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凤梨科花卉的组织培养和快繁技术研究



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作者简介:郜爱民(1961-),男,长期从事园艺研究与推广工作。收稿日期:2005-10-18.
项目来源:安徽省“十一五”二期重点攻关项目“高效经济植物种苗脱毒与快繁技术研究”,项目编号:03013003
100 安徽农学通报,2005,11(6)
凤梨科花卉的组织培养和快繁技术研究
郜爱民 1 徐晨光 1 张瑞明 2 严 平 2
(1,安徽淮北南湖开发区高科技农业示范中心,安徽淮北 235000;2,安徽农业大学)
摘 要:本实验主要以凤梨科的 5种不同花卉为主要实验材料,运用组织培养的方法,就快速繁殖过程进行探讨。结
果表明:外植体消毒以 0.1% HgCl2消毒 15min 为宜;MS+NAA 0.1mg/L +6-BA 2.0mg/L 是凤梨科芽增殖中适宜比例浓
度的培养基;0.1mg/L NAA 可以提高生根率为最适宜;移栽的基质以蛭石较为理想。
关键词: 凤梨科;组织培养;快速繁殖
中图分类号 S68.04 文献标识码 B 文章编号 1007-7731(2005)-06-100-02
目前随着生活水平的提高,人们对花卉的需求日益增
长,观赏凤梨的品种繁多,不少具有较高的观赏价值,但
其增殖的速度较慢,进行离体培养研究的还不多,而且没
有较系统的基础研究和建立较有生产效益的快繁体系[1]。
本实验以凤梨科五种植物为材料,探索观赏凤梨离体繁殖
的途径。
1 材料和方法
1.1 供试材料 以淮北市相山区组织培养技术应用研究
中心提供的 5种不同凤梨科花卉为材料,以根部芽为外植
体。
1.2 方法
1.2.1 外植体的灭菌 选取生长良好的大株凤梨,截取
其根部吸芽,先用自来水冲洗,再放入烧杯,同时刷洗表
面,除去气泡,用水冲洗半小时然后在无菌条件下,放进
浓度为 0.1%升汞溶液中浸泡,浸泡时间分别为 2min,
5min,8min,15min,20min[2--3]。最后用无菌滤纸吸干水
分,接种于不同浓度的诱导分化培养基上:(1) MS 培养
基附加 NAA 0.1 mg/L ,6-BA 4.0mg/L;(2) MS 培养基附
加 6-BA 3.5 mg/lL, NAA 0.1 mg/L;(3) MS 培养基附加
6-BA 2.0 mg/L, NAA 0.1 mg/L。供试外植体均为每个时
间段 5个,接种后 15 天观察结果,统计污染数,未污染
和外植体死亡数。
1.2.2 芽的增殖 将前实验产生的芽做供试材料。当新生
芽长到0.5---1.0cm时,在无菌条件下,转接到以下两组不
同的培养基上:第一组 MS+NAA 0.05mg/L +6-BA 1.0mg/L,
MS+NAA 0.1mg/L +6-BA 1.0 mg/L, MS+NAA 0.15mg/L +6-BA
1.0mg/L;第二组MS+NAA 0.05mg/L +6-BA 0.5mg/L,MS+NAA
0.05mg/L +6-BA 1.5 mg/L, MS+NAA 0.05mg/L +6-BA 2.5
mg/L。此实验共做30瓶,每一瓶放一棵芽。诱导芽分化时,
培养室保持25℃士1℃,光照强度1500Lx,每天12 h,pH 5—6。
40天后,调查芽的增殖情况。
1.2.3 生根培养 分化培养基内生长的丛生芽长到约2-3
cm时从基部切下,在无菌条件下接种到以下生根培养基上:
1/2MS+NAA 0.2mg/L;MS+NAA 0.3g/L;1/2MS+NAA 0.5mg/L;
1/2MS+NAA 0.6mg/L;1/2MS+NAA 0.65mg/L。上述培养基均
