火焰南天竹的组培快繁体系研究

付欢欢，朱言宇，赵雨露，吴奥琦

（合肥师范学院化学与化学工程学院，安徽合肥 230601）

火焰南天竹繁殖方式有扦插、分株等，但存在培育周期较长、品种特性易退化、繁殖系数低等明显缺点[5]。近年来，越来越多的火焰南天竹被广泛应用于园林绿化，对火焰南天竹苗木需求不断增加，传统扦插、分株繁殖方式已无法满足市场需求[6]。越来越多的研究人员开始运用组织培养技术繁殖火焰南天竹，但存在繁殖率低、繁殖周期长等问题，大大限制了火焰南天竹繁殖速度。

1 试验目的

通过在不同培养基、不同植物激素组合，对火焰南天竹再生能力影响、蔗糖浓度配比、生根培养基等因素进行研究，筛选出最佳继代培养基配方，建立一套火焰南天竹高效再生体系，同时，为工厂规模化生产提供依据。

2 材料与方法

2.1 试验材料

火焰南天竹材料取自合肥翡翠湖风景区苗圃，每年4 月初选择生长健壮、无病虫害的新生嫩枝，剪取1～2cm的茎段为供试材料。

2.2 培养基

试验用到培养基有MS、WPM、B5，在不同培养基中添加不同的生长激素和细胞分裂素，如蔗糖30g/L、琼脂7g/L。调节pH 值为5.8，经高压蒸汽灭菌121℃灭菌20min 后，分别倒入灭菌组培瓶中待用。

2.3 无菌材料的获得

将从基地采集的火焰南天竹外植体茎段转入试验室中，放在流动的自来水中清洗表面污垢4～5h。清洗后转入超净工作台进行外植体消毒处理，先用75%酒精浸泡30S，再用无菌水反复清洗5～7 次，随即转入0.1%（m/v）的升汞（HgCl2）加入2～3 滴吐温中浸泡10min。在这一过程中持续摇匀，并使用无菌水冲洗至洁净，再使用无菌滤纸吸干茎尖表面的水分，待茎段晾干后移至固体培养基中，放入组培室进行光照培养，培养条件为温度25±2℃、光照强度3000～4000Lux、光照时间10～12h/d，培养7d。

2.4 试验方法

2.4.1 不同培养基对火焰南天竹无菌苗影响。以生长健壮4～6 周的火焰南天竹继代组培苗作为试验材料，分别接种于3 种不同培养基中，即T1：1/2MS+0.2mg/L 6-BA+0.1mg/L IAA+0.1mg/L GA3；T2：MS+0.2mg/L 6-BA+0.1mg/L IAA+0.1mg/L GA3；T3：WPM+0.2mg/L 6-BA+0.1mg/L IAA+0.1mg/L GA3。每种培养基接种10 株试管苗，重复3 次，放光照培养箱培养，培养温度22±5℃，光照10～12h/d，光照强度为1000～2000Lx，待6～7 周后，调查统计每组培养基再生芽个数。

2.4.2 不同激素组合对火焰南天竹离体再生能力影响。以生长健壮且同一生长周期无菌苗作为试验材料，MS为基础培养基，分别添加不同浓度的IBA（0.05、0.10mg/L）、TDZ（2.0、4.0mg/L）、6-BA（2.0、3.4、4.0mg/L），共6 个处理（见表2），将无菌苗置于事先灭菌的超净工作台中，用无菌组培手术刀片将组培苗叶片从中间划出伤口，划伤的叶片放置在含有不同激素组合的再生培养基中（见表2）。每种培养基的激素组合放入50 个外植体，均匀平铺在培养皿中，重复3 次。先将试验材料放置于黑暗培养箱中2～3 周，然后转入光照培养箱，等待培养至5～7 周，统计每个培养皿中外植体再生率和平均再生芽个数。不定芽再生率（%）=再生叶片数/接种叶片总数×100，平均再生芽数=再生芽总数/再生叶片数。

2.4.3 不同蔗糖浓度对火焰南天竹生长发育的影响。以生长健壮且同一生长周期无菌苗作为试验材料。在超净工作台中，以MS+0.2mg/L 6-BA+0.1mg/L IAA+0.1mg/L GA3 为基础培养基，分别接种到1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%浓度的蔗糖培养基中，每个处理培养基接种10 株试管苗，光照培养，培养温度22±5℃、光照10～12h/d、光照强度为1000～2000Lx，待6～7 周后观察植株颜色变化。

2.4.4 不同生长素浓度对火焰南天竹丛生芽生根的影响。以1/2WPM 培养基为基本培养基，1/2MS 培养基做对照，将培养4 周的继代组培苗转入添加不同浓度的生长激素NAA 的培养基中光照培养，光照强度3000Lux、光照时间12h/d、温度25±2℃，诱导其生根。观察调查火焰南天竹丛生芽的生根情况。

3 结果与分析

3.1 不同培养基对火焰南天竹无菌苗影响

由表1 可知，WPM 培养基分化的侧芽最少，只有1～2个；1/2MS 培养基分化的侧芽次之，分化数2～3 个；MS 培养基生长侧芽数最多，达到5～6 个。结果表明以MS 为基础培养基添加0.2mg/L 6-BA+0.1mg/L IAA+0.1mg/L GA3为最佳增殖培养基。

