正交試驗在紅掌外植體消毒中的應用研究

向丹 喻娜 趙靜 羅巧 向洋

【摘 要】以紅掌阿拉巴馬為研究對象，運用正交試驗，探討取材部位、消毒劑種類、消毒劑浸泡時間對紅掌外植體消毒影響作用，篩選紅掌外植體消毒的最佳方案。結果表明，取材部位和消毒劑浸泡時間對外植體消毒的污染程度有顯著影響，消毒劑浸泡時間對外植體消毒的死亡率有顯著影響，三個因素對外植體消毒作用效果依次為消毒劑浸泡時間﹥取材部位﹥消毒劑種類，紅掌外植體消毒的最佳組合方案方案：以葉片作為外植體，用0.1%升汞浸泡8min。

【關鍵詞】正交試驗;紅掌;外植體;消毒

紅掌（Anthurium andraeanum），又名大葉花燭、安祖花、幸運花等，是天南星科花燭屬的多年生常綠草本植物，原產于熱帶南美洲。紅掌花色艷麗多彩，花朵為佛焰苞片，葉形獨特且有光澤，花期長，是國內花卉市場的熱銷產品，需求量大[1]。傳統的紅掌繁殖方式不能滿足市場對紅掌的需求供應[2]，常借助組織培養技術實現紅掌的快速繁殖[3]。污染是組織培養過程中較難控制的問題，有效的進行外植體消毒，是降低組培污染率的一個關鍵因素。本研究借助正交試驗探討取材部位、消毒劑種類和浸泡時間對外植體消毒效果的影響，為紅掌快繁體系的建立提供依據。

1.材料與方法

1.1 試驗材料

從廣安市花卉市場購買的紅掌阿拉巴馬植株，選取生長健壯植株的相應部位作為外植體。

1.2 試驗方法

1.2.1 外植體的處理：從生長健壯的植株取下材料，流水沖洗30 min，無菌水沖洗3次，吸水，70%酒精浸泡30s，再用無菌水沖洗3次后，置于超凈臺盛有無菌水的無菌瓶中備用。

1.2.2 試驗設計：采用L9（34）正交設計，設3個因子、3個水平，每瓶接種3個外植體，每個處理接種20瓶，3次重復。統計外植體的污染率和死亡率。

1.3 培養條件

以1/2MS為基本培養基，添加激素6-BA和2，4-D，pH5.8，組培室內溫度為（25±2）℃，光照強度為1500lx，光照時間12h/d。

1.4 數據處理與分析

試驗數據在Excel軟件上處理后，再用SPSS軟件進行分析。

污染率（%）=污染的外植體數/接種的外植體數×100%

死亡率（%）=死亡的外植體數/接種的外植體數×100%

2.結果與分析

2.1 取材部位對紅掌外植體消毒的影響

分別選取紅掌的莖段、葉柄、葉片作為外植體進行消毒試驗，正交試驗結果分析表明，以死亡率為指標時，取材部位對外植體的消毒效果不存在顯著差異，以污染率為指標時，取材部位對外植體的消毒效果存在顯著差異（p﹤0.05），消毒效果依次為葉片﹥葉柄﹥莖段（表1），表明以葉片作為外植體進行紅掌外植體消毒的效果最好。

2.2 消毒劑種類對紅掌外植體消毒的影響

以0.1%升汞、0.2%升汞、1%新潔爾滅作為消毒劑，正交試驗結果分析表明，以死亡率為指標時，取材部位對外植體的消毒效果不存在顯著差異，以污染率為指標時，消毒劑種類對外植體的消毒效果存在顯著差異（p﹤0.05），消毒效果依次為0.1%升汞﹥1%新潔爾滅﹥0.2%升汞（表1），表明以0.1%升汞作為消毒劑進行紅掌外植體消毒的效果最好。

2.3 消毒劑浸泡時間對紅掌外植體消毒的影響

消毒劑的浸泡時間分別為3min、5min、8min，正交試驗結果分析表明，以死亡率為指標時，消毒劑的浸泡時間對外植體的消毒效果存在顯著差異（p﹤0.05），消毒效果依次為3min﹥5min﹥8min，以污染率為指標時，消毒劑的浸泡時間對外植體的消毒效果存在顯著差異（p﹤0.05），消毒效果依次為3min﹥8min﹥5min（表1），表明消毒劑浸泡時間為5min時對紅掌外植體消毒的效果最好。

由極差分析可知（表1），以污染率為指標時，取材部位、消毒劑種類、消毒劑浸泡時間這3個因素的極差值大小為C﹥A﹥B（表1），表明消毒劑浸泡時間是對外植體消毒效果影響最大的因素，消毒劑種類是對外植體消毒效果影響最小的因素，這3個因素對外植體消毒效果影響的順序依次為消毒劑浸泡時間﹥取材部位﹥消毒劑種類。以死亡率為指標時，取材部位、消毒劑種類、消毒劑浸泡時間這3個因素的極差值大小為C﹥B﹥A，表明消毒劑浸泡時間是對外植體消毒效果影響最大的因素，取材部位是對外植體消毒效果影響最小的因素，這3個因素對外植體消毒效果影響的順序依次為消毒劑浸泡時間﹥消毒劑種類﹥取材部位。結合方差分析結果，以死亡率為指標時，取材部位和消毒劑種類對外植體消毒效果無顯著影響，毒劑浸泡時間對外植體消毒效果存在顯著影響，與以污染率為指標時的顯著效果一致。綜合上述正交試驗結果，紅掌外植體消毒的最佳方案組合為C3A3B1，即以葉片作為外植體，用0.1%升汞浸泡8min。

表1 紅掌外植體消毒正交試驗污染率數據分析表

3.討論

在植物組培快繁的過程中，外植體自身攜帶的微生物是引起污染的主要原因，因此，外植體消毒是組培快繁的關鍵一環。正交試驗已廣泛用于優化影響組織培養的各種因素，本試驗借助正交設計探討取材部位、消毒劑種類和消毒劑浸泡時間對紅掌外植體消毒的作用效果。通過極差分析和方差分析可知，消毒劑浸泡時間和外植體取材部位是影響紅掌組培污染率的主要因素，消毒劑浸泡時間的延長會增加外植體的死亡率。試驗結果表明，紅掌外植體消毒的最佳組合即，以葉片作為外植體，用0.1%升汞浸泡8min，消毒劑種類和消毒時間與已有的報道結果一致。

【參考文獻】

[1]牛俊海，冷青云，林興娥，等.紅掌基因工程育種進展、問題與對策[J].基因組學與應用生物學，2014，33（05）：1147-1153.

[2]聶振朋，溫明霞，羅君琴，等.紅掌組織培養與快速繁殖技術綜述[J].現代農業科技， 2008 （22）：84-86.

[3]黃麗芳. 紅掌組培苗工廠化生產的技術優化研究[D].湖南農業大學，2008.

[4]黃志偉，曹劍，張鳳龍，謝必武.多指標正交試驗優化中山杉組培無菌體系的建立[J].西部林業科學，2019，48（04）：33-38.

作者簡介：向丹（1990-），女，碩士，助教，研究方向：植物組織培養。

基金項目：四川省教育廳項目（編號 18ZB0262）。