加入3.0%蔗糖,0.8%琼脂,培养温度保持25℃士2℃,光照
强度1500Lx,光照16 h,pH 5.4—5.8。20天后,调查生根情
况。
1.2.4 苗的锻炼(炼苗)及移栽 供试试管闭瓶炼苗7—10
天,再开瓶1—3天。于温室中整理出六个实验小区,当苗高
3-4cm时,将生根试管苗小心地从三角瓶中取出,用温水洗
净根部残留的培养基,在1000倍多菌灵中浸泡30分钟后载入
0.1%高锰酸钾溶液消毒过的蛭石中,用塑料覆盖。将六个小
区分三组,每组两个重复,第一组CK(原样不动);第二组
搭上双层遮阳网,第三组搭上双层遮阳网,晴天保留,阴天
去掉。
2 结果与分析
表1 不同消毒处理对芽的影响
HgCl2 (0.1%)时间 污染率(%) 死亡率(%) 成活率(%)
2min 100% 0 0
5min 80% 0 20%
8min 40% 0 60%
15min 0 0 100%
20min 0 60% 40%
2.1 不同的消毒处理对芽的影响 时间长短对控制外植体
污染效果差异显著[8]. 由由表1可以看出15min最优。随着
HgC(0.1%)消毒时间的增加,外植体的污染率呈下降趋势,
成活率呈增加趋势, 死亡率几乎不变。当时间超过15 min
时,污染率已经下降到最小零,但死亡率急剧增加,成活率
急剧降低。可见适合的灭菌时间可以达到较好的灭菌效果,
过短达不到灭菌目的,而过长因外植体极易褐化而不利于芽
的诱导萌发。根据芽对消毒液的承受能力,本试验结果以选
择0.1% HgCl2消毒15min为宜。
2.2 不同浓度的6-BA 对不同凤梨科花卉芽诱导分化的影
响 6-BA 对芽的分化起很大的作用,其浓度的大小回影响
芽诱导分化。一般情况下,在一定的浓度范围内,较高浓度
的有益于芽的形成和生长[4-7]。从表2可知,凤梨科的这五个
品种在不同梯度浓度的6-BA诱导下表现差异性较大。当6-BA
的浓度为4.0mg/L时,巢凤梨外植体平均形成2.9个侧芽;当
6-BA的浓度为2.0mg/L,粉菠萝凤梨、艳凤梨、姬凤梨外植
DOI:10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2005.06.065
101
体平均形成2个侧芽;当6-BA的浓度为3.5mg/L,火剑凤梨外
植体为3.7个。故不同品种的凤梨科花卉对不同浓度的培养
基芽分化程度差异明显,可知以培养基MS+NAA 0.1mg/L
+6-BA 4.0mg/L对巢凤梨的诱导效果最好;MS+NAA 0.1mg/L
+6-BA 2.0mg/L对粉菠萝凤梨、艳凤梨、姬凤梨的诱导效果
最好;MS+NAA 0.1mg/L +6-BA 3.5mg/L对火剑凤梨的诱导效
果最好。
表2 不同浓度的6-BA 对不同凤梨科花卉芽诱导分化的影响
不定芽个数(平均) 不同浓
度处理
(mg/L )
巢凤梨
粉菠萝
凤梨
艳凤梨 姬凤梨 火剑凤梨
2.0 0.8 1.9 2.0 2.2 1.3
3.5 1.2 0.8 0.6 0.8 3.7
4.0 2.9 1.2 1.1 1.4 1.9
注:处理:a1 MS+NAA 0.1mg/L +6-BA 3.5mg/L;a2 MS+NAA 0.1mg/L
+6-BA 2.0mg/L a3 MS+NAA 0.1mg/L +6-BA 4.0mg/L
2.3 NAA 和6-BA 浓度配比对凤梨科花卉丛生芽增殖的影
响 有关组织培养增殖的研究很多,主要集中在调整激素的
配比以提高增殖率。NAA 和6-BA 的配比不同会影响凤梨科
花卉的幼芽产生的新芽数量。当NAA 浓度和6-BA浓度配比达
到最好时,增殖系数高,芽生长快,苗大而壮,数量多,便
于切割;而NAA 和6-BA浓度配比不当时,增殖系数小,芽生
