PP333對(duì)非洲菊離體保存中增殖及生根的影響

謝園園，曹麗平，楊金鋒，吳 玲，賴齊賢

（1.浙江農(nóng)林大學(xué)風(fēng)景園林與建筑學(xué)院，浙江臨安 311300；2.浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，浙江臨安 311300）

PP333對(duì)非洲菊離體保存中增殖及生根的影響

謝園園1，曹麗平2，楊金鋒2，吳 玲1，賴齊賢2

（1.浙江農(nóng)林大學(xué)風(fēng)景園林與建筑學(xué)院，浙江臨安 311300；2.浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，浙江臨安 311300）

為探討不同濃度的PP333對(duì)非洲菊品種紫胭離體保存中增殖及生根的影響，分別添加0，0.1，0.2，0.4，0.8，1.2，1.6和2.0 mg·L-1的PP333培養(yǎng)基對(duì)其增殖苗和生根苗進(jìn)行培養(yǎng)。結(jié)果表明，增殖培養(yǎng)過(guò)程中，在培養(yǎng)基中添加0.8～1.2 mg·L-1的PP333可使非洲菊紫胭組培苗矮化，抑制其增殖，有效延緩生長(zhǎng)；生根培養(yǎng)過(guò)程中添加0～0.1 mg·L-1PP333，則可提高紫胭的生根數(shù)量及根長(zhǎng)，同時(shí)還有一定的壯苗作用。

PP333；非洲菊品種紫胭；離體保存；增殖；生根

非洲菊（Gerbera jamesonii Bolus.）是菊科大丁草屬多年生常綠草本植物，為重要切花材料。2012年全國(guó)花卉統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)［1］顯示，在主要鮮切花（月季、康乃馨、百合、菊花、非洲菊、唐菖蒲）中，非洲菊的種植面積、銷售量和銷售額分別排名第4，2和3位。由此可見，其市場(chǎng)需求量很大，發(fā)展前景廣闊。非洲菊是異花授粉植物，目前主要通過(guò)組織培養(yǎng)進(jìn)行資源保存和育苗生產(chǎn)［2-6］。但在正常條件下，非洲菊組培苗20 d左右需繼代1次，生產(chǎn)成本和勞動(dòng)強(qiáng)度高，且頻繁的繼代會(huì)產(chǎn)生變異和畸形苗。因此對(duì)非洲菊離體保存培養(yǎng)基配方的研究就尤為重要。

PP333是一種廣譜性植物生長(zhǎng)延緩劑，能提高試管苗質(zhì)量，具有延緩植物生長(zhǎng)、延長(zhǎng)繼代間隔時(shí)間的作用［7-10］，在非洲菊組織培養(yǎng)上已見報(bào)道［11-13］。根據(jù)這一特性，本文探究離體保存過(guò)程中，PP333對(duì)非洲菊組培苗增殖及生根的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

非洲菊品種紫胭（Gerbera jamesonii Bolus‘Ziyan’）經(jīng)增殖和壯苗培養(yǎng)的無(wú)菌苗。

1.2 方法

1.2.1 不同濃度PP333處理非洲菊組培苗增殖培養(yǎng)

以繼代培養(yǎng)的生長(zhǎng)健壯、長(zhǎng)勢(shì)一致的非洲菊無(wú)菌苗為試驗(yàn)材料，分別設(shè)0，0.1，0.2，0.4，0.8，1.2，1.6和2.0 mg·L-1共8種不同的PP333濃度處理，基本培養(yǎng)基為MS+0.5 mg·L-16-BA（蔗糖30 g·L-1，瓊脂0.7 g·L-1，pH值5.8），將叢生芽切去葉片保留1 cm長(zhǎng)左右的葉柄，每處理20瓶，每瓶4叢，每叢2株，連續(xù)保存60，120 d，觀察并記錄植株生長(zhǎng)狀況。

1.2.2 不同濃度PP333處理非洲菊生根培養(yǎng)

以壯苗培養(yǎng)后的生長(zhǎng)健壯、長(zhǎng)勢(shì)基本一致的無(wú)菌苗為試驗(yàn)材料，分別設(shè)0，0.1，0.2，0.4，0.8，1.2，1.6和2.0 mg·L-1共8種不同的PP333濃度處理，基本培養(yǎng)基為1/2MS+0.5 mg·L-1ⅠAA（蔗糖20 g·L-1，瓊脂0.7 g·L-1，pH值5.8），將3～4 cm高的不定芽去除愈傷組織及壞死葉，切成單芽，每處理20瓶，每瓶4株，連續(xù)保存120 d，觀察并記錄株高及生根狀況。

1.2.3 培養(yǎng)條件

光照強(qiáng)度2 000～3 000 lx，光照時(shí)間12 h· d-1，培養(yǎng)溫度（25±2）℃。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel和DPS數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，按照Duncan′s新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)非洲菊組培苗增殖的影響

