觀賞草新西蘭綠箭亞麻種子的組織培養(yǎng)與植株再生

許紅娟, 楊 瀾, 杜致輝, 崔 嵬, 黃貴川, 陳之林*

(1. 貴州省園藝研究所/貴州省園藝工程技術(shù)中心，貴州 貴陽 550006；2. 貴陽禾美花卉有限公司，貴州 貴陽 550006）

觀賞草的名稱譯自英文ornamental grasses，通常定義為具有觀賞價值的單子葉草本植物的總稱。以禾本科植物為主，也包括莎草科、燈芯草科、香蒲科、百合科部分植物。雖然草坪草也符合觀賞草的定義并被廣泛應(yīng)用于園林中，但并不屬于觀賞草的范疇，因此觀賞草不包括草坪草。觀賞草因其豐富的株形、葉色、花序和質(zhì)樸自然的氣質(zhì)能夠為園林增加獨特的美感和趣味[1-3]，深受園林園藝工作者喜愛。從觀賞草的定義來看，觀賞草包含的種類較多，同時與其他園林植物相比，觀賞草擁有獨特的質(zhì)地，和諧的色彩呈現(xiàn)微妙的季相變化，不論單獨使用還是與山石、水體、花卉相互配置都較適宜，新西蘭亞麻就是觀賞草的一種[4]。

新西蘭亞麻（Phormium）屬于龍舌蘭科新西蘭麻屬暖季型多年生植物，既是一種觀賞植物，又是一種經(jīng)濟作物。其是新西蘭全國分布最有特色的原生植物，葉片寶劍形狀，根系強大，抗旱抗水能力強，可保持水土，穩(wěn)定河岸，能夠吸收和降低廢水污水中的氮化合物含量，保護生態(tài)。我國引入后，常用于城市園林造景綠化，除新西蘭亞麻原種外，通過基因變異培育了色彩艷麗的亞麻品種，觀賞價值高，并且新西蘭亞麻葉片近年來也作為切葉植物在花藝大賽及多種場合進入全國鮮切花市場，在市場中逐漸嶄露頭角。新西蘭亞麻作為一種優(yōu)新的觀賞草，因抗性強，養(yǎng)護成本低，在園林中應(yīng)用后能夠節(jié)省較多的人力和財力，其多種用途和生態(tài)功能備受市場歡迎，因耐瘠薄、抵御病蟲害能力強、觀賞價值高等多種優(yōu)點而備受關(guān)注。

目前新西蘭亞麻有30 多個雜交品種，是一種常綠多年生植物，葉為線性且色彩豐富，是當前比較流行的園林觀賞草類中的優(yōu)良觀賞植物之一。昆明市場將新西蘭亞麻的葉片當作切葉出售，但國內(nèi)市場供給不足，完全依賴國外市場進口。新西蘭亞麻種子發(fā)芽率低，植株通過分株繁殖系數(shù)較小，時間較長，繁殖較為困難。隨著園林工程和切葉市場需求的增加以及其繁殖困難等多方面因素的影響，導(dǎo)致其市場價格較高。新西蘭亞麻在園林景觀產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用成本較高，且數(shù)量大，急需增加種苗數(shù)量，降低種苗價格。因此，利用新西蘭亞麻品種綠箭亞麻種子為試驗材料，通過組織培養(yǎng)技術(shù)探索建立新西蘭綠箭亞麻的種苗繁育系統(tǒng)，以通過植株再生盡快批量生產(chǎn)種苗，擴大新西蘭綠箭亞麻的繁殖系數(shù)，早日實現(xiàn)新西蘭亞麻多個品種的種苗產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

新西蘭綠箭亞麻種植于貴州省園藝研究所觀賞草種質(zhì)資源圃內(nèi)，生長環(huán)境屬于亞熱帶濕潤溫和型氣候，海拔1 100 m 左右，東經(jīng)106°27′～106°52′，北緯26°11′～26°55′，年平均氣溫為15.3℃，無霜期平均246 d，每年12月至翌年1月為最冷的雪凝期（最低溫度為-5℃左右），年降雨量1 129.5 mm，空氣優(yōu)良天數(shù)341 d，年降雪日數(shù)少，平均僅11.3 d。

1.2 材料

試驗材料為綠箭亞麻，2020年6月購自云南花境園藝有限公司，陸續(xù)移植于貴州省園藝研究所觀賞草種質(zhì)資源圃內(nèi)，適應(yīng)圃內(nèi)生長環(huán)境1年后，于2021年7月在觀賞草種質(zhì)資源圃內(nèi)采集綠箭亞麻的種子，采用牛皮紙袋封存保存。

