欢迎访问《安徽农学通报》官方网站,今天是
经济作物

无(少)侧芽切花菊组培快繁技术研究

  • 杨贞 1, 2 ,
  • 姚建军 3 ,
  • 孙翊 1, 2 ,
  • 周琳 1, 2 ,
  • 杨柳燕 1, 2
展开
  • 1上海市农业科学院林木果树研究所,上海 201403
  • 2上海市农业科学院,上海市设施园艺技术重点实验室,上海 201403
  • 3上海虹华园艺有限公司,上海 201600
杨柳燕(1981—),女,浙江台州人,博士,研究员,从事花卉栽培与种质创新研究。

杨贞(1990—),女,江苏徐州人,硕士,助理研究员,从事花卉育种与栽培研究。

Copy editor: 吴思文

收稿日期: 2024-11-18

  网络出版日期: 2025-03-28

基金资助

上海市科技兴农项目(2021-02-08-00-12-F00756)

农业科技创新支撑领域研究专项[农科应基2024(02)]

Research on tissue culture and rapid propagation technology of cut flower chrysanthemum without (few) side buds

  • YANG Zhen 1, 2 ,
  • YAO Jianjun 3 ,
  • SUN Yi 1, 2 ,
  • ZHOU Lin 1, 2 ,
  • YANG Liuyan 1, 2
Expand
  • 1Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Forest & Fruit Tree Institute, Shanghai 201403, China
  • 2Shanghai Key Laboratory of Protected Horticultural Technology, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 201403, China
  • 3Shanghai Honghua Horticulture Co. , Ltd. , Shanghai 201600, China

Received date: 2024-11-18

  Online published: 2025-03-28

摘要

为建立无(少)侧芽切花菊组培快繁技术体系,筛选对其芽诱导、增殖和生根的最佳培养基配方,本试验以切花菊茎段为试验材料,使用75%乙醇和0.5%苯扎溴铵进行消毒,筛选出适宜菊花茎段的消毒方法;设置不同激素配比,对茎段接种诱导率、褐化率等,不定芽增殖系数以及组培苗生根率进行研究。结果表明,75%酒精消毒20 s+0.5%苯扎溴铵15 min消毒效果最佳,存活率高达96.0%;A5培养基(MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂6 g/L)是芽诱导最佳培养基,诱导率为78.33%;B1培养基(MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂6 g/L)是增殖最佳培养基,增殖系数为4.88;C3培养基(1/2 MS+IBA 0.1 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖20 g/L+琼脂6 g/L)是生根最佳培养基,生根率为100%。本文为无(少)侧芽切花菊工厂化生产提供参考。

本文引用格式

杨贞 , 姚建军 , 孙翊 , 周琳 , 杨柳燕 . 无(少)侧芽切花菊组培快繁技术研究[J]. 安徽农学通报, 2025 , 31(6) : 37 -41 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.06.010

Abstract

To establish the tissue culture and rapid propagation technology system of cut flower chrysanthemum group without (few) side buds, and the best medium formula for bud induction, proliferation and rooting was screened, the stem segment of cut flower chrysanthemum was used as the test material, and the stem segment was disinfected with 75% alcohol and 0.5% benzalkonium bromide, and the appropriate disinfection method was selected. The induction rate, browning rate, coefficient of adventitious bud proliferation, and rooting rate of tissue culture seedlings were studied by setting different hormone ratios. The results showed that 75% alcohol disinfection for 20 s+0.5% benzal konium bromide for 15 min had the best disinfection effect, and the survival rate was as high as 96.0%. A5 medium (MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L+ sucrose 30 g/L+ agar 6 g/L) was the best medium for bud induction, and the induction rate was 78.33%. B1 medium (MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L+ sucrose 30 g/L+ agar 6 g/L) was the best medium for proliferation, and the proliferation coefficient was 4.88. C3 medium (1/2 MS+IBA 0.1 mg/L+NAA 0.1 mg/L+ sucrose 20 g/L+ agar 6 g/L) was the best medium for rooting, and the rooting rate was 100%. This paper provides references for the factory production of chrysanthemum without (less) side bud cutting.

