雞冠花試管內(nèi)開花技術(shù)研究

李可貴 劉揚 陳冠銘 任杰 李宏楊

(1三亞市南繁科學(xué)技術(shù)研究院 海南三亞572000;2三亞市熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 海南三亞572000)

雞冠花（Celosia cristataL.）為莧科青葙屬一年生草本植物，別名老來紅、鳳尾雞冠、紅雞冠等。雞冠花原產(chǎn)于非洲、美洲和亞洲印度，在中國幾乎全國均有分布。雞冠花一般在夏秋季開花，花期長，花多數(shù)為紅色，呈雞冠狀，適于布置花壇、花境或盆栽觀賞等，是當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的觀賞植物品種［1］。

試管花是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，在人為可控的無菌環(huán)境條件下培養(yǎng)而成，在相對密閉的透明試管瓶里生長與觀賞的微型花卉。試管花卉又被稱為“天使花房”“試管花屋”“手指玫瑰”等?！笆种该倒濉痹陧n國、英國、日本、新加坡等地很流行［2］。目前，國內(nèi)實現(xiàn)試管內(nèi)成花的植物有鐵皮石斛、長筒花、長壽花、鳳仙花、千日紅、大巖桐、春石斛、香石竹等近30種［3-8］。

有關(guān)雞冠花試管內(nèi)成花技術(shù)的研究已有報道。李廣友等［9］研究不同濃度蔗糖和不同培養(yǎng)空間對雞冠花生長的影響，當(dāng)蔗糖濃度為40 g/L時，花序的長度和寬度最大；容器越小，營養(yǎng)生長時間縮短，開花時間提前；花期最長可以達到60 d以上。孫寧等［10］研究發(fā)現(xiàn)，生長激素IAA與NAA對雞冠花的生根和成花有促進作用，IAA 0.5 mg/L、NAA 1.0 mg/L時成花率均可達到100%，且以IAA 0.5 mg/L時單株成花數(shù)最多；KT對植物的分化和開花有促進作用，而6-BA對雞冠花生根與成花有抑制作用。梁艷等［11］研究認為，0.5 mg/L IBA處理的雞冠花生根率和開花率最高。林炳英等［12］認為，MS培養(yǎng)基中加入6-BA 0.6 mg/L和NAA 0.1 mg/L誘導(dǎo)的芽數(shù)量最多，而且芽生長表現(xiàn)較好，有利于芽的增殖培養(yǎng)。但利用該技術(shù)制作成雞冠花試管花卉并應(yīng)用于生產(chǎn)的報道還很少，原因可能在產(chǎn)品易受污染、保鮮期較短、運輸易損等方面。本研究擬解決如何提高產(chǎn)品保鮮效果和觀賞性，并考察了產(chǎn)品在不同環(huán)境下的適應(yīng)性，為產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 材料

雞冠花（紅色，普通品種）種植于三亞市南繁科學(xué)技術(shù)研究院種質(zhì)資源圃內(nèi)，9月份采收種子后，去雜，挑選黑色飽滿的種子，曬干。種子用塑料封口袋包裝好，置于冰箱冷藏（4℃），備用。山農(nóng)一號為市售廣譜性生物抑菌劑。

1.2 方法

1.2.1 外植體消毒與無菌播種

將雞冠花種子置于三角瓶中，加入洗潔精，蓋上紗布，然后注入自來水，反復(fù)搖動并靜置1 min，透過紗布濾去洗潔精。重復(fù)沖洗3次后，瀝干水備用。在超凈工作臺上，將75%酒精倒入裝雞冠花種子的三角瓶中，浸泡滅菌3 min，倒去酒精，用無菌水沖洗5次。再用20%的次氯酸鈉溶液滅菌10 min，期間不斷搖動，倒去消毒液，用無菌水沖洗5次。

將種子均勻散播在培養(yǎng)基上，15 d后幼苗株高可達1.6 cm。所用培養(yǎng)基配方［13］為：1/2 MS（其中大量元素減半，其它成分不變）＋蔗糖25 g/L＋卡拉膠7 g/L；培養(yǎng)基pH值調(diào)至5.8～6.0，在121℃下高壓滅菌20 min，下同。所用培養(yǎng)條件：培養(yǎng)室溫度為（25±2）℃，光照12 h/黑暗12 h，光照強度30～40μmol/（m2·s），下同。

1.2.2 試管苗增殖培養(yǎng)