1.3 試驗方法

1.3.1 培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件 以MS為基本培養(yǎng)基，加入不同濃度的植物生長調(diào)節(jié)劑，添加4%蔗糖，0.5%～0.8%卡拉膠，調(diào)整pH 為5.9±0.1 ，培養(yǎng)溫度為（25±2）℃，光照為50～80 μmol/m2/s，光照時間為12 h/d，122℃滅菌30 min。

1.3.2 種子的消毒預(yù)處理與初代培養(yǎng) 挑選健壯、顆粒飽滿，無病蟲害的種子400粒，自來水沖洗5～10 min，去除種子表面的雜質(zhì)及絨毛，再用無菌水沖洗5～10 次，放入超凈工作臺備用。共設(shè)置4 個處理。處理1，將種子用75% 酒精浸 泡10 s，0.1% 升汞浸泡6 min，無菌水沖洗2 次；處理2，將種子用75%酒精浸泡15 s，0.1%升汞浸泡7 min，無菌水沖洗3 次；處理3，將種子用75%酒精浸泡25 s，0.1%升汞浸泡8 min，無菌水沖洗4 次；處理4，將種子用75%酒精浸泡15 s，0.1%升汞浸泡7 min，無菌水沖洗，5 次；將經(jīng)滅菌的種子于不同誘導(dǎo)培養(yǎng)基（MS+6-BA 0.2 mg/L、MS+6-BA 0.3 mg/L、MS+6-BA 0.4 mg/L 和MS+6-BA 0.5 mg/L）上萌發(fā)，考察不同滅菌處理和不同誘導(dǎo)培養(yǎng)基的萌發(fā)率。萌發(fā)率=（無污染萌芽的胚數(shù)/每個處理接種的總胚數(shù)）×100%。30 d 后觀察記錄種胚萌發(fā)和幼芽生長狀況。

1.3.3 增殖誘導(dǎo)條件 誘導(dǎo)叢生芽發(fā)生后，需轉(zhuǎn)接到增殖培養(yǎng)基進行繼代培養(yǎng)，把幼嫩芽分成3～5 個一叢，接到增殖培養(yǎng)基上進行壯苗。增殖培養(yǎng)基供共設(shè)置4 個6-BA 濃度，處 理1，MS+6-BA 0.2 mg/L；處 理2，MS+6-BA 0.6 mg/L；處理3，MS+6-BA 0.7 mg/L；處理4，MS+6-BA 0.8 mg/L。比較不同處理綠箭亞麻外植體的增殖倍數(shù)。

1.3.4 生根培養(yǎng) 以3～6 個苗叢為一組，切取生長健壯的苗叢接種到1/2MS+NAA 0.2 mg/L+AC 0.5 g/L 的培養(yǎng)基中進行生根培養(yǎng)，培養(yǎng)7～10 d，30 d 后統(tǒng)計生根情況，觀察苗叢的生長情況。

1.3.5 煉苗與移栽 經(jīng)過生根培養(yǎng)后，挑選生長健壯的植株進行煉苗，將生根的瓶苗打開瓶蓋，連瓶置于遮陰的苗床上煉苗，7 d后取出瓶苗，洗凈根部附著物，移栽時小苗根部用1‰多菌靈浸泡8 min，移栽在已消毒的基質(zhì)（園土∶泥炭∶珍珠巖=1∶1∶1）穴盆中，置于空氣濕度為60%～75%的苗床上，并進行遮蔭，移栽7 d 后開始有新根發(fā)生，35 d 后統(tǒng)計成活率。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同滅菌處理對綠箭亞麻種子萌發(fā)的影響

由表1 可知，75%酒精不同浸泡時間、0.1%升汞消毒液不同浸泡時間及無菌水的沖洗次數(shù)均會影響綠箭亞麻種子外植體在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上的萌發(fā)率。隨著75%酒精浸泡時間及0.1%升汞浸泡時間的延長以及無菌水沖洗次數(shù)的增加，綠箭亞麻種子的萌發(fā)率隨之升高。其中，處理4 的萌發(fā)率最高，達60%；而處理1 的萌發(fā)率最低，為0%，并且污染率為100%。故綠箭亞麻種子的最佳滅菌處理為75%酒精浸泡30 s，0.1%升汞消毒液浸泡10 min，無菌水沖洗5次。