菊花(Dendranthema morifolium)是菊科菊属多年生宿根草本,栽培历史悠久[1]。该植物具观赏用、药用和食用等多种功能,产量较高[2-4]。菊花是重要的出口花卉之一,其中单头标准菊是其主要类型,在市场中占据优势,具有较高的经济价值[5-6]
单头切花菊是切花菊的主要类型之一,标准切花菊的生产通常需要通过人工抹除侧芽来保证切花品质,而抹芽的人工费用占据切花生产成本的1/3,繁育无(少)侧芽的标准切花菊品种具有重要的现实意义。目前,菊花的繁殖方式主要是扦插繁殖[7-8]。该繁殖方式对母株材料需求多,繁育周期长、效率低、成本高及易受季节影响[9-10]。组培快繁技术是通过外源施加细胞分裂素和生长素来促进无(少)侧芽菊花侧枝的数量,从而达到快速繁殖的目的。其主要由细胞分裂素(CTK)、生长素(IAA)和独脚金内酯(SLs)三类植物激素调控[11]。CTK会促进腋芽的萌发,IAA和SLs则会抑制腋芽萌发[12-13]。激素间相互作用,共同影响组培苗的增殖[14]。萘乙酸(NAA)、IAA、3-吲哚丁酸(IBA)、6-苄氨基嘌呤(6-BA)和噻苯隆(TDZ)是生产上应用较广泛的植物生长调节剂。IAA可显著抑制水稻分蘖[15]和杨树枝条的形成[16];6-BA可促进梨树枝条的发育[17]以及苹果幼苗的分枝[18]。目前,关于无(少)侧芽菊花品种的组织培养研究有待进一步深入。
本试验以无(少)侧芽切花菊‘精の光彩’当年生幼嫩茎段为试验材料,探讨不同消毒处理、不同激素配比对其芽诱导、芽增殖以及组培苗生根的影响,成功建立了快速繁殖培育体系,为无(少)侧芽切花菊工厂化生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以无(少)侧芽切花菊品种‘精の光彩’当年生茎段为外植体材料,其取自上海虹华园艺有限公司港沿基地。

1.2 试验方法

1.2.1 外植体消毒

取该品种切花菊当年生幼嫩茎段,去除叶片,保留少许叶柄。加少许洗洁精,置于流水下冲洗2 h,用1 g/L头孢溶液浸泡30 min。采用3种消毒方法进行消毒。(1)用75%乙醇消毒10 s,无菌水冲洗1次,0.5%苯扎溴铵浸泡消毒10 min,无菌水冲洗3次,每次5 min。(2)75%乙醇消毒20 s,无菌水冲洗1次,0.5%苯扎溴铵浸泡消毒15 min,无菌水冲洗3次,每次5 min。(3)75%乙醇消毒30 s,无菌水冲洗1次,0.5%苯扎溴铵浸泡消毒20 min,无菌水冲洗3次,每次5 min。消毒后接种于MS培养基中。各消毒方法接种40瓶,每瓶接种5个外植体。接种30 d后统计褐化率、真菌和细菌污染率以及存活率,并观察外植体的生长状况。褐化率、染菌率和存活率计算如式(1)~(3)。
褐化率(%)=出现褐化的组织块数/接种的外植体总数×100
染菌率(%)=染菌的外植体数/接种外植体数×100
存活率(%)=存活的外植体数/接种外植体数×100

1.2.2 诱导培养

以MS培养基为基本培养基(MS+蔗糖30 g/L +琼脂6 g/L,pH 5.8),添加不同浓度的6-BA(0.5、1.0和2.0 mg/L)、NAA(0.1、0.5和1.0 mg/L)。激素组合分别为A1,6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L;A2,6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L;A3,6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L;A4,6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L;A5,6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L;A6,6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L;A7,6-BA 0.5 mg/L+NAA 1.0 mg/L;A8,6-BA 1.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L;A9,6-BA 2.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L;以未添加激素的MS培养基为对照组(CK)。将消毒好的外植体剪成1.5 cm的小段,每段带有1~2个腋芽,接种到含有不同浓度激素的诱导培养基中,每个处理接种10瓶,每瓶接种4个外植体,3次重复。在温度(23±2)℃、光周期12 L∶12 D条件下培养60 d,统计有芽数、诱导率和褐化率,筛选出最佳的芽诱导培养基。诱导率计算如式(4)
诱导率(%)=有芽的外植体数/接种外植体数×100

