花序特征和季节对非洲菊不定芽诱导的影响

单芹丽，吴丽芳，余蓉培，瞿素萍*，杨春梅*

(1.云南省农业科学院 花卉研究所/国家观赏园艺工程技术研究中心，云南 昆明 650205；2.玉溪云星生物科技有限公司，云南 玉溪 652604)

花序特征和季节对非洲菊不定芽诱导的影响

单芹丽1，2，吴丽芳2，余蓉培1，瞿素萍1*，杨春梅2*

(1.云南省农业科学院 花卉研究所/国家观赏园艺工程技术研究中心，云南 昆明 650205；2.玉溪云星生物科技有限公司，云南 玉溪 652604)

以花托为试材，研究了花序特征和季节对非洲菊不定芽诱导的影响。结果表明：半重瓣品种不定芽诱导所需时间最长，诱导率最低；重瓣品种不定芽分化时间最短。单瓣品种不定芽诱导率最高，绿心、橙色的非洲菊品种不定芽诱导效果最好。对非洲菊不定芽诱导率和诱导时间影响大小的因子依次为花色>花朵瓣型>花心颜色。同一季节取材培养，不同基因型不定芽诱导效果差异显著，同一基因型在不同季节取材培养，不定芽诱导效果也存在显著差异，因此，取材季节的选择应随基因型改变而改变。

非洲菊；花序特征；季节；不定芽；诱导

非洲菊(GerberajamesoniiBolus)是菊科大丁草属多年生宿根草本植物，是世界著名的五大鲜切花之一。目前，国内的非洲菊切花栽培品种主要是依靠组织培养繁殖的无性系品种。在自然环境下，非洲菊异花传粉，自交不亲和，利用植物组织培养技术建立高效的再生体系既可为遗传改良提供理想的受体材料，也是快速繁育优良种苗的有效手段。由于非洲菊的茎尖、幼叶、叶柄对母株伤害大，剥取困难，又容易被污染而较少被采用，因此，国内常以非洲菊花托为外植体进行离体培养，但不定芽的诱导效果悬殊很大[1-4]。

云南省农业科学院花卉研究所自1997年起开展非洲菊新品种的选育、组培繁育技术相关研究，经过品种间反复杂交，结合单株选择和组织培养进行单株扩繁方法，成功选育了一批具有自主知识产权的非洲菊新品种[5-7]。但多年的非洲菊育种和种苗生产实践发现，某些杂交后代或生产品种花托植株再生较为困难，主要表现在非洲菊花托不定芽的诱导效果不稳定，难以把握各品种花托植株再生的成功率，阻碍了非洲菊新品种的选育进程。因此，摸清非洲菊花托诱导不定芽的影响因素具有重要意义。前人对非洲菊花托不定芽诱导的研究大多集中在培养基、激素组合、花托大小选择方面，关于花序特征和季节对非洲菊的花托不定芽诱导的影响鲜见报道。为此，本试验在不同季节，以不同花序特征的非洲菊品种为试材，研究了花序特征和取材季节对非洲菊花托不定芽诱导的影响，为深入了解非洲菊花托植株再生影响因素提供理论和实践依据，为非洲菊种苗高效繁育和新品种筛选奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验所用材料来自云南省农业科学院花卉研究所非洲菊育种资源圃，从资源圃中随机抽取32个引进或自育品种。

1.2 试验方法

1.2.1 花序主要特征的分类方法 当非洲菊花药刚吐粉时，通过目测方法调查各参试品种的3个主要花序特征(图1)：花瓣颜色、花心颜色和花朵瓣型。花心颜色分为黑心和绿心；瓣型分为3种：单瓣(内轮舌状花不明显或为管状花形态)、半重瓣(内轮舌状花的长度小于花径的1/2)、重瓣(内轮舌状花的长度大于或等于花径的1/2)[8]，花色分为橙色、黄色、红色、粉色、白色、紫色和复色七大色系[9]。

