天目瓊花組培快繁技術(shù)體系的優(yōu)化

王紅寶 丁丁 鄭伶杰 王金禹1 鄭麗錦 郭艷超

摘要：為獲得一套完整高效的天目瓊花組培快繁技術(shù)體系，以河北濱海地區(qū)天目瓊花帶腋芽莖段為試驗(yàn)材料，系統(tǒng)分析了外植體的消毒方法，不同激素配比及濃度對(duì)天目瓊花腋芽誘導(dǎo)、不定芽增殖、不定芽生根和水培煉苗移栽的影響。結(jié)果表明，外植體最佳滅菌方法是依次用75%乙醇處理40 s、2% NaClO處理3 min、0.1% HgCl2處理3 min，成活率為58.33%;MS+0.2 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA為初代芽誘導(dǎo)的理想培養(yǎng)基，誘導(dǎo)率為91.67%;不定芽增殖以MS+0.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA培養(yǎng)基效果佳，株高為6.04 cm，增殖系數(shù)可達(dá)7;不定芽生根最適配方為 1/2MS+1.5 mg/L NAA，可誘導(dǎo)出健壯發(fā)達(dá)的根系，生根率為92.2%;生根苗移栽基質(zhì)為草炭 ∶蛭石=1 ∶1，成活率達(dá)100%。研究成果更符合工廠化育苗的要求，為天目瓊花產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：天目瓊花;不定芽;增殖;生根;快速繁殖

中圖分類(lèi)號(hào)： S684.04+3? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2021）22-0059-05

收稿日期：2021-03-24

基金項(xiàng)目：河北省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（編號(hào)：16226322D）;河北省農(nóng)林科學(xué)院創(chuàng)新工程（編號(hào)：2019-1-6-3）。

作者簡(jiǎn)介：王紅寶（1992—），女，河北石家莊人，碩士，助理研究員，主要從事植物抗逆生理生態(tài)及分子遺傳育種研究。E-mail：1252146220@qq.com。

通信作者：郭艷超，博士，研究員，主要從事植物抗逆生理生態(tài)及分子遺傳育種研究。E-mail：guoyanchao2008@sina.com。

天目瓊花（Viburnum sargentii）屬忍冬科（Caprifoliaceae）紅果類(lèi)莢蒾屬（Viburnum L.）落葉灌木，別稱佛頭花[1]。天目瓊花夏天開(kāi)白花，花瓣宛如蝴蝶，葉片具掌狀三出脈;秋天葉片變紅，漿果近似球形;秋冬呈鮮紅色[2]。天目瓊花作為一種優(yōu)良的觀花觀果灌木，被廣泛種植于林緣或道路兩旁等[3];此外還具有豐富的藥用、保健價(jià)值，其中果實(shí)中黃酮類(lèi)、酚類(lèi)物質(zhì)含量豐富[4]，具有抗氧化活性，廣泛應(yīng)用于調(diào)控氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)研究[5]，莖中含有人體必需的脂肪酸，可用于治療類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎[6]。該樹(shù)種在觀賞和藥用方面都具有較好的市場(chǎng)發(fā)展前景。