1.2.3 增殖培养

以MS培养基为基本培养基(MS+蔗糖30 g/L +琼脂6 g/L,pH 5.8),添加不同浓度的6-BA(0.5、0.8和1.0 mg/L)、NAA(0.2 mg/L)。激素组合分别为B1,6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L;B2,6-BA 0.8 mg/L+NAA 0.2 mg/L;B3,6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L;以未添加激素的MS培养基为对照组(CK)。将诱导培养基上长至1.5 cm的芽切下接种到增殖培养基中,各处理接种10瓶,每瓶接种4个外植体,3次重复。在上述相同光照条件下培养30 d,统计增殖系数,筛选出最佳的增殖培养基。增殖系数计算如式(5)
增殖系数=诱导不定芽总数/接种不定芽总数

1.2.4 生根培养

以1/2 MS培养基为基本培养基(1/2 MS+蔗糖20 g/L+琼脂6 g/L,pH 5.8),添加IBA(0.1 mg/L)、NAA(0.1 mg/L),激素组合分别为C1,IBA 0.1 mg/L;C2,NAA 0.1 mg/L;C3,IBA 0.1 mg/L+NAA 0.1 mg/L;以未添加激素的1/2 MS培养基为对照组(CK)。将健壮的无根小苗接种到含有不同浓度激素的诱导培养基中,各处理接种10瓶,每瓶接种4个外植体,3次重复。在上述相同光照条件下培养30 d,统计生根率、根长和根数,筛选出最佳的生根培养基。生根率计算如式(6)
生根率(%)=生根的外植体数/接种外植体数×100

1.3 数据处理

采用SPSS 19.0软件对试验数据进行处理,采用单因素方差分析(one-way ANOVA)和最小显著差LSD法进行统计学分析。

2 结果与分析

2.1 不同消毒方法对初代培养效果的影响

表1可知,接种30 d后,处理1的外植体染菌率最高,为7.5%;处理3的染菌率最低,为2.5%。因消毒时间增加,处理3褐化率较高,达7.0%。综合考虑染菌率及褐化率,处理2存活率最高,达96.0%,同时该消毒方法下接种7 d可产生小芽。综合来看,75%乙醇消毒20 s+0.5%苯扎溴铵15 min是该品种菊花当年生幼嫩茎段外植体的最佳消毒方法。
表1 不同消毒方法对外植体消毒情况的影响
处理

75%乙醇消

毒时间/s

0.5%苯扎溴铵

消毒时间/min

接种30 d后
褐化率/% 真菌污染率/% 细菌污染率/% 存活率/% 生长状况

10

20

30

10

15

20

1.5

0.5

7.0

5.5

1.0

2.0

2.0

2.5

0.5

91.0

96.0

90.5

状态佳

状态佳,接种7 d有芽

状态佳

2.2 不同激素配比对组培苗芽诱导的影响

使用不同浓度6-BA、NAA的培养基进行芽诱导,各处理的组培苗生长状况存在差异。由表2可知,A5培养基的有芽数和芽诱导率较高,分别为31.33个和78.33%,与其余处理差异具有统计学意义(P<0.05),该处理下的褐化数和褐化率较低。由图1可知,在A5培养基中培养7 d后,茎段诱导的嫩芽叶片舒展,生长状况较佳。综合来看,A5(MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂6 g/L)是最佳的芽诱导培养基。
表2 不同激素配比对组培苗芽诱导的影响
培养基 6-BA/(mg/L) NAA/(mg/L) 有芽数/个 芽诱导率/% 褐化数 褐化率/%
CK 0 0 4.00±2.16 d 10.00±5.40 d 4.67±2.05 b 11.67±5.14 b
A1 0.5 0.1 19.67±2.87 b 49.17±7.17 b 2.00±0.82 c 5.00±2.04 c
A2 1.0 0.1 12.33±2.05 c 30.83±5.14 c 13.33±1.25 a 33.33±3.12 a
A3 2.0 0.1 8.00±2.94 c 20.00±7.36 c 12.33±1.25 a 30.83±3.12 a
A4 0.5 0.5 5.00±1.63 d 12.50±4.08 d 8.00±3.74 b 20.00±9.35 b
A5 1.0 0.5 31.33±2.87 a 78.33±7.17 a 2.67±1.70 c 6.67±4.25 c
A6 2.0 0.5 17.33±2.05 b 43.33±5.14 b 3.33±1.25 c 8.33±3.12 c
A7 0.5 1.0 10.33±2.87 c 25.83±7.17 c 12.67±1.70 a 31.67±4.25 a
A8 1.0 1.0 19.00±2.16 b 47.50±5.40 b 2.33±2.05 c 5.83±5.14 c
A9 2.0 1.0 12.67±2.05 c 31.67±5.14 c 6.67±2.49 b 16.67±6.24 b