A：单瓣、黑心、红色；B：半重瓣、绿心、紫色；C：重瓣、黑心、橙色。

1.2.2 试验设计 花序特征对花托培养的影响试验：对32个品种的花托进行培养，每个品种接种20瓶，每瓶接种2～3个花托，共32个处理，每个处理设3次重复，按花心颜色、花朵瓣型和花色分类统计试验数据，研究花序特征对非洲菊花托植株再生的影响。

季节对花托培养的影响试验：分别于1月(冬季)、4月(春季)、7月(夏季)、10月(秋季)中旬，挑选花色明显不同的4个非洲菊品种红极星(红色)、玲珑(粉色)、阳光露(橙色)和多利(复色)的花托进行培养，每个处理接种20瓶，每瓶接种2～3个花托，共16个处理，每个处理设3次重复，研究不同采摘季节对非洲菊花托植株再生的影响。

1.2.3 无菌外植体的获得 摘取萼片包裹着花心，且花心刚刚露出时的花托为外植体进行培养。采摘的花托先用浓度为0.1%的洗衣粉水清洗，自来水下冲洗干净后，在无菌超净台中将花托在浓度为0.1%的升汞中浸泡12 min，在浓度为0.2%的次氯酸钠加2滴吐温-20的溶液中浸泡10 min，浸泡过程中充分摇动器皿，最后用无菌水漂洗4遍，即得试验所需的无菌材料。

1.2.4 培养方法及数据统计 消毒灭菌后的花托接入MS+BA 10 mg/L+IAA 0.5 mg/L，附加食用白糖30 g/L，琼脂7 g/L，pH值5.5～5.8的培养基中，置于温度(22±2)℃、光照强度40～50 μmol/(m2·s)、光照时间为10 h/d的培养室中进行不定芽诱导培养，每30 d用相同的诱导培养基更换一次，直至诱导出芽。接种2周后，剔除污染瓶和死亡花托，采用目测方法，每天定时观察一次，调查每个处理花托不定芽的诱导情况。培养至120 d时，统计各处理不定芽的诱导率及诱导时间，不定芽诱导率(%)=诱导出不定芽的花托数/调查的花托总数×100%，诱导时间为每个花托从接种到刚分化出芽所需的时间。超过120 d时，还未诱导出不定芽的处理，诱导时间以120 d统计，不定芽诱导率计为0。计算各处理测试参数的平均值，试验数据采用Excel 2003和DPS软件进行统计分析，利用随机区组设计结合Duncan新复极差法对各处理进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 花序特征对花托不定芽诱导的影响

2.1.1 不同花心颜色对花托不定芽诱导的影响 将32个非洲菊品种分为黑心和绿心品种，分别计算不同花心所有品种花托不定芽诱导率和诱导时间的平均值，分析花心对花托植株再生的影响(图2)。非洲菊花托不定芽的诱导率因花心颜色不同存在显著差异，相对黑心品种，绿心品种花托不定芽的诱导率较高，平均达60.6%。黑心非洲菊品种和绿心非洲菊品种之间，花托诱导不定芽所需的时间差异不显著，说明通过花托培养诱导非洲菊再生植株所需时间受花心颜色的影响不大。

图2 不同花心颜色对非洲菊花托不定芽诱导率和诱导时间的影响

2.1.2 花朵瓣型对花托不定芽诱导的影响 将32个非洲菊品种按半重瓣、单瓣和重瓣品种分类，分别计算不同瓣型所有品种花托不定芽诱导率和诱导时间的平均值，分析瓣型对花托植株再生的影响。由图3可知，非洲菊花托不定芽的诱导率和诱导时间，在不同瓣型间均存在显著差异。相比单瓣和重瓣品种，半重瓣品种花托植株再生的效果最差，诱导不定芽所需的时间较长，平均时间达68.0 d，不定芽诱导率较低，平均只有55.6%；单瓣品种花托不定芽诱导率最高，平均达67.9%，但不定芽分化所需时间较重瓣品种长，重瓣品种花托诱导不定芽所需时间最短，平均时间只需43.8 d。