天目瓊花一般采用扦插繁殖[7-8]，易受季節(jié)和取材數(shù)量等因素限制，且出苗不整齊，而組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)具有繁殖快、成本低、保持母本優(yōu)良性狀等優(yōu)點(diǎn)[9-11]。目前，有關(guān)莢蒾屬類(lèi)植物的組織培養(yǎng)的研究已有報(bào)道[12-14]，但研究材料來(lái)自不同品種和地區(qū)，不同培養(yǎng)階段選擇的外植體、激素種類(lèi)及配比濃度也不盡相同[12-13]，有的至今未形成完整的快繁體系，導(dǎo)致組培苗質(zhì)量、誘導(dǎo)率和增殖系數(shù)等關(guān)鍵技術(shù)方面存在差異[15]。因此，本研究以河北濱海地區(qū)天目瓊花帶芽莖段為試材，通過(guò)適時(shí)取材、合理消毒、優(yōu)化激素種類(lèi)配比和濃度，旨在建立一套成活率高、苗木質(zhì)量好、育苗時(shí)間短的高效快繁技術(shù)體系，為天目瓊花快繁、開(kāi)發(fā)利用和種苗規(guī)模化生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐，也為后期多倍體誘導(dǎo)獲得觀賞性更佳和抗逆性更強(qiáng)的天目瓊花新品種奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為濱海農(nóng)業(yè)研究所試驗(yàn)基地的天目瓊花，于2020年5月中旬晴天的上午采集腋芽飽滿的嫩枝作為外植體。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 外植體消毒處理 選擇生長(zhǎng)健壯且無(wú)病蟲(chóng)害、帶飽滿腋芽的天目瓊花嫩枝，剪去葉片，于洗潔精水浸泡0.5 h，并用自來(lái)水沖洗1 h[16]。在超凈工作臺(tái)上將嫩枝剪成長(zhǎng)度1.5～2.0 cm且?guī)?～2個(gè)腋芽的莖段，75%乙醇（C2H5OH）震蕩清洗40 s，然后分別使用2% NaClO溶液和0.1% HgCl2溶液進(jìn)行消毒，消毒時(shí)間分別為1、3、5 min。消毒結(jié)束后用無(wú)菌水震蕩清洗5次，接種到MS空白培養(yǎng)基上。2周后統(tǒng)計(jì)其污染率和存活率。

1.2.2 初代芽誘導(dǎo) 將無(wú)菌萌發(fā)腋芽莖段接種到添加不同濃度6-BA（0.1、0.2 mg/L）和不同濃度NAA（0、0.1 mg/L）的MS培養(yǎng)基上進(jìn)行初代芽誘導(dǎo)萌發(fā)。接種后觀察腋芽萌發(fā)時(shí)間及生長(zhǎng)情況，2周后統(tǒng)計(jì)誘導(dǎo)率。

1.2.3 不定芽增殖 選擇生長(zhǎng)健壯且長(zhǎng)度 1.0～1.5 cm 的初代芽，接種在以MS為基本培養(yǎng)基，添加不同濃度6-BA（0.3、0.5、0.8、1.0 mg/L）和 0.2 mg/L NAA，進(jìn)行不定芽增殖培養(yǎng)。4周后觀察其生長(zhǎng)狀況，統(tǒng)計(jì)株高、增殖系數(shù)。

1.2.4 不定芽生根誘導(dǎo) 以繼代增殖后的優(yōu)質(zhì)無(wú)根苗為材料，去除全部葉片，將苗莖切成帶1～2個(gè)不定芽的莖段。以1/2MS為基本培養(yǎng)基，添加不同濃度的NAA（0.5、1.0、1.5、2.0 mg/L），進(jìn)行生根誘導(dǎo)培養(yǎng)。1周后觀察生根苗生長(zhǎng)情況，4周后統(tǒng)計(jì)根系數(shù)量、根長(zhǎng)及生根率。

1.2.5 煉苗移栽與田間培養(yǎng) 選擇根系健壯發(fā)達(dá)且根長(zhǎng)約3 cm的組培苗進(jìn)行煉苗，用清水洗掉殘留培養(yǎng)基，放入水培盆覆上保鮮膜，置于組培室水培 3～5 d，然后移栽至不同基質(zhì)中，保持濕度70%～80%，溫度25 ℃左右。觀察移栽苗的生長(zhǎng)狀況，記錄其成活率。待移栽苗高度超過(guò)10 cm時(shí)，將其移至田間，正常澆水施肥管理。

1.2.6 培養(yǎng)基配制及培養(yǎng)條件 上述所有培養(yǎng)階段每個(gè)處理5瓶，每瓶接種3個(gè)帶腋芽莖段、不定芽或組培苗，重復(fù)3次。所有培養(yǎng)基均添加30 g/L蔗糖、7.5 g/L瓊脂，pH值調(diào)至5.8～5.9[13]，培養(yǎng)溫度為（25±2） ℃，光照度為2 000～3 000 lx，光照時(shí)間為14 h/d。

