首页 > 分享 > 彩色马蹄莲‘卡格丽’组织培养及快繁技术

彩色马蹄莲‘卡格丽’组织培养及快繁技术

花匠小妙招
2025-04-30 21:35

摘要：以彩色马蹄莲‘卡格丽’球茎为外植体，探讨其组织培养技术。结果表明，经75%酒精处理1 min，再用0.1% HgCl2消毒20 min，可建立彩色马蹄莲‘卡格丽’无菌体系。培养基优化试验表明，‘卡格丽’最适继代培养基为：MS+1.5 mg·L-1 6-BA+0.2 mg·L-1 NAA+30 g·L-1蔗糖；最适生根培养基为：1/2MS+0.6 mg·L-1 NAA+0.2 g·L-1活性炭+15 g·L-1蔗糖。

Abstract: The bulbs of Zantedeschia hybrida 'Calgary' were used as the explants to explore the tissue culture technique. The results showed that the sterile system of 'Calgary' could be established by treating the explants with 75% ethanol for 1 min and then disinfecting with 0.1% HgCl2 for 20 min. The medium optimization experiment showed that the optimum subculture medium for 'Calgary' was:MS+1.5 mg·L-1 6-BA+0.2 mg·L-1 NAA+30 g·L-1 sucrose. The optimum rooting medium was:1/2MS+0.6 mg·L-1 NAA+0.2 g·L-1 activated carbon+15 g·L-1 sucrose.

彩色马蹄莲(Zantedeschia hybrida)为天南星科(Araceae)马蹄莲属(Zantedeschia spreng)多年生草本植物[1]，其花茎挺拔、花色丰富明艳、花型独特雅致，深受消费者喜爱，是目前新兴的高档切花品种[2-3]。彩色马蹄莲常规采用种球分生法进行繁殖，速度慢，且易感染病害，严重制约了其产业化发展，而组织培养可提高其繁殖速度。近年来，有关彩色马蹄莲组织培养技术的研究在国内外已见报道[4-6]，但多数以球茎的嫩芽为外植体，诱导成活率较低，且不同品种的组织培养条件差异明显。因此，本研究以彩色马蹄莲‘卡格丽’的球茎作为试验材料，通过不定芽再生途径建立组织培养及快繁技术体系，以期为其优质种苗的推广应用提供参考。

1 材料与方法1.1 试验材料

试验材料为福建省林业科技试验中心大棚栽培种植的彩色马蹄莲新品种‘卡格丽’球茎。‘卡格丽’花苞为奶白色，每块茎有3~20个花序，花序茎高约25 cm，叶绿色，有白色斑点，是目前市场上较受欢迎的马蹄莲品种。

1.2 试验方法1.2.1 无菌体系的建立

将彩色马蹄莲球茎置于自来水下冲洗30 min，在超净工作台上，用75%(体积比)酒精浸泡1 min后，用0.1%(质量比)HgCl2分别消毒10、15、20、25 min，再用无菌水清洗4~5遍。将球茎切成1 cm×1 cm×1 cm小块，接种到诱导培养基，培养15 d后统计并计算污染率和外植体萌发率：萌发率/%=(萌芽的外植体数/接种的外植体数)×100；污染率/%=(污染的外植体数/接种的外植体数)×100。每个培养瓶接种1个外植体，每个处理接种10瓶，重复3次。

1.2.2 诱导培养

设置4种基础培养基:1/2MS、MS、改良的MS、B1，其中改良的MS将MS中的NH4NO3、KNO3分别降低50%，其余成分不变。各处理均添加1.5 mg·L-1 6-BA+0.2 mg·L-1 NAA+30 g·L-1蔗糖，培养30 d后统计并分析不定芽的萌发情况。每个培养瓶接入1个外植体，每个处理接种10瓶，重复3次。

