不同激素浓度对食用菊花组织培养的影响

刘玉堂 赵宪争 杨迎霞 岳东霞 尉万聪

摘要：以盆栽食用菊花的茎尖为外植体，通过调节激素浓度诱导愈伤形成、芽体萌发、继代增殖以及生根壮苗，快速扩繁食用菊花组培苗。研究结果表明：愈伤分化和芽诱导的最适培养基为MS+ 1 mg/L 6-BA+ 0.1 mg/L NAA，芽的诱导率可达到55%；不定芽增殖的最适培养基为MS+ 1 mg/L 6-BA+ 0.3 mg/L NAA+ 0.1 mg/L KT，平均每株芽数4.9个；生根的最适培养基为1/2MS+ 0.1 mg/L NAA，根数最多可达11根。

关键词：食用菊花；激素；组织培养

中图分类号：S682.1＋1文献标志码：A论文编号：2013-0921

0引言

菊花为菊科菊属多年生宿根花卉，食用菊花为菊属中味甘芳香的栽培种，含有多种氨基酸、维生素、微量元素及菊花甙、胆碱、腺嘌呤等有效成分[1]。菊花在中国栽培历史悠久，以扦插繁殖为主，但是这种繁殖方式系数低、速度慢，受外界环境条件影响严重，不能满足当前市场的需求[2]。而利用组织培养技术，不仅可对品种进行脱毒复壮、保持其优良性状，而且能在较短时间里大量扩繁[3]。生长素和细胞分裂素是植物组织培养中比较常用的激素，这2类激素的协同调控在组织培养中起着重要作用[4]。裘文达[5]从1982年开始，对菊花组织培养技术进行了研究。近年来组织培养成为菊花快繁的主要技术[6-10]，但是不同培养基中激素的最佳浓度配比仍有待进一步探讨。因此，本试验拟在前人研究基础上，进一步优化激素浓度配比，提高菊花快繁效率。笔者以食用菊花幼嫩茎尖为研究材料，通过调节培养基中生长素(NAA、IBA)和细胞分裂素(6-BA、KT)的浓度比例，筛选各生长阶段适宜激素浓度，旨在为菊花的组培快繁提供参考。

1 材料与方法

1.1试验时间、地点

研究田间试验于2012、2013年在天津武清试验基地进行，室内试验在本研究中心植物组培室进行。

1.2试验材料

供试菊花为本研究室种植的盆栽食用菊花，选用其中生长状况良好的幼嫩茎尖为试材。

1.3试验方法

1.3.1无菌材料的获得剪取菊花幼嫩茎尖，用自来水冲洗干净，在超净工作台内用70%酒精表面消毒10~20 s后，用0.8%次氯酸钠处理10 min，并不时摇动，然后用无菌水冲洗3次，以彻底冲洗掉消毒液，剪成1 cm长带侧芽原基的茎段，接种到1/2MS培养基中，即得到无菌外植体。

1.3.2组织培养分别以MS和1/2MS为基本培养基，其中含25 g/L蔗糖、7.5 g/L琼脂粉，添加不同浓度的6-BA、NAA、KT和IBA，pH调至5.8。试验材料培养条件为：温度(25±2)℃左右，每天光照时间14 h，光照强度1500~2000 lx。不同激素浓度对愈伤、萌芽、继代培养以及根诱导试验各设5个处理，每处理接种10瓶，每瓶接种20个外植体，每隔3天观察记录1次，培养40天后统计数据。

2结果与分析

2.1不同激素配比对愈伤及萌芽诱导的影响

无菌材料在1/2MS培养基中培养15~20天后，剔除污染的材料。然后取无菌苗，以MS为基本培养基，将剪取的茎段分别接种在5种不同激素配比的培养基中。其愈伤及不定芽的诱导结果如表1所示。经过一周的培养，1、2号培养基中长出愈伤组织，其中2号培养基中愈伤组织生长较快。

分化愈伤组织的外植体再经过1周左右的培养，腋芽和不定芽渐渐长出，且逐渐转变为绿色，不定芽的诱导时间为20~40天。从表1可以看出，2号培养基中芽的诱导率最高，达到55%，说明本试验中MS+ 1 mg/L 6-BA+ 0.1 mg/L NAA的激素浓度配比是食用菊花愈伤分化和芽诱导的最适培养基。

