非洲菊組織培養(yǎng)研究進展

陳升升

摘要：非洲菊采用組培快繁法是解決非洲菊優(yōu)質種苗短缺的有效途徑之一，并且已作為一種新的繁殖手段成為非洲菊的主要繁殖方法。本文介紹了非洲菊組織培養(yǎng)研究進展以及非洲菊的組織培養(yǎng)技術仍存在問題。

關鍵詞：非洲菊；組織培養(yǎng)；進展

中圖分類號：S682.1 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）018-000-01

一、背景

非洲菊（Gerbera jamesonii）又名燈盞花、扶郎花，多年生草本植物。現(xiàn)已躋身世界市場暢銷切花之列，并以其獨特的魅力風靡全球，其花色艷麗多彩，植株風韻秀美，花產(chǎn)量高，花期長，能在設施條件下四季供花，栽培管理省工。

非洲菊有兩種傳統(tǒng)栽培方法，分別為分株繁殖和播種。非洲菊采用種子繁殖的方式，這種方式的缺陷：種子壽命短，發(fā)芽率也很低（一般僅有30%～40%），其結實率也很低，并且極易產(chǎn)生變異和退化；而采用分株繁殖的方式，這種方式易于傳播病害使種性退化，并且這種繁殖方式1年1株母株僅能分株5～6株，繁殖系數(shù)低，難以滿足花卉市場需求。所以解決非洲菊優(yōu)質種苗短缺，采用組培快繁法是有效途徑之一。事實證明，對具有優(yōu)良品種特性的非洲菊采用組織培養(yǎng)法進行快速繁殖，能夠在短期內(nèi)生產(chǎn)出整齊均勻的大量健壯種苗，建立一個高效率的植株再生系統(tǒng)。這種方法具有組培苗具有體積小，便于交流、運輸和攜帶、質量好等特點，有利于優(yōu)良品種的推廣和種質資源的保存。這種方式作為一種新的繁殖手段成為非洲菊的主要繁殖方法，繁殖系數(shù)高，可不受季節(jié)限制，大量生產(chǎn)，滿足市場需求。

二、非洲菊組織培養(yǎng)研究進展

1.研究進展

在國內(nèi)外，20世紀70年代后都進行了非洲菊快速繁殖和組織培養(yǎng)的研究。最初研究，Pieriketal發(fā)現(xiàn)用非洲菊的花萼和花托，都能夠誘導外植體出芽。中國在20世紀80年代后，開始實踐工廠化花卉組織培養(yǎng)育苗?？蒲腥藛T對非洲菊愈傷組織的誘導、芽苗的快速增殖分化與生根誘導、試管苗馴化，栽入大田等過程進行了比較深入的探索。這對非洲菊生理生化和生長特性的研究具有重要的理論意義，也為非洲菊生物技術育種奠定了良好的基礎。鄭秀芳等使用非洲菊重瓣切花品種為研究材料，采用葉片、花托、葉柄和花梗等不同的植物材料作為外植體，在MS培養(yǎng)基上，給予適當?shù)耐饨鐥l件進行培養(yǎng)，研究表明，非洲菊組織培養(yǎng)適宜的外植體材料是花托；余顯榮等用無菌苗段，進行迅速誘導芽，能夠明顯縮短愈傷組織的誘導期。

非洲菊組織培養(yǎng)技術研究越來越深入，科研人員使用非洲菊的不同植物材料作為外植體，進行組織培養(yǎng)，通過不同試驗的對比，發(fā)現(xiàn)如果使用不同的外植體進行培養(yǎng)，那么培養(yǎng)的效果也有很大的差別，花托、花萼、莖尖、花梗、花蕾等均可作為非洲菊組織培養(yǎng)的外植體，并且獲得了再生植株。魯雪華等表明，花托是純白色時繁殖最快，黃色時繁殖最慢。陳曉靜等通過對以上材料研究表明，花托培養(yǎng)誘導分化時間長，花托表面消毒困難，消耗的材料量比較大，而且容易受到污染；用幼葉培養(yǎng)耗時長，并且分化率低；如果以縮短芽莖段作為組織培養(yǎng)的外植體，與葉片相比，具有易取材料的優(yōu)點，芽增殖率高，操作簡單，易消毒，誘導期短，效果良好。