2.1.1 分化

隨著PP333濃度的升高，非洲菊增殖系數(shù)（分化芽數(shù)/接種芽數(shù)）整體呈下降的趨勢(shì)。濃度為0.8 mg·L-1時(shí)，植株分化開始受到顯著抑制；2.0 mg·L-1時(shí)，增殖系數(shù)僅為1.4，即當(dāng)PP333濃度為0.1～2.0 mg·L-1時(shí)會(huì)抑制紫胭分化（圖1）。

圖1 不同濃度PP333對(duì)紫胭增殖系數(shù)的影響

2.1.2 株高和長(zhǎng)勢(shì)

從株高上看，隨著PP333濃度的增加逐漸降低，超過(guò)1.2 mg·L-1時(shí)，與60 d相比，120 d株高增長(zhǎng)極小。處理1和2的株高間均達(dá)極顯著水平，處理4各株高間達(dá)顯著水平，其余各處理組株高均無(wú)顯著差異（表1）。

從長(zhǎng)勢(shì)上看，120 d對(duì)照組苗基本白化死亡（圖2中B），0.1～0.4 mg·L-1的PP333處理對(duì)植株抑制作用較小，組培苗均出現(xiàn)白化現(xiàn)象，且濃度越低，白化越多。0.8～1.2 mg·L-1時(shí)，無(wú)白化，葉色深綠，葉片增大，葉柄粗壯，長(zhǎng)勢(shì)最好（圖2中D）；1.6 mg·L-1時(shí)，植株生長(zhǎng)開始受到強(qiáng)烈抑制，葉柄幾乎不伸長(zhǎng)，植株開始死亡（表2）。由于培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)，120 d時(shí)，除處理6和7外，其余處理組均有生根現(xiàn)象，0～0.4 mg· L-1處理組根白色且細(xì)長(zhǎng)，0.8～1.2 mg·L-1處理根淺綠且短粗。

表1 PP333處理后不同時(shí)間的株高及長(zhǎng)勢(shì)

圖2 對(duì)照和處理4增殖苗60和120 d的生長(zhǎng)狀況

2.2 對(duì)紫胭試管苗生根的影響

2.2.1 生根

表2顯示，0.1 mg·L-1PP333處理120 d時(shí)，紫胭根系變短；0.2 mg·L-1時(shí)，根長(zhǎng)有上升趨勢(shì)。之后隨濃度增加，植株根長(zhǎng)逐漸下降。0～0.2 mg·L-1的植株根白且細(xì)長(zhǎng)；隨濃度升高，處理苗根系呈螺旋狀短縮，根淡綠色，且濃度越高根系越短；2.0 mg·L-1時(shí)，根長(zhǎng)僅14.97 mm，為對(duì)照的1/7。0～1.2 mg·L-1時(shí)根數(shù)隨濃度的增加而增加，1.2 mg·L-1時(shí)達(dá)最高，為9.28條；1.2～2.0 mg·L-1時(shí)，根數(shù)隨濃度升高而減少。相比對(duì)照，PP333處理后植株生根數(shù)整體增加。

表2 PP333對(duì)紫胭生根的影響

2.2.2 株高及長(zhǎng)勢(shì)

由表3可知，隨著PP333濃度的增加，株高呈下降趨勢(shì)。生根過(guò)程中，PP333最佳處理濃度為0.1 mg·L-1（圖3中D）。120 d時(shí)對(duì)照組植株大部分出現(xiàn)白化現(xiàn)象（圖3中B），隨著PP333濃度的增加，組培苗葉色由黃綠色逐漸變?yōu)樯罹G色，根系由細(xì)長(zhǎng)到短縮，根色由白色到淡綠色，植株由無(wú)白化到出現(xiàn)致死現(xiàn)象，且從處理4開始，紫胭株高顯著降低，植株出現(xiàn)玻璃化現(xiàn)象。濃度2.0 mg·L-1時(shí)，組培苗全部死亡。

圖3 對(duì)照和處理1的紫胭生根苗60和120 d的生長(zhǎng)狀況

3 小結(jié)與討論

有關(guān)研究表明，PP333的作用機(jī)理是抑制植物內(nèi)源赤霉素的生物合成和外源赤霉素對(duì)植物作用［14］，它可以矮化植株，延緩組培苗生長(zhǎng)，提高增殖系數(shù)和生根率，增強(qiáng)植物的抗性［15-17］。本文旨在通過(guò)研究PP333對(duì)紫胭離體保存過(guò)程中株高、長(zhǎng)勢(shì)等形態(tài)指標(biāo)的影響，探討其是否可以有效延緩非洲菊生長(zhǎng)，從而用于非洲菊的離體保存。