2.2不同激素浓度对增殖快繁的影响

当不定芽长至1.0 cm左右时，切取新芽转入不同激素配比的增殖培养基中进行增殖培养。40天后，统计其有效芽数，具体结果见表2。

观察统计结果表明：MS+1 mg/L 6-BA+ 0.3 mg/L NAA+ 0.1 mg/L KT的激素组合最适于不定芽增殖，平均每株芽数4.9个，芽的平均长度0.6 cm。可见，在培养基中，加入适当浓度的激素组合，有利于菊花不定芽的增殖。低浓度的KT，可以促进细胞分裂和不定芽分化，有利于芽的增殖。相对于愈伤组织繁殖的方式，芽增殖更有利于保持遗传的稳定性。重复利用增殖培养基B进行培养，扩繁到一定数量后，选取带有4个节的瓶苗，在增殖培养基中微扦插，即能达到快速繁殖菊花组培苗的目的。

2.3生根壮苗阶段

将1~2 cm高的幼苗分别转入1/2MS+ 0.1 mg/L IBA、1/2MS+ 0.5 mg/L IBA、1/2MS+0.1 mg/L NAA、1/2MS+ 0.5 mg/L NAA培养基中。5~10天形成根的突起，15天的生根率均达90%以上，平均根数可达8根以上。从试验结果可以看出，在同一质量浓度下，NAA对根的诱导效果较好，根数最多可达11根，其中 1/2MS+ 0.1 mg/L NAA对根的诱导效果最好，外植体生长状态最好。

3结论

在菊花的组织培养过程中，生长素浓度较低，有利于根的生长和愈伤分化；而浓度较高有利于愈伤的形成。细胞分裂素可以催进愈伤分化，但对根的生长有抑制作用。两者同时使用时，细胞分裂素的比列较高有利于芽分化；生长素浓度较低、比例较高促进根的生长[11-12]。适宜的激素组合对菊花的组织培养及快繁有促进作用。

笔者研究发现，生长素和细胞分裂素的比例和绝对含量不同，对菊花各生长时期的影响不同。同时，外界环境条件对组培结果也有影响，情况比较复杂。因此，必须根据菊花生长的不同阶段，针对不同的培养目标，反复进行激素浓度试验，才能取得较好的效果。

4讨论

激素是植物生长的重要调节因子。已有的研究结果表明，在菊花的愈伤及芽诱导阶段，一般采用6-BA和NAA的激素组合诱导愈伤组织[13-14]。刘军等[13]以菊花叶片为材料，筛选出愈伤组织诱导的最适培养基为MS+ 6-BA 1.0 mg/L+ NAA 0.5 mg/L；郑杰等[14]以万寿菊为材料，筛选出适合诱导愈伤组织的培养基为MS+ 6-BA 2.0 mg/L+ NAA 0.2 mg/L，适合愈伤组织分化不定芽的培养基为MS+ 6-BA 1.0 mg/L+ NAA 0.1 mg/L；而本研究认为，MS+ 6-BA 1.0 mg/L+ NAA 0.1 mg/L是愈伤诱导及芽分化的最适培养基。由此可见，不同菊花品种对6-BA和NAA浓度需求存在差异，应根据具体品种确定最适浓度。

在芽增殖阶段，细胞分裂素6-BA的含量不宜超过1.0 mg/L[10,15]，如果含量过高，会导致芽变粗并且不能形成正常的增殖芽；NAA含量不宜过高[10,16]，过高会影响芽分化且使分化出的苗细长不适合以后的壮苗和练苗，本研究结果与前人研究结果相似。

在生根壮苗阶段，本研究认为1/2MS+ 0.1 mg/L NAA是生根的最适培养基，该结果与汪晓沙[10]、建德锋[17]和周洲[18]等的研究结果相同，而与李秋杰[19]和丁世民[20]等的研究结果不同。这可能与他们分别以叶片、花蕾为外植体有关，而在本研究中使用的外植体为菊花茎尖。因此，适宜激素浓度与种类的不同，可能与试验菊花品种及取材部位有关。

在组织培养过程中，材料的消毒是特别关键的一步。本研究发现，对于幼嫩的菊花茎尖，采用0.8%的次氯酸钠消毒效果较为理想；但是选用较老的材料，同样的剂量，即使经过严格的消毒，污染情况依然很严重。因此只有选取合适的材料，在适当的浓度下才能达到理想的消毒效果。此外，相比于传统培养基中 30 g/L蔗糖，笔者所使用的25 g/L蔗糖已足够菊花生长发育需要，减少蔗糖使用量，在大规模组织培养过程中可以达到节省成本的目的。

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