在種子播種30 d左右，幼苗長至3～4 cm時，將幼苗切成1 cm左右的莖段，每段帶1個莖節(jié)和葉片，轉(zhuǎn)接到增殖培養(yǎng)基上使腋芽萌發(fā)。如此往復(fù)，可連續(xù)繼代培養(yǎng)8～10次，每次30～40 d，增殖倍數(shù)2～4倍。培養(yǎng)基配方［13］：MS＋蔗糖25 g/L＋卡拉膠7 g/L＋6-BA 1.0 mg/L＋卡拉膠7 g/L。

1.2.3 花芽誘導(dǎo)培養(yǎng)

將苗齡為30～50 d的增殖苗切除基部和畸形、褐化部分及黃葉，轉(zhuǎn)接到花芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基上。培養(yǎng)基配方［13］：MS＋蔗糖25 g/L＋卡拉膠7 g/L＋ABA 1.0 mg/L。

1.2.4 保鮮培養(yǎng)

幼苗經(jīng)過15～20 d培養(yǎng)，花序陸續(xù)出現(xiàn)，但花序還較小且顏色較淺。切除幼苗基部的黃葉及根系，轉(zhuǎn)接到保鮮培養(yǎng)基上。保鮮培養(yǎng)基配方：MS＋蔗糖30 g/L＋卡拉膠7 g/L＋6-BA 0.05 mg/L＋NAA 0.05 mg/L＋山農(nóng)一號0～3 mL/L。幼苗轉(zhuǎn)接到該培養(yǎng)基上培養(yǎng)7～10 d后，花序增大，顏色明顯轉(zhuǎn)紅。山農(nóng)一號濃度設(shè)置0、1、2和3 mL/L共4個處理，每個處理接種30瓶，重復(fù)3次。轉(zhuǎn)接60 d后分別觀察植株的生長情況，統(tǒng)計污染率。污染率＝（受污染的株樹/接種的株樹）×100%。

1.2.5 成花制作

將帶有鮮艷花序的單莖轉(zhuǎn)接到透明工藝瓶中。工藝瓶選用大小適宜的透明玻璃瓶，玻璃瓶經(jīng)過高壓滅菌后，在超凈工作臺上及時倒入滅菌后的保鮮培養(yǎng)基，培養(yǎng)基占瓶高的1/5。

同時進行培養(yǎng)基顏色調(diào)制試驗。配制培養(yǎng)基，配方：（MS＋蔗糖30 g/L＋卡拉膠7 g/L＋6-BA 0.05 mg/L＋NAA 0.05mg/L＋山農(nóng)一號1 mL/L＋食用色素0～0.1 g/L），其中，食用色素添加分3種顏色（紅、藍、綠）及3個濃度（0.02、0.05、0.10 g/L）處理，用玻璃棒攪均勻，再滅菌。每個試驗處理接種30瓶培養(yǎng)基，重復(fù)3次，靜置60 d后記錄和評分。評分標(biāo)準(zhǔn)：以培養(yǎng)基的透明度、植株搭配及主觀喜好，按百分制進行綜合評分，同時觀察對植株生長的影響。評分人：隨機邀請50人評分，數(shù)據(jù)取平均值。

1.2.6 試管花光照培養(yǎng)試驗

按照成花制作方法，配制培養(yǎng)基（MS＋蔗糖30 g/L＋卡拉膠7 g/L＋6-BA 0.05 mg/L＋NAA 0.05 mg/L＋山農(nóng)一號1 mL/L＋食用色素0.05 g/L）。產(chǎn)品封口后，分別置于3種環(huán)境條件（光照強度）下培養(yǎng)，其中培養(yǎng)室為恒溫25℃，大氣溫度為22～28℃。每個試驗處理30瓶，重復(fù)3次，跟蹤記錄植株的生長情況，統(tǒng)計污染率，數(shù)據(jù)取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度抑菌劑對試管花保鮮培養(yǎng)的影響

經(jīng)過60 d培養(yǎng)，添加抑菌劑山農(nóng)一號的培養(yǎng)基均沒有污染，抑菌效果明顯。不加抑菌劑的培養(yǎng)基污染率較高，分析可能的污染源來自于植株的內(nèi)源菌群或周圍培養(yǎng)環(huán)境。隨著抑菌劑濃度的增加，植株表現(xiàn)出受到不同程度的毒害作用，生長勢減弱，根系發(fā)黑，葉片畸形，甚至死亡，見表1。抑菌劑山農(nóng)一號適宜的添加濃度為1 mL/L。