組培苗移栽成活率是檢驗(yàn)組織培養(yǎng)技術(shù)體系是否成熟的關(guān)鍵[32-33]，光照、溫度、栽培基質(zhì)透氣性和蓄水保肥能力是決定組培苗能否成活的重要因素[32]。本試驗(yàn)采用草炭和蛭石作為培養(yǎng)基質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)等體積草炭和蛭石混合基質(zhì)比使用單一基質(zhì)的成活率高，可能由于天目瓊花組培苗前期生長(zhǎng)相對(duì)比較緩慢，混合基質(zhì)含有豐富的水分和營(yíng)養(yǎng)，滿足了天目瓊花組培苗的生長(zhǎng)需求。

綜上所述，本研究建立了完整的天目瓊花快繁技術(shù)，并優(yōu)化了組培快繁過(guò)程中不同時(shí)期的最適培養(yǎng)條件：外植體消毒的最佳方法為75%乙醇 40 s、2% NaClO 3 min、0.1% HgCl2 3 min;初代誘導(dǎo)理想培養(yǎng)基為MS+0.2 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA;不定芽增殖效果最好的培養(yǎng)基為MS+0.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA;最適宜生根培養(yǎng)基為 1/2MS+1.5 mg/L NAA;1 ∶1的草炭 ∶蛭石為最合適的移栽基質(zhì)。該培養(yǎng)體系不僅有效縮短了育苗時(shí)間，而且明顯提高了天目瓊花不定芽誘導(dǎo)率、增殖系數(shù)、生根率及組培苗質(zhì)量。本研究可為天目瓊花的規(guī)模化繁育提供技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮小璐，陳俊強(qiáng)，游 捷，等. 莢蒾屬植物研究進(jìn)展[J]. 山東林業(yè)科技，2021，51（1）：76-80.

[2]陶艷萍，朱志民. 天目瓊花大苗繁育技術(shù)[J]. 中國(guó)林副特產(chǎn)，2012（2）：53-54.

[3]滿麗婷，張文蓮. 觀賞苗木天目瓊花扦插繁育技術(shù)研究[J]. 林業(yè)科技通訊，2017（12）：33-34.

[4]龐曉飛，朱 焰，司艷紅，等. 天目瓊花果實(shí)醇提物對(duì)高脂飲食誘導(dǎo)ApoE-/-小鼠動(dòng)脈粥樣硬化的抑制作用[J]. 中藥材，2018，41（11）：2676-2680.

[5]Xie Y，Wang J，Geng Y M，et al. Pheonolic compounds from the fruits of Viburnum sargentii Koehne[J]. Molecules，2015，20（8）：14377-14385.

[6]李 敏，趙 權(quán)，武曉林. 雞樹(shù)條莢蒾抗炎活性研究[J]. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012（11）：136-138.

[7]許宏剛，黃 蓉，漢梅蘭，等. 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)忍冬科植物生根的影響[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，52（2）：71-77.

[8]馬曉華，鄭 堅(jiān)，張旭樂(lè)，等. 不同扦插基質(zhì)與激素對(duì)莢蒾生根的影響[J]. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，59（5）：811-813，820.

[9]李魁鵬，王亞珍，孫曉梅，等. 雜種落葉松嫩枝離體培養(yǎng)與芽增殖研究[J]. 林業(yè)科學(xué)研究，2013，26（增刊1）：82-86.

[10]唐佳佳，尚旭嵐，洑香香.黑荊樹(shù)愈傷組織誘導(dǎo)、增殖與分化[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，34（9）：38-43.

[11]Velayutham P，Karthi C，Nalini P，et al. In vitro regeneration and mass propagation of Hybanthus enneaspermus （L.） F. Muell. from the stem explants through callus culture[J]. International Journal of Agricultural Technology，2012，8（3）：1119-1128.