通過(guò)對(duì)紫胭繼代培養(yǎng)的組培苗施加不同濃度PP333初步得出，PP333能使紫胭矮化，0.8 mg·L-1可有效抑制紫胭增殖苗生長(zhǎng)；對(duì)生根過(guò)程施加后，生根苗在0.1 mg·L-1處理濃度下長(zhǎng)勢(shì)最好。但本試驗(yàn)在施加0～2.0 mg·L-1的PP333后，其增殖系數(shù)整體降低，即PP333抑制紫胭分化。這與瑪依拉·艾力等［13］研究結(jié)果不盡相同，其在培養(yǎng)基中分別施加0.2，0.4，0.6 mg·L-1的PP333后，與對(duì)照相比，增殖系數(shù)呈增加的趨勢(shì)。據(jù)唐前瑞等［11］報(bào)道，0～10 mg·L-1的PP333有促進(jìn)非洲菊試管苗生根的作用。而本試驗(yàn)從1.6 mg·L-1的PP333濃度處理開始，組培苗生根數(shù)雖有所增加，但根長(zhǎng)顯著縮短，根色為綠色，表明此時(shí)PP333顯著抑制了試管苗根的伸長(zhǎng)。席夢(mèng)利等［12］在研究中發(fā)現(xiàn)，添加PP333后，非洲菊生根率、平均根數(shù)和移栽成活率均呈先增后降的趨勢(shì)，這與本試驗(yàn)的生根數(shù)趨勢(shì)基本一致?？赡苡捎谠囼?yàn)品種不同等原因，本試驗(yàn)中0.1 mg·L-1處理最適合加入培養(yǎng)基進(jìn)行生根，而非0.2 mg·L-1。此最佳濃度下培養(yǎng)120 d后，紫胭組培苗株高及根長(zhǎng)受到抑制較小，生根數(shù)略有升高，且植物葉色正常，葉柄變粗，無(wú)白化；而從0.8 mg·L-1開始植株顯著矮化，部分出現(xiàn)玻璃化。由此可見，低濃度（0～1.2 mg·L-1）的PP333可促進(jìn)紫胭生根，延緩其生長(zhǎng)，但過(guò)高濃度（1.2～2.0 mg·L-1）則會(huì)嚴(yán)重抑制莖和根的伸長(zhǎng)。

PP333對(duì)那賀川野菊等植物來(lái)說(shuō)具有延緩衰老、保存種質(zhì)資源的作用［18-19］。也有研究認(rèn)為，PP333可促進(jìn)植株分化、抑制生長(zhǎng)，但延緩衰老的作用不明顯［8］。Rani等［20］研究得出，1.0 mg·L-1的PP333最適合用來(lái)離體保存蓽茇增殖苗，此時(shí)苗高和增殖系數(shù)都較低。本試驗(yàn)結(jié)果表明，0.8～1.2 mg·L-1的PP333是保存紫胭增殖苗最適宜的濃度，這2種濃度下紫胭葉色深綠，培養(yǎng)120 d無(wú)白化現(xiàn)象。所以本試驗(yàn)認(rèn)為，PP333可用來(lái)進(jìn)行紫胭的中期保存。

PP333在離體保存紫胭120 d時(shí)，在增殖過(guò)程中，PP333濃度為1.6 mg·L-1時(shí)，組培苗開始有致死現(xiàn)象；在生根過(guò)程中，PP333濃度達(dá)2.0 mg·L-1時(shí)，植株全部致死。由此可見，針對(duì)同一非洲菊品種不同的生長(zhǎng)階段，在探討其最佳的PP333離體保存濃度時(shí)，需對(duì)最佳濃度進(jìn)行篩選。

綜上所述，適宜濃度（0.8～1.2 mg·L-1）的PP333能延緩紫胭組培苗生長(zhǎng)，這為減少繼代次數(shù)、延長(zhǎng)繼代間隔時(shí)間和保存非洲菊種質(zhì)資源提供一定的理論依據(jù)；同時(shí)，低濃度（0～0.1 mg· L-1）的PP333能在較少抑制株高的前提下使紫胭的葉柄變粗并增加生根數(shù)，進(jìn)而改善組培苗的質(zhì)量；而PP333濃度過(guò)高則直接抑制非洲菊地上、地下部分的正常生長(zhǎng)，葉柄嚴(yán)重短縮，根系畸形，甚至可能會(huì)使植物致死。

本試驗(yàn)僅從部分形態(tài)指標(biāo)上探究了PP333對(duì)非洲菊紫胭離體保存的作用，并未對(duì)PP333處理的組培苗恢復(fù)生長(zhǎng)以及移栽后的生長(zhǎng)狀況和生理指標(biāo)做深入探討。因此，PP333是否可以在保持非洲菊遺傳穩(wěn)定性的前提下保存其種質(zhì)資源，還值得進(jìn)一步的驗(yàn)證。

［1］ 黃正秉.切花：生產(chǎn)擴(kuò)容減緩出口增長(zhǎng)［N/OL］.中國(guó)花卉報(bào)，2013-09-02.［2014-01-09］.http：//www.chinaflower.com/zhuanti/2013/2012sjtj/index.htm l.

