两种野生绣球花组培及快繁技术研究

(西北农林科技大学风景园林艺术学院，陕西 杨凌 712100)

绣球花为虎耳草科(Saxifragaceae)绣球属(Hydrangea)植物，花形丰满、色彩丰富，观赏价值高，适应性强，在美丽乡村建设和休闲农业发展中具有广阔的应用前景。绣球花耐重金属镉、铅污染，同时是铝的超富集植物，可作为环境修复植物[1-2]。近年来，绣球产业在我国发展迅速，但种植的绣球盆花品种和切花品种几乎都从外国引进[3]，而我国作为绣球属的种质资源中心，大多数资源尚处于野生状态。人类对山体的开发造成野生绣球资源严重破坏，为了充分保护、保存和利用野生绣球种质资源，培育更多中国的绣球新品种，加强中国绣球在国际市场的竞争力，对野生绣球资源的繁殖技术体系进行研究非常有必要。目前，国内外对绣球的研究主要集中在对品种的花色[4-7]、亲缘关系分析[8]、抗性[1-2]和繁殖[9-14]等方面，关于野生绣球的研究较少，而建立野生绣球的繁殖生产体系是进行其他研究的基础。因此，本研究以秦岭广布的2个野生种蜡莲绣球和莼兰绣球种子为外植体建立组织快繁体系，以有效解决资源保护保存问题，为充分利用绣球野生资源和培养绣球新品种奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材 料

蜡莲绣球种子采自甘肃省陇南市徽县嘉陵镇吴家咀山区，莼兰绣球种子采自陕西省西安市太平国家森林公园，选取无病虫害且饱满的种子作为外植体。

1.2 试验方法

1.2.1种子萌发培养

将收集的2种野生绣球花种子以蒸馏水浸泡24 h、无菌水冲洗3次后，依次经75%酒精处理30 s、无菌水冲洗3次、0.5% HgCl2(含几滴0.1% Tritonx-100)消毒7 min后，再用无菌水冲洗6次备用。消毒处理后的种子接种于培养基上，培养基配置参照郑茜子等[15]的方法，获得组培小苗。

1.2.2继代增殖培养

获得组培小苗后，将约1 cm的组培小苗的茎段转入继代增殖培养基，探究基本培养基(MS+0.1 mg·L-1IBA+0.1 mg·L-16-BA、WPM+0.1 mg·L-1IBA+0.1 mg·L-16-BA)对2种野生绣球增殖效果的影响。根据试验结果，选取适宜增殖的基本培养基，探究不同激素浓度对其增殖效果的影响，2种绣球的增殖培养基配方见表1。每个处理20瓶，每瓶1个茎段。培养30 d后记录发芽情况、长势，统计平均增殖系数、增殖发生率。

表1 不同增殖培养基激素浓度配比表

绣球品种处理编号培养基类型6-BA/(mg·L-1)NAA/(mg·L-1)蜡莲绣球C1MS0.500.05C2MS0.800.05C3MS1.000.05C4MS0.500.10C5MS0.800.10C6MS1.000.10C7MS0.500.20C8MS0.800.20C9MS1.000.20绣球品种处理编号培养基类型6-BA/(mg·L-1)IBA/(mg·L-1)莼兰绣球D1MS0.500.10D2MS0.800.10D3MS1.000.10D4MS0.500.20D5MS0.800.20D6MS1.000.20D7MS0.500.30D8MS0.800.30D9MS1.000.30

平均增殖系数=增殖后芽的总数量/原植株个体数量；

增殖发生率(%)=(产生丛生芽外植体个数/接种外植体个数)×100%。

1.2.3生根培养

将约1 cm的组培小苗的茎段转入生根培养基，探究不同基本培养基(MS+0.1 mg·L-1IBA、1/2 MS+0.1 mg·L-1IBA)对生根效果的影响。根据试验结果，选取适宜生根的基本培养基，将组培小苗的茎段分别接种于不同激素浓度的培养基中，具体配比见表2。每个处理接20瓶，每瓶接1个茎段，培养45 d后统计生根数和生根率，测量根长。

生根率(%)=(生根外植体个数/接种外植体个数)×100%。

以上培养基若无特别指出，均附加30 g·L-1的蔗糖、7 g·L-1琼脂(生根培养基附加4 g·L-1琼脂)，pH为5.8，在121 ℃下灭菌20 mins。培养条件除生根暗处理外均是(25±2)℃，1 600 lx，连续光照12 h·d-1。