[12]建德鋒，高英凱. 雞樹(shù)條莢蒾組培初代培養(yǎng)技術(shù)初探[J]. 吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，24（2）：1-3.

[13]吳 鞠，法永樂(lè)，朱翠英，等. 天目瓊花的微體快繁技術(shù)[J]. 山東林業(yè)科技，2012，42（4）：91-92.

[14]畢顯禹，李淑娟. 雞樹(shù)條莢蒾組培再生體系的建立[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018（4）：1-4，12.

[15]王玖瑞，劉孟軍，代 麗. 棗組培中的品種差異及辣椒棗的組培快繁[J]. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，26（4）：59-61.

[16]張紅巖，莫勇生，歐 娜，等. 綠桐增殖、生根培養(yǎng)及煉苗移栽研究[J]. 廣西科學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，36（4）：411-418.

[17]黃烈健，王 鴻. 林木植物組織培養(yǎng)及存在問(wèn)題的研究進(jìn)展[J]. 林業(yè)科學(xué)研究，2016，29（3）：464-471.

[18]祁永瓊. 植物組織培養(yǎng)中污染的原因分析及控制[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（26）：14284-14285，14292.

[19]王 鴻，黃烈健，胡 峰. 3種相思16年生優(yōu)樹(shù)外植體芽誘導(dǎo)研究[J]. 植物研究，2016，36（5）：730-738.

[20]田 懷，侯 娜 .黃精組織培養(yǎng)快繁技術(shù)體系建立的研究[J]. 南京師大學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020，43（3）：129-135.

[21]白艷榮，蔣亞蓮，王進(jìn)英. 花毛茛組培快繁技術(shù)研究[J]. 北方園藝，2021（1）：48-53.

[22]饒丹丹，王湘瑩，蔡 能，等. 紫葉紫薇良種組培快繁研究[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2020，40（12）：75-82.

[23]劉德浩，陳智濤，鄧仿東，等. 苦郎樹(shù)組培快繁技術(shù)研究[J]. 廣西林業(yè)科學(xué)，2020，49（4）：550-554.

[24]張琳娜，何 俊，張 翔，等. 彌勒苣苔組培苗生根及移栽基質(zhì)的篩選[J]. 西部林業(yè)科學(xué)，2018，47（4）：69-73.

[25]燕麗萍，夏 陽(yáng)，毛秀紅，等. 鄧恩桉的組織培養(yǎng)[J]. 林業(yè)科學(xué)，2011，47（5）：157-161.

[26]王 馨，蓋慶巖，焦 驕，等. “丹莓1號(hào)”草莓脫毒組培快繁技術(shù)研究[J]. 植物研究，2020，40（1）：153-160.

[27]唐鳳鸞，郭麗君，趙 健，等. 培養(yǎng)基及接種材料對(duì)走馬胎瓶苗生根和移栽的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，48（19）：30-34.

[28]王 歡，杜鳳國(guó)，呂偉偉. 雞樹(shù)條莢蒾的組織培養(yǎng)與快速繁殖[J]. 植物生理學(xué)通訊，2010，46（11）：1187-1188.

[29]杜姝睿，顧婷婷，潘 林，等. 香莢蒾組織培養(yǎng)快速繁殖的研究[J]. 河北林業(yè)科技，2011（5）：5-7.

[30]蔡 能，王曉明，李永欣，等. 紫薇優(yōu)良品種‘曉明1號(hào)組培快繁體系的建立[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2016，32（1）：22-27.

[31]王麗萍，王 平，王曉明，等. 蜆殼花椒組培苗的生根試驗(yàn)[J]. 經(jīng)濟(jì)林研究，2007，25（1）：34-37.

[32]劉曉光，單梅華，蘇 帥，等. 山杏組培苗生根培養(yǎng)基優(yōu)化及移栽[J]. 分子植物育種，2020，18（6）：1999-2005.

[33]沈 霞，楊小林，馬和平，等. 銀白楊組織培養(yǎng)生根條件影響因子研究[J]. 西部林業(yè)科學(xué)，2020，49（4）：48-53.