［2］ 石文山，李樹麗，胡敬宜，等.非洲菊的離體培養(yǎng)和快速繁殖技術(shù)研究［J］.中國(guó)種業(yè)，2006（11）：44-46.

［3］ 王麗花，王繼華，楊秀梅，等.非洲菊組培快繁及雌核離體誘導(dǎo)技術(shù)研究進(jìn)展［J］.中國(guó)種業(yè)，2012（8）：3-5.

［4］ Cardoso JC，Teixeira da Silva J A.Gerbera micropropagation［J］.Biotechnology Advances，2013，31：1344-1357.

［5］ 高艷明，李建設(shè)，李曉娟.非洲菊花托組織培養(yǎng)的研究［J］.西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2006，15（4）：200-202.

［6］ Akter N，Hoque MⅠ，Sarker R H.Inυitro propagation in three varieties of gerbera（Gerbera jamesonii Bolus.）from flower bud and flower stalk explants［J］.Plant Tissue Cu lture and Biotechnology，2013，22（2）：143-152.

［7］ 薛寒青，高霞.PP333在切花百合組織培養(yǎng)中的作用［J］.青海大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2007，25（2）：28-30.

［8］ 趙密珍，刁曼妮，錢亞明，等.PP333對(duì)草莓種質(zhì)離體保存的影響［J］.植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2003，4（3）：242-244.

［9］ 艾辛，夏志蘭，劉明月，等.植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)馬鈴薯試管苗生長(zhǎng)和保存的影響［J］.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2005，31（5）：514-517.

［10］ 蘭偉，徐培培，許樹成.香青蘭的離體保存研究［J］.熱帶作物學(xué)報(bào)，2013，34（4）：675-680.

［11］ 唐前瑞，譚艷云，于暉.PP333對(duì)非洲菊試管苗生根的影響［J］.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1996，22（1）：29-32.

［12］ 席夢(mèng)利，王節(jié)萍，章靜娟，等.PP333在非洲菊組織培養(yǎng)中的應(yīng)用［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000（3）：55-56.

［13］ 瑪依拉·艾力，廖飛雄.PP333和三唑酮對(duì)非洲菊微繁的效應(yīng)［J］.亞熱帶植物科學(xué)，2004，32（4）：32-34.

［14］ 楚愛香，孔祥生，張要戰(zhàn).植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在觀賞植物上的應(yīng)用［J］.園藝學(xué)報(bào)，2004，31（3）：408-412.

［15］ 朱道圩，張會(huì)麗，王錦，等.PP333對(duì)大花高代組培苗生長(zhǎng)的效應(yīng)［J］.植物生理學(xué)通訊，2006，42（2）：232-234.

［16］ 陳龍清，張雨琴，袁芳亭，等.PP333及矮壯素對(duì)地被菊試管苗生根的影響（簡(jiǎn)報(bào)）［J］.植物生理學(xué)通訊，2000，36（5）：425-427.

［17］ Huo W，Zhuang C，Cao Y，et al.Paclobutrazol and plantgrowth promoting bacterial endophyte Pantoea sp.enhance copper tolerance of guinea grass（Panicum maχimum）in hydroponic culture［J］.Acta Physiol Plant，2012，34：139-150.

［18］ 蘭偉，陳素梅，尹冬梅，等.那賀川野菊的離體保存［J］.園藝學(xué)報(bào)，2010，37（12）：2007-2016.

［19］ Moosikapala L，Te-chato S.Application of inυitro conservation in Vetiυeria zizanioides Nash［J］.Journal of Agricultural Technology，2010，6（2）：401-407.

［20］ Rani D，Dantu P K.Direct shoot regeneration from nodal，internodal and petiolar segments of Piper longum L.and inυitro conservation of indexed plantlets［J］.Plant Cell，Tissue and Organ Culture（PCTOC），2012，109（1）：9-17.

（責(zé)任編輯：張瑞麟）

S 682

B

0528-9017（2014）06-0856-04

文獻(xiàn)著錄格式：謝園園，曹麗平，楊金鋒，等.PP333對(duì)非洲菊離體保存中增殖及生根的影響［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（6）：856-859.

2014-02-25

浙江省自然科學(xué)基金（LY13C150005）

謝園園（1990-），女，安徽六安人，碩士生，研究方向?yàn)閳@林植物遺傳育種。E-mail：xieyuanyuanyx@163.com。

賴齊賢（1965-），教授，從事花卉育種、園藝植物栽培和特種空間園林綠化研究工作。E-mai1.1aiqixian@zafu.edu.cn。