长缓慢,苗小而不壮,增殖苗成团,不便切割。实验结果表
明:MS+NAA 0.1mg/L +6-BA 2.0mg/L是巢凤梨、粉菠萝凤梨
和火剑凤梨芽增殖中适宜比例浓度的培养基;MS+NAA
0.5mg/L +6-BA 2.0mg/L是艳凤梨芽增殖中适宜比例浓度的
培养基;MS+NAA 0.25mg/L +6-BA 3.0mg/L是姬凤梨芽增殖
中适宜比例浓度的培养基。
表3 NAA和6-BA的浓度配比对增殖系数的影响
分化芽数(平均) 不同浓
艳凤梨 巢凤梨 粉菠萝凤梨 火剑凤梨 姬凤梨
b1 5.8 0.8 1.2 1.8 1.6
b2 1.7 4.7 4.8 5.0 2.2
b3 1.3 1.9 1.7 1.5 5.6
注:处理:b1 MS+NAA 0.5mg/L +6-BA 2.0mg/L;b2 MS+NAA 0.1mg/L
+6-BA 2.0mg/L b3 MS+NAA 0.25mg/L +6-BA 3.0mg/L
表4 NAA的浓度对增殖芽生根的影响
NAA的浓度 接种数 生根率 根的情况
0
0.05
0.1
0.5
1.0
30
30
30
30
30
33.2%
56.7%
96.8%
70%
48%
较细长
细长
长而粗
短粗
较短粗
2.4 NAA的浓度对增殖芽生根的影响 将增殖芽苗插入生
根培养基中诱导生根,30天左右即可看到基部长出的根,观
察不同NAA浓度对组培苗的生根影响。从表4可以看出,随着
NAA浓度的升高,生根率先是增加后降低。当NAA的浓度从 0
mg/L 、0.05 mg/L增加到0.10 mg/L时,生根率也从33.2%
增加到96.8%,当 NAA为0.5 mg/L时,生根率降低为70%。从
根的生长情况来看也是一样。虽然在1.0mg/L的浓度下,根
比较粗壮,但生根率仅在48%。0.10 mg/LNAA浓度处理的生
根率和生根数均处于较高水平,所以1/2MS十0.1mg/L NAA
为生根培养基较适宜。


2.5.1 空气湿度处理对试管2.5 环境条件对试管苗成活
的影响苗成活的影响 凤梨科花卉组培苗移栽后成活率低
是快繁体系建立的一大障碍。试管苗要完成从试管内到田间
的适应过程,移栽前的炼苗非常重要。试管苗由于在培养室
内高温高湿的环境中,生长快且细弱,而且根量少,不易吸
收基质中的营养和水分,所以提高试管苗对外界环境的抵抗
力,使它从一个完全封闭的无菌环境中进入完全开发的环境
的中间过渡非常重要。试验表明,移栽后一定时间内,空气
的相对湿度对成活率是有影响的。
由图 1可以看出,不同品种的凤梨科花卉(下转第104页)
0
20.00%
40.00%
60.00%
80.00%
100.00%
120.00%
30% 40% 50% 60% 70%
图 1 空气湿度对成活率影响




粉菠萝凤梨
艳凤梨
姬凤梨
火剑凤梨
104
一个重要指标。运用植物激素的目的正是通过改变花期来
刺激花的生长发育,花的膨大从直径上比较容易观察。从
图 3可以看出,不同的植物激素对凤梨科花卉花径的影响
是不同的,但都遵循一个规律,花径在开花的初期增加较
为平缓,经过一个拐点后继续增加,趋势更加平缓,整个
曲线呈 S形。就不同的植物激素而言,在 6月 10 日以前,
赤霉素对花径的增加程度要比乙炔大,乙炔比 BOH 大;6
月 10 日到 6月 25 日之间的一段时间内,花径受外部激素
的影响比较敏感,其中 BOH 对花径的增加程度要比赤霉素
和乙炔大,赤霉素仍比乙炔大;6 月 25 日以后,各个植
物激素对花径的增加程度又发生变化,赤霉素比 BOH 大,
BOH 比乙炔大。可见,赤霉素、BOH 和乙炔都能增加花径,
提高凤梨科花卉的观赏性,但不同时期,三种植物激素的
影响各不相同。综合考虑,赤霉素在增加花径并提高凤梨
科花卉的观赏性方面最好,BOH 次之,乙炔最差。