1.2.3 增殖培养

将诱导培养获得的不定芽接入增殖培养基，以MS为基础培养基，设置不同激素组合的培养基, 共8个处理：MS+1.0 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 NAA(A1)；MS+1.0 mg·L-1 6-BA+0.2 mg·L-1 NAA(A2)；MS+1.5 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 NAA(A3)；MS+1.5 mg·L-1 6-BA+0.2 mg·L-1 NAA(A4)；MS+2.0 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 NAA(A5)；MS+2.0 mg·L-1 6-BA+0.2 mg·L-1 NAA(A6)；MS+1.0 mg·L-1 6-BA+0.5 mg·L-1 KT+0.1 mg·L-1 NAA(A7)；MS+ 1.5 mg·L-1 6-BA+0.5 mg·L-1 KT+0.1 mg·L-1 NAA(A8)。培养30 d后统计丛生芽增殖系数并观察芽苗生长情况。每个处理接种不定芽30个，重复3次。

1.2.4 生根培养

将增殖培养获得的1~2 cm高的不定芽切下，接入生根培养基中诱导不定根。以1/2MS为基本培养基，添加0.2 g·L-1活性炭及15 g·L-1蔗糖，设置NAA的浓度为：0、0.2、0.4、0.6、0.8 mg·L-1。培养20 d后观察生根情况，并统计根数、植株高度及生根率等指标。每个处理接种不定芽30个，重复3次。

1.2.5 培养条件

培养温度为22~27 ℃，光照10~12 h·d-1，光强2 000~3 000 lx。

1.3 统计与分析

采用DPS数据处理软件进行统计与分析。

2 结果与分析2.1 消毒时间对彩色马蹄莲外植体诱导的影响

消毒时间对彩色马蹄莲外植体诱导效果的影响见表 1。由表 1可知，0.1%HgCl2对彩色马蹄莲球茎的消毒效果良好。消毒时间为10~20 min，污染率随消毒时间的延长而降低，消毒20 min时，污染率最低，为63.0%，萌发率达100%。之后随着消毒时间延长，污染率开始升高，萌发率也逐渐降低。因此，彩色马蹄莲最适消毒条件为0.1%HgCl2溶液消毒20 min。

表 1消毒时间对彩色马蹄莲外植体诱导的影响1)Table 1Effect of disinfection time on explants induction of Z.hybrida

t消毒/min 污染率/% 萌发率% 10 100.0a 0.0 15 84.8b 100.0a 20 63.0d 100.0a 25 77.2c 46.5b 1)同列数值后附不同小写字母者表示差异达0.05显著水平。

2.2 基本培养基对彩色马蹄莲不定芽诱导的影响

基本培养基对彩色马蹄莲不定芽诱导影响不同(表 2)。由表 2可知，MS培养基诱导的不定芽最多，且为绿色，苗健壮(图 1)，出芽天数最短，仅7 d。改良的MS培养基出芽天数为7 d，但不定芽数少于MS培养基。B1和1/2MS培养基效果较差，不定芽萌发少，出芽天数长。因此，以MS培养基作为彩色马蹄莲不定芽诱导的基本培养基。

表 2基本培养基对彩色马蹄莲不定芽诱导的影响1)Table 2Effect of basic medium on adventitious bud induction of Z.hybrida

基本培养基外植体不定芽 t出芽/d个个 1/2MS 10 19.5d 10b MS 10 32.4a 7c 改良的MS 10 25.8b 7c B1 10 22.4c 12a 1)同列数值后附不同小写字母者表示差异达0.05显著水平。

图 1 彩色马蹄莲不定芽的诱导Figure 1 Induction of adventitious buds of Z.hybrida

2.3 激素组合对彩色马蹄莲增殖培养的影响

将彩色马蹄莲球茎诱导的不定芽接入添加激素组合的增殖培养基中，芽的基部长出淡绿色愈伤组织，培养15 d后基部开始长出丛生芽，30 d后统计增殖系数及芽苗的生长情况(表 3)。由表 3可知，当6-BA浓度较低时，愈伤组织生长较小，有丛生芽长出，芽高均≥3 cm；随着6-BA浓度的增加，增殖系数逐渐提高，当6-BA浓度达1.5 mg·L-1时，愈伤组织生长状态良好，呈浅绿色，增殖系数达3.71，芽高均≥2 cm；随着6-BA浓度的继续增加，丛生芽增殖系数反而降低，愈伤组织停止生长。对比A1、A2处理可知，NAA对增殖培养影响不显著；对比A3、A8处理发现，KT对增殖培养效果不显著。因此，彩色马蹄莲的最适增殖培养基为：MS+1.5 mg·L-1 6-BA+0.2 mg·L-1 NAA+30 g·L-1蔗糖。

