection of explant and culture conditions，effect of plant growth regulator were summarized.On this basis，Pyrethrum cinerariifolium development was prospected，so as to provide references for tissue culture of Pyrethrum cinerariifolium.

Key words Pyrethrum cinerariifolium；tissue culture；explant；plant growth regulator

除蟲菊（Pyrethrum cinerariifolium）是菊科多年生宿根草本植物，是一種美麗的觀賞花卉，同時也是一種古老的天然殺蟲植物[1]。除蟲菊具有安全無污染、抗藥性強、無殘留等特點[2]。隨著人們環保意識和健康意識的增強，除蟲菊酯的應用備受青睞。但由于受到品種退化等因素的制約，除蟲菊干花的產量和質量下降，不能滿足人們的生活和生產需求，為了提高除蟲菊酯的產量，滿足市場需要，通過組織培養等方式進行優良品種選育、快速繁殖和有效保存，已成為解決這一問題的有效途徑。

1 外植體的選取

1.1 外植體類型

在植物再生體系建立的過程中，外植體的選擇至關重要。不同的外植體對植物再生能力的影響不同，外植體選取不僅影響培養的難易，而且有時甚至影響分化的程度和器官類型[3]。李小六等[4]和劉科新等[5]利用除蟲菊尚未張開的花蕾作為外植體，利用花托培養得到綠色的愈傷組織；王彩云等[6]先以除蟲菊種子為外植體培育得到無菌苗，再以頂端幼嫩的葉片為外植體成功誘導出芽；Miyazaki等[7]以莖段為外植體，建立了高效再生體系，再生率達80%以上；吳沿友等[8]用種子培育出幼苗后以胚軸為外植體成功進行了芽誘導，此外還用莖尖誘導出了新芽，進而誘導成脫毒苗；陳宗蓮等[9]選用優良無性系的芽條為外植體直接誘導出芽。因此，花蕾、種子、葉片、頂芽、莖段、莖尖、芽條、幼苗的下胚軸等材料均可作為除蟲菊組織培養的外植體，其中誘導效果較好的外植體為芽條，用芽增殖的方法是不通過愈傷組織再分化的途徑，有利于保持植物的遺傳穩定性[10]。而以花蕾為外植體誘導出的不定芽要經過愈傷組織的脫分化和再分化，通過這種途徑得到的植株發生變異較多[11]。

1.2 外植體生長狀況

外植體的生理狀態對其再生能力也有很大的影響，總體來說，生理狀態年輕、來源于生命活動活躍或生長潛力大的組織和器官的細胞更有利于培養[12]。另外，不同生長環境下的外植體誘導的結果也可能不同。Joseph等[13]以除蟲菊葉片、葉柄誘導形成的愈傷組織進行培養，發現只有從幼苗形成的愈傷在培養基上有芽的形成；陳宗蓮等[14]的研究表明，選擇10月至翌年3月的除蟲菊母株上的芽條或花蕾誘導愈傷組織較易成功。

2 基本培養基的選擇

除蟲菊所采用的基本培養基主要為MS、1/2 MS。謝慶華等[15]通過試驗證明，以MS為基本培養基進行芽誘導、芽繼代培養，芽誘導率較高，且叢生芽、苗生長健壯，以MS培養基生根培養，10 d內生根率可達到90%～100%，而且生根速度快，根系較發達。張軍云等[16]試驗結果與謝慶華等[15]相似，但生根培養基為1/2 MS，通過正交試驗發現B5、N6培養基進行繼代培養容易使葉片枯死至全株死亡；劉 蓁等[17]研究發現除蟲菊試管苗在未添加生長激素的MS、1/2 MS、B5 3種不同的培養基中均能生根，但以1/2 MS培養基生根效果為最佳；Yasuo等[18]發現，MS與White 2種基本培養基在除蟲菊愈傷誘導率上沒有顯著差異，但李 琰等[19]發現MS培養基有利于子葉、真葉和下胚軸愈傷組織的誘導和生長，而White培養基對根外植體的誘導有利。