注:同列不同小写字母表示处理间差异在0.05水平上具有统计学意义。

图1 不同处理培养基的芽诱导培养情况

2.3 不同激素配比对组培苗增殖的影响

表3可知,低浓度的6-BA有利于菊花组培苗的增殖,B1培养基的组培苗增殖系数为4.88,与其余处理差异具有统计学意义(P<0.05)。由图2可知,随着培养基中6-BA激素浓度的升高,组培苗玻璃化程度增加。综合来看,B1培养基(MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂6 g/L)是最佳的增殖培养基。
表3 不同激素配比对组培苗增殖的影响单位:(mg/L)
培养基 6-BA NAA 增殖系数
CK 0 0 2.05±0.06 d
B1 0.5 0.2 4.88±0.17 a
B2 0.8 0.2 4.23±0.09 b
B3 1.0 0.2 2.94±0.10 c
图2 不同处理培养基上的组培苗增殖培养情况

2.4 不同激素配比对组培苗生根的影响

表4可知,生长激素对菊花组培苗生根诱导有明显的促进作用,NAA比IBA更加有利于菊花组培苗生根。C3培养基的生根率较高、根长和根数均较多,分别为100%、12.81 cm和27.00条,与其余处理差异具有统计学意义(P<0.05)。因此,C3培养基(1/2 MS+IBA 0.1 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖20 g/L+琼脂6 g/L)是最佳的生根培养基(图3)。
表4 不同激素配比对组培苗生根的影响
培养基 IBA/(mg/L) NAA/(mg/L) 生根率/% 根长/cm 根数/条
CK 0 0 86.67±5.14 d 2.85±0.26 d 12.67±2.05 c
C1 0.1 0 99.17±1.18 b 6.34±0.67 c 16.67±1.25 c
C2 0 0.1 97.50±2.04 c 9.45±1.26 b 21.67±2.49 b
C3 0.1 0.1 100±0 a 12.81±0.68 a 27.00±2.16 a
图3 不同处理培养基上的组培苗生根培养情况

3 结论与讨论

控制污染率是组织培养的首要步骤。本试验选取的材料为菊花当年生幼嫩茎段,试验结果表明,75%乙醇消毒20 s+0.5%苯扎溴铵消毒15 min消毒效果最佳,茎段存活率达96.0%。崔乐源等[19]研究得出,‘金丝皇菊’茎段的最佳表面消毒条件为75%酒精消毒30 s+15%次氯酸钠消毒20 min。相对高浓度的6-BA和NAA有利于菊花不定芽的诱导,MS+6-BA 1 mg/L+NAA 0.5 mg/L+蔗糖 30 g/L+琼脂 6 g/L是芽诱导最佳培养基,诱导率为78.33%。王自布等[20]研究得出,6-BA 2 mg/L和NAA 0.2 mg/L有利于蓝菊、墨菊和紫菊等的芽诱导。梁芳等[21]研究得出,6-BA 1 mg/L和NAA 0.1 mg/L有利于菊花品种‘狮子头’的芽诱导。丁世民等[22]研究得出,6-BA 0.3 mg/L和NAA 0.1 mg/L有利于‘金丝菊’‘墨荷’等菊花品种的芽诱导。本试验结果与以上研究结果存在差异,可能是因为菊花品种以及诱导材料的不同。
本研究结果表明,在不定芽增殖试验中,低浓度的6-BA和NAA有利于菊花组培苗的增殖,增殖最佳培养基为MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂6 g/L,增殖系数为4.88。袁成志等[23]研究发现,6-BA 3 mg/L和NAA 0.5 mg/L有利于菊花品种‘炼丹炉’的增殖培养;龚明霞等[24]研究发现,6-BA 1 mg/L和NAA 0.5 mg/L有利于菊花品种‘黄绣球’的增殖培养。不同菊花品种间的增殖系数差异较大。本试验结果表明,组合生长激素比单一生长激素更有利于菊花的生根诱导,生根培养的最佳培养基配方为1/2 MS+IBA 0.1 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖20 g/L+琼脂6 g/L,生根率为100%。
综上,本试验以无(少)侧芽切花菊‘精の光彩’当年生幼嫩茎段为试验材料,探讨不同消毒处理、不同激素配比对其诱导、芽增殖以及组培苗生根的影响,发现75%乙醇消毒20 s+0.5%苯扎溴铵消毒15 min消毒效果最佳;最佳芽诱导培养基是MS+6-BA 1 mg/L+NAA 0.5 mg/L+蔗糖 30 g/L+琼脂6 g/L;最佳增殖培养基为MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂6 g/L;生根最佳培养基为1/2 MS+IBA 0.1 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖20 g/L+琼脂6 g/L,本文可为无(少)侧芽菊花的产业化高效繁殖提供参考。
1
陆思宇,杨再强. 光周期对切花菊生长及开花的调控[J]. 中国农业气象202142(7):596-605.