表 3激素组合对彩色马蹄莲丛生芽增殖培养的影响1)Table 3Effects of hormone combinations on proliferation and multiplication of Z.hybrida buds

处理 ρ6-BA ρKT ρNAA 增殖系数1) 再生芽生长情况 mg·L-1 mg·L-1 mg·L-1 A1 1.0 0.0 0.1 2.53d 基部愈伤小，芽萌发，芽高≥3 cm A2 1.0 0.0 0.2 2.47d 基部愈伤小，芽萌发，芽高≥3 cm A3 1.5 0.0 0.1 3.60ab 基部愈伤较好，芽萌发，芽高≥2 cm A4 1.5 0.0 0.2 3.71a 基部愈伤较好，芽萌发，芽高≥2 cm A5 2.0 0.0 0.1 1.20e 基部愈伤小，部分玻璃化，芽萌发，芽高≤2 cm A6 2.0 0.0 0.2 1.00f 基部愈伤小，芽萌发，芽高≤2 cm A7 1.0 0.5 0.1 3.05c 基部愈伤较好，呈浅绿色，芽萌发，芽高≥2 cm A8 1.5 0.5 0.1 3.55b 基部愈伤较好，呈浅绿色，芽萌发，芽高≥2 cm 1)同列数值后附不同小写字母者表示差异达0.05显著水平。

2.4 NAA浓度对彩色马蹄莲生根诱导的影响

将1~2 cm高且健壮的不定芽接到生根诱导培养基, 7 d后可观察到根原基分化, 之后根原基不断伸长, 20 d后观察并统计不定芽的生根诱导情况(表 4)。由表 4可知，彩色马蹄莲‘卡格丽’为较易生根品种，未添加NAA时，生根率也能达100%；随着NAA浓度的增加，根数、株高和叶片数指标均有显著差异。从综合指标上看，NAA浓度为0.6 mg·L-1时，根数最多、株高适中、叶片数最多，为彩色马蹄莲‘卡格丽’的最适生根培养基。

表 4NAA浓度对彩色马蹄莲生根诱导的影响1)Table 4Effect of NAA concentration on rooting induction of Z.hybrida

ρNAA/(mg·L-1) 株高/cm 叶片数/片根数/条生根率/% 0.0 6.2a 3.3b 2.4c 100 0.2 5.7b 2.1d 1.8e 100 0.4 4.9d 3.0c 2.2d 100 0.6 5.5c 3.6a 3.2a 100 0.8 3.8e 3.0c 2.8b 100 1)同列数值后附不同小写字母者表示差异达0.05显著水平。

3 讨论与小结

当前，彩色马蹄莲大多采用块茎分生繁殖法, 繁殖系数低、速度慢，且种球容易感染病害，严重制约了其优良种苗的繁育与推广。植物组织培养技术可大大提高彩色马蹄莲的繁殖速度，具有较好的前景[7-8]。本研究选择市场上受欢迎的彩色马蹄莲品种‘卡格丽’的球茎作为外植体, 经75%酒精处理1 min，再用0.1%HgCl2消毒20 min, 在诱导过程中可有效降低污染, 建立了彩色马蹄莲‘卡格丽’无菌体系，污染率低至63.0%，萌发率达100%，从而克服了彩色马蹄莲以嫩芽为外植体诱导成活率较低的难题。通过培养基的优化试验，建立彩色马蹄莲优良品种的组织培养快繁技术体系, 提高了繁殖系数及组培苗的生根率，可为市场提供大量优质种苗。本研究表明，以MS+1.5 mg·L-1 6-BA+0.2 mg·L-1 NAA+30 g·L-1蔗糖为继代增殖培养基，彩色马蹄莲丛生芽增殖系数可达3.71；以1/2MS+0.6 mg·L-1 NAA+0.2 g·L-1活性炭+15 g·L-1蔗糖为生根诱导培养基，生根率可达100%，根数达3.2条。