現(xiàn)今非洲菊組培過程中以MS為基本的培養(yǎng)基，培養(yǎng)基狀態(tài)為固體。目前，組織培養(yǎng)中僅用了大約15種，如MS，B5，N6，WPM，SH，NT等。有的人用B5、SH等基本的培養(yǎng)基來代替MS培養(yǎng)基，對于非洲菊的組培快繁取得了較好的效果。周恒通過研究發(fā)現(xiàn)，外植體芽分化階段以B5培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基時，植物材料的生長情況最好。可見，如果外植體類型不同，那么愈傷組織的生長狀況也不同，然而基本培養(yǎng)基是MS，外植體誘導愈傷組織的效果明顯變好，同時在SH、B5和N6等不同的培養(yǎng)基上，一般不容易誘導出愈傷組織。MS培養(yǎng)基，SH，B5、N6培養(yǎng)基，氨態(tài)氮和硝態(tài)氮比例高，非洲菊葉片愈傷組織的誘導效果最好的可能是MS培養(yǎng)基。

植物生長調(diào)節(jié)物質，在植物組織培養(yǎng)中，具有重要的作用，也是植物生長發(fā)育中不可缺少的，通常包含各種植物激素和植物生長調(diào)節(jié)物質，前者是植物體本身體內(nèi)產(chǎn)生的，后者是在人為條件下合成的，需要一定的技術手段。因此，影響植物的生長，開花，結實，成熟，衰老和脫落，休眠，萌發(fā)，生理生化活性。如果基本培養(yǎng)基中加入了適當?shù)闹参镎{(diào)節(jié)物質，能夠誘導植物細胞的細胞分裂、愈傷組織的分化、營養(yǎng)器官的分化。經(jīng)研究，激素組合不同，在一定的范圍內(nèi)，對愈傷組織分化的影響也不同。以花蕾作為組織培養(yǎng)的外植體，張素勤等通過對生長素類和細胞分裂素類在誘導不定芽方面影響研究，發(fā)現(xiàn)如果6-BA和KT分別是5.0mg/L和6.0mg/L時，誘導的效果最好，不定芽的長度最佳，但是若超過了兩者的使用量最適濃度范圍，誘導的效果不好，不定芽的長度會變小。戴云新認為，用花托作為外植體時，6-BA和KT都可以誘導愈傷組織，愈傷組織在6-BA含量高的培養(yǎng)基中較易產(chǎn)生，周恒的研究發(fā)現(xiàn)，在低濃度6-BA（0mg/L和5mg/L之間）不容易分化誘導芽，但隨著6-BA濃度的增加，逐漸會有花蕾出現(xiàn)。當BA濃度達到10mg/L，其中芽的分化效果最佳。不同的生長素濃度范圍內(nèi)，芽的分化效果不同，在低濃度時，效果較好，隨著生長素濃度的增加，會逐漸促進愈傷組織的生長，然而，在一定程度上，這會抑制花芽的分化。

2.存在的問題

非洲菊的組織培養(yǎng)技術雖然日趨完善，而且已初步建立了一套非洲菊組培快繁的培養(yǎng)程序，但該技術仍存在著一些不足之處。比如有的方法雖然提高了繁殖系數(shù)，但苗的生長狀況發(fā)生了變化，葉片細長，苗變脆，易斷裂，給接種，移栽等操作工作帶來了麻煩。還有人們?yōu)樽非罂焖俜敝?，而忽略了繁殖質量、繁殖系數(shù)的關系。所以采用該技術時我們要選擇合適的激素濃度和種類，以達到快速繁殖的目的。另一方面，組織培養(yǎng)成本較高，如何簡簡化工序，化培養(yǎng)基，改進移栽技術等方法來降低成本，使非洲菊組織培養(yǎng)技術更好的應用于生產(chǎn)，有待于進一步研究。