2
尹明明,闫凯旋,殷敏. 茶用菊花产业概况及连作障碍研究进展[J]. 北方园艺2024(8):125-129.

3
张万博,马晓莹,陈素梅,等. 不同花型及花径切花菊花香挥发物多样性分析[J]. 南京农业大学学报202245(4):675-683.

4
王冰,黄安琪,刘莉,等. 外源褪黑素处理延长切花菊瓶插寿命及生理机制的研究[J]. 山东农业大学学报(自然科学版)202354(5):737-745.

5
杨小英,严瑞,郝春磊,等. 44种彩菊切花观赏性状综合评价及良种筛选[J]. 农业科学研究202344(1):38-45,51.

6
闵筱筱,高佳音,岳建华,等. 不同品种传统菊花对盐胁迫的生理响应及耐盐性评价[J]. 山东农业科学202456(8):62-73.

7
苗伟,苗杰. 北方地区盆栽菊花培育技术要点[J]. 现代园艺2024(18):78-79,82.

8
张潮. 不同植物生长调节剂对菊花扦插生根的影响[J]. 南方农业202418(9):248-250.

9
滕如萍. 切花菊花瓣再生体系的建立与蔗糖处理对瓶插寿命及色泽的影响[D]. 杭州:浙江大学,2022.

10
赵凤,王小乐,房伟民,等. 外源激素和温度对切花菊侧芽萌发与内源激素含量的影响[J]. 江苏农业学报201834(1):145-151.

11
于瑞宁. 标准切花菊侧芽(枝)性状的评价及遗传变异分析[D]. 南京:南京农业大学,2019.

12
LEYSER O. The control of shoot branching:an example of plant information processing[J]. Plant,cell & environment,200932(6):694-703.

13
BEVERIDGE C A KYOZUKA J. New genes in the strigolactone-related shoot branching pathway[J]. Current opinion in plant biology201013(1):34-39.

14
DUN E A DE SAINT GERMAIN A RAMEAU C,et al. Antagonistic action of strigolactone and cytokinin in bud outgrowth control[J]. Plant physiology2012158(1):487-498.

15
蔡铁,徐海成,尹燕枰,等. 外源IAA、GA3和ABA影响不同穗型小麦分蘖发生的机制[J]. 作物学报201339(10):1835-1842.

16
刘凯,余敏,陈海燕,等. 外源IAA和GA3对杨树应拉木形成的影响[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版)201644(3):125-132.

17
郑传亮,张琦. 6-BA和GA对新梨七号芽体抽枝能力的影响[J]. 新疆林业2013(6):21-22.

18
张庆伟,宋春晖,邢利博,等. 6-BA和GA4+7喷施处理及其他措施促进长富2号苹果幼苗分枝的效果[J]. 果树学报201128(6):1071-1076.

19
崔乐源,盛夏薇,郭佳琳,等. 茶用菊花‘金丝皇菊’的组培快繁技术研究[J]. 天津农业科学202329(1):7-11,26.

20
王自布,莫国秀,罗会兰,等. 菊花不同外植体组培快繁及其再生体系的研究[J]. 北方园艺2015(18):106-109.

21
梁芳,王默霏,王洁琼,等. 菊花高效再生体系的建立及抗生素对叶片分化的影响[J]. 江苏农业科学201543(6):40-43.

22
丁世民,王泽宇,宋健云,等. 不同品种菊花组织培养比较研究[J]. 北方园艺2011(23):101-103.

23
袁成志,李波,杨蔚然. 菊花组织培养技术研究[J]. 北方园艺2010(16):154-156.

24
龚明霞,陈小凤,方锋学,等. 菊花离体快繁技术研究[J]. 北方园艺2010(1):172-173.

文章导航

/