表1 不同培养基对火焰南天竹分化侧芽比较

3.2 不同激素组合对火焰南天竹离体再生能力的影响

由表2 可知，以处理1 和处理3 组合对火焰南天竹外植体再生不定芽的促进作用最好，再生率分别为52.0%±2.3%、55.0%±2.4%，平均再生芽个数分别为3.0±0.5、2.4±0.4。接种于处理2、4、5 组合的再生率（35.5%±5%、38.4%±7.3%、42.0%±9.5%）和平均再生芽个数（1.0±1.1、2.0±0.6、1.5±0.2）明显低于1 和3。在处理6 组合培养基中的再生效率最低，没有促进作用。这说明0.05mg/L IBA 适合诱导不定芽，且2.0mg/L 和3.4mg/L 6-BA 对外植体均可促进再生不定芽。

表2 不同激素组合对火焰南天竹再生能力的影响

3.3 不同蔗糖浓度对火焰南天竹生长发育的影响

由表3 可知，在2.5%蔗糖浓度条件下，组培苗叶片嫩绿肥大且健壮；其次为在3.0%蔗糖浓度条件下，组培苗叶片嫩绿但叶面较小，生长健壮；再次为在2.0%蔗糖浓度条件下生长，组培苗叶片嫩绿叶面稍卷曲；最差的为在1.0%蔗糖浓度条件下，组培苗叶片泛黄且萎蔫，生长不佳。结果表明在2.5%蔗糖浓度条件下，对火焰南天竹生长发育最佳，大大节约了继代成本。

表3 不同蔗糖浓度对火焰南天竹生长发育的影响

3.4 不同生长素浓度对火焰南天竹丛生芽生根的影响

经观察，2 周后发现培养基底部出现生长点，3 周后组培苗底部有须根生成。由表4 可知，在不添加其他激素的情况下，1/2WPM 培养基优于1/2MS 培养基，其生根数较多但苗细弱；当加入不同浓度生长素NAA，可显著提高生根率，且随着浓度的升高，生根苗数、生根率增加，以添加生长素0.5mg/L NAA 效果最佳，生根条数多苗粗壮且绿。表明1/2 WPM+0.5mg/L NAA 为最佳生根培养基。

表4 生长素（NAA）对火焰南天竹丛生芽生根的影响

3 结论与讨论

由于火焰南天竹扦插繁殖周期较长，繁殖系数较低。近年来，运用植物组织培养方法繁殖火焰南天竹，不仅能提高繁殖系数，而且能实现工厂规模化生产。目前，对于火焰南天竹快速繁殖技术研究越来越多，火焰南天竹再生体系的建立存在一定难度。在诱导不定芽及促进不定芽增殖时，植物生长激素是必不可少的一类物质，培养基中所含植物生长激素的类别和比例，对不定芽诱导和增殖起着关键作用。周志疆等[8]研究分析了不同激素配比组合对火焰南天竹增殖的影响，结果表明，添加1.0mg/L 6-BA 和0.1mg/L NAA 激素组合增殖效果最佳；李慧[3]将1.0mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA 的浓度作为激素组合培养基更加适合，植株无玻璃化现象。本试验筛选出MS+0.2mg/L 6-BA+0.1mg/L IAA+0.1mg/L GA3 为最佳继代配方，分化侧芽数5～6 个，且生长健壮，且以MS+0.05mg/L IBA+3.4mg/L 6-BA 的配方再生诱导分化芽能力最高，细胞分裂素（6-BA）对不定芽再生起着关键作用，生长素（IAA、IBA）对外植体的分化起到辅助作用，与周志疆[8]和李慧[3]的研究结果差异较大，这可能是由于其不同品种或组培过程中不同诱导阶段生理上存在一定差异。叶雯等[7]使用30.0 mg/L 白砂糖和蔗糖分别作为碳源的培养效果基本相同，在规模化生产时可用白砂糖代替蔗糖，进一步降低繁殖成本，本试验表明在2.5%蔗糖浓度下，组培苗生长嫩绿且侧芽完全分化，在成本上更加节约。通过对植物生长激素的调节，可促使外植体再生芽分化，不同的基因型和外植体材料具有不同的分化再生能力。邓玉营等[9]研究发现1/2WPM+0.1mg/L IBA 为南天竹最佳生根培养基，生根率高达95%；王春等[10]运用0.25mg/L IBA 浓度对南天竹进行壮苗培育，生根率最高可达87%，最佳生根数3.48 条；周志疆等[8]以1/2MS+0.3mg/L IBA+20g/L 蔗糖为生根培养基，南天竹种苗生根可达97%，主根数为5.46 条。本试验结果表明以1/2WPM+0.5mg/LNAA+30g/L 蔗糖培养基为最佳生根培养基，其生根率达97%，发现使用生长素不同，其生根率有所差别，其原因可能与植物品种有关，根据试验发现，随着生长素浓度增加，其生根率随之提高，是否存在浓度越高其生根率也越高需要后期进一步研究。