表2 不同生根培养基激素浓度配比

处理编号基本培养基IBA/(mg·L-1)NAA/(mg·L-1)F11/2MS0.000.10F21/2MS0.000.30F31/2MS0.000.50F41/2MS0.100.10F51/2MS0.100.30F61/2MS0.100.50F71/2MS0.200.10F81/2MS0.200.30F91/2MS0.200.50F101/2MS0.000.00

1.3 数据分析

试验数据采用Excel软件和SPSS V 19.0软件进行统计分析。

2 结 果

2.1 不同培养基对绣球组培苗增殖的影响

本研究结果表明，MS培养基更适宜蜡莲绣球和莼兰绣球的增殖，蜡莲绣球在WPM培养基上基部有大量的愈伤组织产生，愈伤组织上方分化出较小的幼苗，而在MS培养基上愈伤组织较少，不定芽从基部发出；莼兰绣球在WPM培养基上增殖效果一般，叶片发黄长势差，而在MS培养基上叶色浓绿，长势良好，增殖效果好。

由表3可知，6-BA和NAA的相对浓度越大，增殖的丛生芽也越多。除C 6和C 9处理未完全增殖外，其它处理增殖发生率均达100%，其中增殖状况最好的是C 2，增殖系数达到9，C 2处理和其它处理之间增殖系数呈显著差异(p<0.05)。而C 4、C 6、C 7、C 8、C 9处理增殖系数低且差异不显著。从表3可知，D 5处理的增殖系数最高，达到9.67，其次为D 2、D 7、D 8处理，这4个处理之间增殖系数没有显著差异；D 3处理增殖效果最差，其增殖系数与D 2、D 5、D 6、D 7、D 8之间存在显著差异。综合分析，蜡莲绣球增殖的最佳培养基是MS+0.8 mg·L-16-BA+0.05 mg·L-1NAA，适宜莼兰绣球增殖的培养基为MS+0.8 mg·L-16-BA+0.2 mg·L-1IBA。

表4 不同激素浓度配比对蜡莲、莼兰绣球组培苗生根的影响

处理编号 蜡莲绣球 莼兰绣球 生根率/%根数/条根长/mm生根率/%根数/条根长/mmF11009.33±0.88de15.22±0.99cd502.00±0.58ef9.67±0.84efF210010.33±0.88abc6.78±0.95f00.00±0.00g0.00±0.00gF3756.00±1.00e10.11±0.73d401.00±0.00fg10.33±1.20deF410017.67±1.76ab24.22±1.56b504.67±0.33cd12.67±1.39cdF510014.00±1.53bc14.89±1.09c404.00±0.00d7.22±0.40fF61008.33±1.45de10.44±0.11e00.00±0.00g0.00±0.00gF710018.00±1.53a15.22±1.45c753.33±1.20de11.20±0.78bcF8608.00±1.00de13.44±0.97c655.33±0.58b12.56±1.35bF910016.67±0.88ab7.00±0.51f1009.67±0.67a14.56±0.99bdF1010011.33±1.20ad38.67±1.73a1005.33±0.88bc44.78±1.16a

表3 不同激素浓度配比对蜡莲和莼兰绣球增殖情况的影响

处理编号蜡莲绣球增殖发生率/%增殖系数C11006.00±0.00bcC21009.00±1.00aC31006.67±0.88bC41003.00±0.00eC51005.00±0.577bcdC6753.33±0.67deC71004.33±0.67cdeC81003.33±0.67deC9503.00±0.00e处理编号莼兰绣球增殖发生率/%增殖系数D11005.33±0.67cdD21007.67±1.20abcD3753.00±0.00dD41005.33±0.33cdD51009.67±1.20aD6807.00±0.58bcD71008.33±0.88abD81008.33±0.88abD91005.33±0.88cd