3 外植體消毒及培養條件

張 強等[20]認為用10%次氯酸鈉對除蟲菊種子消毒處理30 min效果較好，發芽率達62.22%，污染率僅為3.33%；除蟲菊幼苗用0.1% HgCl2消毒處理4 min效果較好，幼苗成活率達90%。而于 婭等[21]發現用10%的次氯酸鈉對帶葉柄的嫩葉進行消毒處理效果好，消毒時間為8 min時成活率最高。劉 蓁等[22]采用3種方法對外植體進行消毒，分別為用次氯酸鈉溶液消毒、用0.1%升汞溶液消毒、復合消毒法（即先用次氯酸鈉再用升汞溶液消毒）。

培養條件的研究多為糖類、溫度、光照、pH值等方面。糖類是離體培養的植物細胞所必須的，既可以作為碳源，又可以維持滲透壓[23]。董建新等[24]發現蔗糖對除蟲菊細胞生長的影響很大，隨蔗糖質量濃度增加，愈傷組織凈生長量減小，褐變開始時間提前；25～27 ℃為最適溫度；光照強度定為2 500 lx，光照時間為12 h/d時，適合愈傷組織的培養；在pH值為5.8時，愈傷組織總生長量和日均生長量最大[4]。

4 植物生長調節劑的影響

植物生長調節劑在培養基中的使用種類及使用量對試驗結果有重大影響[25]。

4.1 芽誘導培養

吳沿友等[8]研究結果表明，不同激素配比誘導芽及芽叢的能力不同，最適芽誘導的培養基為MS+2 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA，芽數多且同時產生愈傷組織；謝慶華等[15]研究結果顯示，誘導芽的分化個數隨著在MS培養基中6-BA激素濃度的增加而增加，而較低濃度的NAA與高濃度6-BA配合使用時，芽的分化個數最多。

4.2 愈傷組織的誘導培養

李 琰等[19]通過試驗得出，不同器官外植體誘導愈傷組織的最適植物生長調節劑組合不同，子葉為1 mg/L 2，4-D+0.5 mg/L KT、真葉為1～2 mg/L 2，4-D+0.5 mg/L KT、根為0.5 mg/L 2，4-D+0.5 mg/L 6-BA或KT；而下胚軸在1～2 mg/L 2，4-D+0.5 mg/L 6-BA、0.5～1.0 mg/L 2，4-D+0.5 mg/L KT、1 mg/L NAA+0.5 mg/L 6-BA、0.5 mg/L NAA+0.5 mg/L KT、0.5 mg/L 2，4-D+0.5 mg/L 6-BA或KT均可100%誘導愈傷組織。

4.3 芽繼代增殖培養

謝慶華等[15]在加入6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L的培養基中芽的增殖倍數為6.2倍，苗生長健壯，是較好的擴增培養基；劉 蓁等[17]首次用正交試驗對除蟲菊的快繁培養基進行了篩選，得出6-BA的濃度不高于0.5 mg/L、NAA濃度為0.3 mg/L時有利于芽的生長。

4.4 生根誘導培養

吳沿友等[8]認為1/2 MS+0.5 mg/L IBA是除蟲菊生根的較適培養基；謝慶華等[15]采用MS+0.5 mg/L NAA培養基在10 d內的生根率可達到90%～100%，而且生根速度快，根系較發達；張軍云等[16]研究了適合除蟲菊生根的最佳培養基配方為1/2 MS+0.5 mg/L NAA。劉 蓁等[17]通過在1/2 MS培養基中添加不同濃度生長素，認為低濃度的IAA能促進試管苗生根。

5 展望

組培技術應用于除蟲菊的快繁與無性系離體保存，是今后名貴植物品種保存的新途徑，同時可以試圖采用細胞工程的手段，從除蟲菊的愈傷組織或細胞內直接提取除蟲菊酯，提高生產效率[26]。除蟲菊一般以種子與扦插繁殖為主，繁殖系數低，而且浪費資源，易染病蟲害。除蟲菊組織培養的建立與完善使其在短時間內繁殖大量優質種苗成為現實，在此基礎上利用基因工程技術可進行除蟲菊品種改良的相關研究，這將極大地促進除蟲菊商業化的發展，并產生較大的經濟、社會和生態效益。

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