表1 山農(nóng)一號不同濃度抑菌劑對試管花保鮮培養(yǎng)的影響

2.2 不同食用色素對試管花觀賞性的影響

培養(yǎng)基從滅菌到放冷凝固，直至60 d后顏色均未發(fā)生明顯改變，食用色素化學(xué)穩(wěn)定性較好。顏色評分發(fā)現(xiàn)，向培養(yǎng)基中分別添加0.02～0.05 g/L的藍色素和綠色素，觀賞效果最好，與對照均有顯著性差異，濃度范圍之間差異不明顯；而紅色素不同濃度處理與對照沒有顯著性差異，這可能是因為與紅色的花序?qū)Ρ榷炔蛔?，見?。較適宜的顏色調(diào)配方案是向培養(yǎng)基中添加0.02～0.05 g/L的藍色素或綠色素。

表2 各色素試管花觀賞性綜合評分

2.3 不同培養(yǎng)環(huán)境對試管花的影響

試管花在不同環(huán)境條件下，經(jīng)過90 d培養(yǎng)，生長表現(xiàn)差異較大。在潔凈的培養(yǎng)室中培養(yǎng)，污染率為0，表現(xiàn)為株高明顯增加，葉片增多，顏色淺綠，試管花還保持較好的觀賞性；在開放、光照強度較低、溫度較高的環(huán)境下培養(yǎng)，表現(xiàn)為株高明顯增加，葉片開始變黃，葉片增多；在開放且光照強度較大的環(huán)境下培養(yǎng)，污染率偏高，影響產(chǎn)品的觀賞性（表3）。研究表明，向培養(yǎng)基中添加抑菌劑山農(nóng)一號，在室內(nèi)環(huán)境下，產(chǎn)品的污染率能得到有效控制；在普通的室內(nèi)環(huán)境下，由于光照強度較低，植株生長代謝較慢，保持良好觀賞性的時間更長。產(chǎn)品在溫度22～28℃、光照強度較低的普通室內(nèi)環(huán)境下可以擺放90 d左右。

3 討論與結(jié)論

綜上，適宜雞冠花試管花制作的培養(yǎng)基為：無菌播種培養(yǎng)階段用1/2 MS（其中大量元素減半，其它成分不變）＋蔗糖25 g/L＋卡拉膠7 g/L，增殖培養(yǎng)階段用MS+蔗糖25 g/L＋卡拉膠7 g/L＋6-BA 1.0 mg/L＋卡拉膠7 g/L，花芽誘導(dǎo)培養(yǎng)階段用MS＋蔗糖25 g/L＋卡拉膠7 g/L＋ABA 1.0 mg/L，試管花保鮮培養(yǎng)：MS＋蔗糖30 g/L＋卡拉膠7 g/L＋6-BA 0.05 mg/L＋NAA 0.05 mg/L＋山農(nóng)一號1 mL/L＋食用色素0.05 g/L。產(chǎn)品在溫度較低、光照強度較弱的普通室內(nèi)環(huán)境下可以擺放90 d左右，且污染率低至2.22%。

表3 培養(yǎng)環(huán)境對試管花的影響

山農(nóng)一號是一種廣譜生物殺滅劑，能夠殺死各種細菌和真菌細胞，阻止孢子萌發(fā)，在較高濃度下，能夠消除外植體的內(nèi)生菌污染。研究表明，較高濃度的山農(nóng)一號對植株有毒害作用，較適宜的添加濃度為1 mL/L。推測高濃度的抑菌劑也同時影響了植物細胞新陳代謝循環(huán)的主要酶類活性，阻礙了營養(yǎng)物質(zhì)傳輸從而產(chǎn)生毒害。不同植物對山農(nóng)一號的耐受力不同，一般添加濃度0.5～1 mL/L［14-16］。

首次嘗試向培養(yǎng)基中添加食用色素進行保鮮培養(yǎng)，取得了較為理想的效果，產(chǎn)品的觀賞價值明顯提高。食用色素為天然或人工合成的可用于食品的一類色素，化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，耐高溫高壓滅菌操作，且對試管苗生長沒有產(chǎn)生不良影響。還首次探討了試管花產(chǎn)品在室內(nèi)外不同環(huán)境下的保鮮效果。結(jié)果表明，試管花不適宜存放于開放且光照強度較大的環(huán)境下，適宜存放于普通的室內(nèi)環(huán)境下，從而確定了商品定位，適宜應(yīng)用于產(chǎn)品生產(chǎn)。

試管花不同于傳統(tǒng)花卉的生長模式，它不受光照、溫度和土壤的制約，可以周年生產(chǎn)與觀賞，而且具有攜帶方便、觀賞期長、清潔環(huán)保等優(yōu)點。本研究通過在保鮮培養(yǎng)階段添加抑菌劑、食用色素，考察試管花產(chǎn)品在不同環(huán)境下的適應(yīng)性，結(jié)果顯示，所制作的試管花產(chǎn)品污染率低、觀賞期更長，觀賞價值更高，為其商品產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供了技術(shù)支持。