注：同列不同小写字母表示在0.05水平差异显著。

2.2 不同培养基对绣球组培苗生根的影响

本研究发现，1/2 MS培养基比MS培养基更适合绣球生根，以1/2 MS为基本培养基，分别将幼苗茎段接种于含有不同浓度激素的培养基中培养45 d。由表4可知，对于蜡莲绣球，当NAA浓度大于0.1 mg·L-1时，会出现愈伤组织，苗较矮小，长势一般，F 7处理的蜡莲绣球生根数量最多，其次是F 4、F 9和F 10，这4个处理间生根数量没有显著差异，但平均根长差异显著，F 10的平均根长最长，其次是F 4。对于莼兰绣球，只有F 9、F 10的生根率到达100%，但2个处理间的生根数量和平均根长存在显著差异，F 9的生根数量最多，而F 10的平均根长最长，达到44.78 mm。F 2和F 6生根率为0，不适宜莼兰绣球生根。由于生长素诱导外植体生根存在种间差异性，当NAA浓度为0.3 mg·L-1时，随着IBA的浓度增加，蜡莲绣球生根数量和平均根长先增加后减小，而莼兰绣球生根数量和平均根长持续增加；当IBA浓度为0.2 mg·L-1，随着NAA浓度逐渐增加，蜡莲绣球平均根长逐渐减小，生根率和生根数量均呈现先减小后增加的趋势，而莼兰绣球生根率、生根数量和平均根长均呈增加趋势。不加任何激素(F 10)也能有效促进绣球生根，苗高大、叶片浓绿，长势很好，平均根长最长，但根较细且生根所需时间较长。综上所述，适宜蜡莲绣球生根的培养基是未加激素的1/2 MS或者1/2 MS+0.1 mg·L-1IBA+0.1 mg·L-1NAA；适宜莼兰绣球生根的培养基是未加激素1/2 MS或者1/2 MS+0.2 mg·L-1IBA+0.5 mg·L-1NAA。

3 讨 论

基本培养基种类对组培苗的增殖及生根有重要的影响[16]。组培苗在MS培养基中增殖生长较好，可能MS中较高的无机盐和氮促进其生长。但Liu Feng等研究发现，WPM培养基比MS培养基增殖效果好，可能是种间差异导致在不同培养基上增殖效果不同[19]。

植物离体培养器官的发生受植物体内环境和外部培养条件共同影响[20-21]，其中植物内源激素的调控十分重要[22]，植物内源激素的增加会影响芽的诱导和发育[23]，而细胞分裂素能促进植物内源激素的合成[24]。本研究发现，较低浓度的6-BA有利于组培苗丛生芽的诱导，但过高浓度的6-BA对组培苗的增殖生长起到抑制作用，这与陈锋[25]、KHAING T M等[26]的研究结果一致。在蜡莲绣球继代增殖培养中，6-BA浓度控制在0.5～0.8 mg·L-1，NAA浓度在0.05 mg·L-1左右，诱导基部产生丛生芽状态较佳，增殖系数较高，过高的NAA浓度会使组培苗基部产生大量的愈伤组织[27]，使增殖系数降低，但李奕萱等研究表明，植株的增殖系数随着NAA浓度升高而持续增加[28]，这可能是种间差异造成的。

一定范围内的植物外源激素能够对组培苗生根产生促进作用[29]。本研究探讨了MS和1/2 MS培养基对生根效果的影响，结果发现，1/2 MS明显优于MS，这与雷亚灵等[10]的研究结果一致。在无植物生长调节剂的1/2 MS培养基中2种绣球生根率均可达到100%，这与谢启鑫等[30]在君迁子组培研究中结果一致。本试验中，适宜浓度的IBA和NAA组合有利于生根诱导，可加快生根速度，对于莼兰绣球来说，当IBA浓度为0.2 mg·L-1，随着NAA浓度增加，生根率逐渐增加。Liu Feng等研究发现，NAA能够促进生根，但随着浓度的提高生根率会有所下降[19]；主要原因是植物外源激素对根的诱导效果存在种间差异。本试验中IBA和NAA组合对蜡莲绣球生根促进作用明显优于莼兰绣球，在其它绣球组培研究中也出现相似情况[14]，这是由于不同种的植物体内内源激素水平不同，进而导致外源激素的诱导存在差异[31]。

我国绣球种质资源丰富，但大多数资源尚处于野生状态，资源破坏流失严重，本研究所探究出的以种子为外植体建立的组培快繁体系既能保存野生种质资源，也为培育绣球新品种奠定基础，有利于推进我国绣球育种事业进一步发展。