图3 不同花朵瓣型对非洲菊花托不定芽诱导率和诱导时间的影响

2.1.3 花色对花托不定芽诱导的影响 将32个非洲菊品种按橙色、黄色、红色、粉色、白色、紫色和复色七大色系分类，分别计算不同花色所有品种花托不定芽诱导率和诱导时间的平均值，分析花色对花托植株再生的影响。由图4可知，非洲菊花托不定芽的诱导率和诱导时间，在不同花色间均存在显著差异。花托不定芽诱导率高的品种，诱导时间不一定最短。相对其他品种，橙色和复色品种的花托不定芽诱导率平均值较高，分别为67.5%和66.3%，两者无显著差异，但橙色和复色品种不定芽的平均诱导时间存在显著差异，橙色品种只需要39.0 d，而复色品种需要63.0 d，仅次于红色品种，红色品种花托植株再生最困难，诱导不定芽的平均时间最长，需要79.1 d，培养120 d时，诱导率只有52.0%。

图4 不同花色对非洲菊花托不定芽诱导率和诱导时间的影响

2.1.4 不同花序特征对非洲菊不定芽诱导效果的影响 通过对非洲菊不定芽诱导率和诱导时间进行直观分析，可明确花序特征对非洲菊不定芽诱导效果影响的大小[10-11]。表1中同一花序特征内分类水平极差(R)的大小，可分别反映出该花序特征对非洲菊不定芽诱导率和诱导时间的影响程度。3个花序特征对非洲菊不定芽诱导率和诱导时间影响的主次关系是C>B>A，即依次是花色>花朵瓣型>花心颜色。根据各花序特征分类均值(Ki)的大小，可得到非洲菊花托不定芽诱导率最高的组合为A2B2C2，诱导时间最短的组合是A2B3C2，即花心为绿色、瓣型为单瓣、花色为橙色的品种不定芽诱导率相对较高；花心为绿色、瓣型为重瓣、花色为橙色的品种不定芽诱导时间相对较短。综合比较可知：绿心、橙色的非洲菊品种不定芽诱导效果最好。

表1 非洲菊不定芽诱导效果的直观分析

2.2 取材季节对花托不定芽诱导的影响

4个不同花色非洲菊品种红极星、玲珑、阳光露、多利分别于冬季、春季、夏季、秋季取材并进行培养，不同处理的花托诱导不定芽的结果见表2。同一品种在不同季节取材，不定芽的诱导效果差异显著；同一季节取材，不同品种花托不定芽的诱导效果也存在显著差异。

红极星在夏季取材不定芽的诱导效果较好，不定芽诱导率最高，诱导时间最短；冬季取材，不定芽诱导率最低；春季取材不定芽的诱导时间最长。而玲珑与红极星刚好相反，夏季取材诱导效果最差，培养120 d时都未诱导出不定芽，诱导率为0；冬季取材，培养66.7 d就有不定芽诱导出来，培养120 d时，不定芽诱导率可达41.3%。多利在不同季节取材，花托不定芽的诱导率大小表现为冬季>春季>秋季>夏季；阳光露在不同季节取材，花托不定芽的诱导率大小表现为春季>夏季>秋季>冬季。

3 讨论

为了降低试验误差，本试验选择非洲菊花朵成熟度一致，即花药刚吐粉时，调查植株的花序特征，减小花序特征分类差异对试验结果的影响；接种2周后，剔除污染瓶和死亡花托，避免因外植体消毒处理不当影响不定芽诱导结果的统计。上述操作方法，使试验结果更加可靠。王春彦等[12]研究了8个非洲菊品种在1/2MS+BA 8 mg/L+NAA 0.3 mg/L培养基进行不定芽诱导，其分化时间集中于接种后50～90 d的时间段内，本试验在培养基MS+BA 10 mg/L+IAA 0.5 mg/L中进行不定芽诱导培养，32个基因型中有27个基因型的不定芽诱导时间在20～80 d之内。