表1 不同滅菌處理綠箭亞麻種子的萌發(fā)率

2.2 不同誘導(dǎo)培養(yǎng)基對綠箭亞麻種子萌發(fā)的影響

從表2可知，誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+6-BA 0.3 mg/L的綠箭亞麻種子萌發(fā)率為62%，誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+6-BA 0.2 mg/L的種子幾乎不能萌發(fā)，其萌發(fā)率為0%；誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+6-BA 0.4 mg/L和MS+6-BA 0.5 mg/L的萌發(fā)率分別為18%和13%，誘導(dǎo)萌發(fā)率較低。經(jīng)多次試驗，種子適宜的誘導(dǎo)培養(yǎng)基濃度為MS+6-BA 0.3 mg/L，接種20 d后開始萌發(fā)，萌發(fā)率達62%，35 d后形成3～6 cm的小苗（圖1）。

表2 綠箭亞麻種子在不同濃度6-BA誘導(dǎo)培養(yǎng)上的萌發(fā)率

圖1 新西蘭亞麻綠箭亞麻種子在適宜誘導(dǎo)培養(yǎng)基上培養(yǎng)的狀態(tài)

2.3 綠箭亞麻種子外植體在不同濃度6-BA增殖培養(yǎng)基上的增殖倍數(shù)

由表3 可知，增殖培養(yǎng)基為MS+6-BA 0.2 mg/L 的綠箭亞麻種子外植體增殖倍數(shù)最高，為8.6 倍。增殖培養(yǎng)基為MS+6-BA 0.7 mg/L 的綠箭亞麻種子外植體增殖倍數(shù)最低，為0.8倍。

表3 綠箭亞麻種子外植體在不同濃度6-BA增殖培養(yǎng)基上的增殖倍數(shù)

2.4 煉苗成活率

經(jīng)統(tǒng)計，將生根組培苗煉苗移栽，35 d 后成活率達75%，可獲得完整的再生植株。

3 結(jié)論與討論

以綠箭亞麻種子為外植體，經(jīng)反復(fù)試驗得出外植體最佳的消毒處理為75%酒精浸泡30 min，0.1%升汞消毒液浸泡10 min，無菌水沖洗5 次，種子萌發(fā)率達60%。種子最佳的誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+6-BA 0.3 mg/L，接種20 d后開始萌發(fā)，萌發(fā)率達62%，最佳增殖培養(yǎng)基為MS+6-BA 0.2 mg/L，外植體增殖倍數(shù)最高，為8.6倍。將生根組培苗煉苗移栽，35 d后成活率達75%。

外植體材料的消毒是組培體系的關(guān)鍵前提[5]，不同的消毒時間決定了外植體在初代培養(yǎng)基內(nèi)的萌發(fā)率，綠箭亞麻種子作為外植體進行不同消毒處理，可獲得較好的滅菌效果，同時種子作為外植體在培養(yǎng)基上的萌發(fā)率也會提高。繼代增殖過程中，也會存在部分污染現(xiàn)象，還需進一步通過調(diào)整培養(yǎng)基內(nèi)的激素濃度和植物生長調(diào)節(jié)劑的濃度來進一步降低繼代培養(yǎng)污染率。在增殖過程中會出現(xiàn)玻璃化現(xiàn)象及部分組織的褐變現(xiàn)象，可能是新西蘭亞麻不同基因型之間存在差異，還需進一步了解組培體系建立的干擾因素。

研究僅以綠箭亞麻的種子作為外植體進行組織培養(yǎng)的初步探索，解決了亞麻種子直播的萌發(fā)困難問題，利用在培養(yǎng)基上的幼苗葉片進行新材料的選取和繼代培養(yǎng)獲得完整的再生植株，有利于推動新西蘭亞麻的工廠化繁殖進程，增大繁殖系數(shù)。新西蘭亞麻耐旱、耐寒和耐貧瘠及能夠吸收和降低廢水污水中的氮化合物含量，可保護生態(tài)，是一種優(yōu)良園林觀賞草植物，也可作為盆栽在室內(nèi)觀賞，通過組織培養(yǎng)擴大種苗的生產(chǎn)量，同時為繁殖困難的品種在國內(nèi)引種馴化工作提供了參考依據(jù)。隨著市場需求的日益增加，新西蘭亞麻組培苗可廣泛應(yīng)用于城市綠化、庭院栽培及家庭園藝盆栽［6-7］，對豐富貴州園林景觀和大力發(fā)展鄉(xiāng)村旅游產(chǎn)業(yè)，大幅降低貴州亞麻種苗的市場價格，推動貴州生態(tài)文明及穩(wěn)步探索人工商品純林樹種結(jié)構(gòu)優(yōu)化具有重要意義，但仍需進一步探索，建立成熟的組培再生體系。