3 讨论
植物激素往往是通过影响植物体内内源物质的运转来
影响植株的外观表现。在花芽分化过程中喷施不同浓度的激
素处,花芽的萌发及发育状况是不同的,赤霉素不仅能促进
花芽的萌发,还能花芽膨大,以抵抗不良环境的影响;乙烯
利则抑制花芽的萌发;赤霉素浓度在60mg/L---240 mg/L浓
度范围内能有效地提早凤梨科花卉的花期,低浓度BOH 提前
花期,高浓度BOH 延迟了花期;赤霉素在增加花径并提高凤
梨科花卉的观赏性方面最好。可以加以推广。
4 参考文献
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7
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2000 (3): 21-2
[5] 杨泽敏.植物芽休眠及调控的研究进展.世界农业,2001


(上接第 99页)一时疏忽,造成缺水、缺肥、积水、肥
害等原因,造成植物生长不旺,失去了自身的生态平衡,
并且容易遭受病虫害的侵袭而长势不良,严重的可以造成
植株死亡,生态效益降低,因此,必须加强对植物的后期
养护管理。在规划设计时,就应考虑到住宅区的停车,、
健身设施等生活配套设施,充分发挥环境绿地的休憩功
能。此外,还应当对小区居民进行绿化教育,做到爱护花
草树木。
住宅作为人们的起居之地,其环境绿化质量的改善,
对提高人们的生活质量意义重大,因此,建设生态型、人
与自然和谐相处的人居环境是全人类的共同责任与追求。

(上接第 101 页)在移栽后需要相对应的相对空气湿度才
能达到较高的成活率。其中巢凤梨在空气相对湿度为 47%
时成活率最高;粉菠萝凤梨在空气相对湿度为 58%时成活
率最高;艳凤梨在空气相对湿度为 69%时成活率最高;姬
凤梨在空气相对湿度为 33%时成活率最高;火剑凤梨在空
气相对湿度为 28%时成活率最高。
2.5.2 基质对移栽后成活率的影响 不光是空气相对湿
度,基质对移栽后成活率也是有影响的[9]。在试管苗的生
根初期阶段,首先完全置于仅光照受控制的环境中,待根
长出 3cm 后,再完全置于自然环境中炼苗效果较好。移栽
基质要求有一定的保湿性和通气性[10-12].试验结果为:蛭
石基质的移栽成活率最高,达到 95%。砂土和菜园土混合
基质的移栽成活率比较低,其中砂土基质的移栽成活率最
低。菜园土、砂土和蛭石混合基质移栽成活率居中,在
87%左右。这是因为以蛭石为基质,其透气性、保湿性好,
是一种较为理想的移栽基质。在菜园土的基质中,易造成
基质板结,透气性差,移栽效果较差。在砂土的基质中,
其透气性虽然好,但移栽时间稍长,容易失水,成活率下
降。以菜园土与蛭石为基质,其透气性、保湿性虽然比较
差,但营养丰富。
3 结论
综上,利用组织培养技术快速繁殖凤梨科花卉的优良
品种是可行的。本文通过系统研究,得出下列结论:外植
体消毒一般来说比较困难,本试验结果以选择 0.1% HgCl2
消毒 15min 为宜。适合的灭菌时间可以达到较好的灭菌效
果 ;MS+NAA 0.1mg/L +6-BA 2.0mg/L 是巢凤梨、粉菠萝
凤梨和火剑凤梨芽增殖中适宜比例浓度的培养基;MS+NAA
0.5mg/L +6-BA 2.0mg/L 是艳凤梨芽增殖中适宜比例浓度
的培养基;MS+NAA 0.25mg/L +6-BA 3.0mg/L 是姬凤梨芽
增殖中适宜比例浓度的培养基;适当的 NAA 浓度可以提高
凤梨科花卉组培苗的生根率及生根数,以 0.1mg/L NAA
为最适宜;在后期移栽时,要注意空气的相对湿度应针对
不同品种保持相宜的范围,移栽的基质以蛭石较为理想。
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