表2 不同取材季节对不定芽诱导的影响

注：表中数据为平均值±标准差，同列数值后不同小写字母表示在0.05水平上的差异显著。

刘福平等[13]认为黑心品种分化极为困难，本试验也得到类似结果，虽然黑心和绿心品种不定芽分化所需的平均时间无显著差异，但培养120 d时，黑心品种的不定芽诱导率相对较低，黑心品种和绿心品种不定芽诱导率存在显著差异，平均值分别为57.9%和60.6%。本试验结果发现：相比单瓣和重瓣品种，半重瓣品种花托植株再生较难，重瓣品种不定芽分化时间较短，单瓣品种不定芽诱导率较高。橙色、黄色、红色、粉色、白色、紫色和复色七大色系中，橙色品种的花托植株再生相对容易，不定芽分化平均时间只需要39.0 d，培养120 d时，花托不定芽诱导率平均值达67.5%，红色品种花托植株再生较难，不定芽分化所需平均时间最长，需要79.1 d，培养120 d时，诱导率只有52.0%。

对非洲菊不定芽诱导率和诱导时间影响的大小依次为花色>花朵瓣型>花心颜色，总体而言，绿心、橙色的非洲菊品种不定芽诱导效果最好。冬季取材，多利与玲珑不定芽的诱导率较好，但红极星和阳光露花托不定芽诱导率较低。玲珑在夏季取材时，诱导不定芽较为困难，120 d后继续培养，直到138 d时才诱导出不定芽，但在冬季取材，培养66.7 d就能诱导出芽。通过本试验，证实取材季节及基因型对花托诱导不定芽的影响较显著，每个基因型均要通过试验才能确定适宜的取材季节。

[1] 鲁雪华，林勇，郭文杰.非洲菊小花托的离体培养[J].亚热带植物通讯，1996，25(2)：21-24.

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[3] 何家涛.非洲菊花托离体繁殖的研究[J].西北农业学报，2005，14(6):108-111.

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[6] 李绅崇，李金泽，吴丽芳，等.非洲菊抗疫病切花新品种靓粉[J].园艺学报，2008，35(3):466.

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[8] 李金泽，熊丽，桂敏，等.非洲菊品种杂交与自交结籽的研究[J].西南农业大学学报，2005，27(4):537-540.

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[13] 刘福平，林丽仙，邹小鲁，等.非洲菊组织培养[J].亚热带植物通讯，2000，29(2):52.

(责任编辑：曾小军)

Effects of Inflorescence Characteristics and Season on Inducement of Adventitious Buds inGerberajamesonii

SHAN Qin-li1,2, WU Li-fang2, YU Rong-pei1, QU Su-ping1*, YANG Chun-mei2*

(1. Flower Research Institute, Yunnan Academy of Agricultural Sciences / National Engineering and Technology Research Center for Ornamental Horticulture, Kunming 650205, China; 2. Yuxi Yunxing Biotechnology Limited Company in Yunnan Province, Yuxi 652604, China)

The effects of inflorescence characteristics and season on the inducement of adventitious buds from receptacle ofGerberajamesoniiwere studied. The results showed that: the time required for adventitious bud inducement was the longest and the inducement rate was the lowest in semidouble-flower varieties; the differentiation time of adventitious buds in double-flower varieties was the shortest; the inducement rate of adventitious buds in single-flower varieties was the highest; the adventitious buds of green-heart and orangeG.jamesoniivarieties were induced best. The effects of various factors on the inducement rate and inducement time of adventitious buds inG.jamesoniirevealed the following order: flower color > flower petal > flower-heart color. In the same season, there were significant differences in the inducement effect of adventitious buds among different genotypes. For the same genotype, there was also a significant difference in the inducement effect of adventitious buds among different seasons.

Gerberajamesonii; Inflorescence characteristics; Season; Adventitious bud; Inducement

2017-04-28

云南省科技厅技术创新暨产业发展专项资金项目(2015XB015)；国家科技支撑计划项目(2015BAD10B00)；云南省科技 厅重大科技专项(2016ZA005)。

单芹丽(1973─)，女，云南祥云人，研究员，硕士，主要从事花卉育种与种苗繁育技术研究。*通讯作者:瞿素萍、杨春梅。

S682.1+1

A

1001-8581(2017)09-0036-05