观赏草新西兰绿箭亚麻种子的组织培养与植株再生
时间：2023-06-23 22:45:02 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
许红娟, 杨 澜, 杜致辉, 崔 嵬, 黄贵川, 陈之林*
(1. 贵州省园艺研究所/贵州省园艺工程技术中心，贵州 贵阳 550006；
2. 贵阳禾美花卉有限公司，贵州 贵阳 550006）
观赏草的名称译自英文ornamental grasses，通常定义为具有观赏价值的单子叶草本植物的总称。以禾本科植物为主，也包括莎草科、灯芯草科、香蒲科、百合科部分植物。虽然草坪草也符合观赏草的定义并被广泛应用于园林中，但并不属于观赏草的范畴，因此观赏草不包括草坪草。观赏草因其丰富的株形、叶色、花序和质朴自然的气质能够为园林增加独特的美感和趣味[1-3]，深受园林园艺工作者喜爱。从观赏草的定义来看，观赏草包含的种类较多，同时与其他园林植物相比，观赏草拥有独特的质地，和谐的色彩呈现微妙的季相变化，不论单独使用还是与山石、水体、花卉相互配置都较适宜，新西兰亚麻就是观赏草的一种[4]。
新西兰亚麻（Phormium）属于龙舌兰科新西兰麻属暖季型多年生植物，既是一种观赏植物，又是一种经济作物。其是新西兰全国分布最有特色的原生植物，叶片宝剑形状，根系强大，抗旱抗水能力强，可保持水土，稳定河岸，能够吸收和降低废水污水中的氮化合物含量，保护生态。我国引入后，常用于城市园林造景绿化，除新西兰亚麻原种外，通过基因变异培育了色彩艳丽的亚麻品种，观赏价值高，并且新西兰亚麻叶片近年来也作为切叶植物在花艺大赛及多种场合进入全国鲜切花市场，在市场中逐渐崭露头角。新西兰亚麻作为一种优新的观赏草，因抗性强，养护成本低，在园林中应用后能够节省较多的人力和财力，其多种用途和生态功能备受市场欢迎，因耐瘠薄、抵御病虫害能力强、观赏价值高等多种优点而备受关注。
目前新西兰亚麻有30 多个杂交品种，是一种常绿多年生植物，叶为线性且色彩丰富，是当前比较流行的园林观赏草类中的优良观赏植物之一。昆明市场将新西兰亚麻的叶片当作切叶出售，但国内市场供给不足，完全依赖国外市场进口。新西兰亚麻种子发芽率低，植株通过分株繁殖系数较小，时间较长，繁殖较为困难。随着园林工程和切叶市场需求的增加以及其繁殖困难等多方面因素的影响，导致其市场价格较高。新西兰亚麻在园林景观产业中应用成本较高，且数量大，急需增加种苗数量，降低种苗价格。因此，利用新西兰亚麻品种绿箭亚麻种子为试验材料，通过组织培养技术探索建立新西兰绿箭亚麻的种苗繁育系统，以通过植株再生尽快批量生产种苗，扩大新西兰绿箭亚麻的繁殖系数，早日实现新西兰亚麻多个品种的种苗产业化生产。
1.1 试验地概况
新西兰绿箭亚麻种植于贵州省园艺研究所观赏草种质资源圃内，生长环境属于亚热带湿润温和型气候，海拔1 100 m 左右，东经106°27′～106°52′，北纬26°11′～26°55′，年平均气温为15.3℃，无霜期平均246 d，每年12月至翌年1月为最冷的雪凝期（最低温度为-5℃左右），年降雨量1 129.5 mm，空气优良天数341 d，年降雪日数少，平均仅11.3 d。
1.2 材料
试验材料为绿箭亚麻，2020年6月购自云南花境园艺有限公司，陆续移植于贵州省园艺研究所观赏草种质资源圃内，适应圃内生长环境1年后，于2021年7月在观赏草种质资源圃内采集绿箭亚麻的种子，采用牛皮纸袋封存保存。
1.3 试验方法
1.3.1 培养基及培养条件 以MS为基本培养基，加入不同浓度的植物生长调节剂，添加4%蔗糖，0.5%～0.8%卡拉胶，调整pH 为5.9±0.1 ，培养温度为（25±2）℃，光照为50～80 μmol/m2/s，光照时间为12 h/d，122℃灭菌30 min。
1.3.2 种子的消毒预处理与初代培养 挑选健壮、颗粒饱满，无病虫害的种子400粒，自来水冲洗5～10 min，去除种子表面的杂质及绒毛，再用无菌水冲洗5～10 次，放入超净工作台备用。共设置4 个处理。处理1，将种子用75% 酒精浸 泡10 s，0.1% 升汞浸泡6 min，无菌水冲洗2 次；
处理2，将种子用75%酒精浸泡15 s，0.1%升汞浸泡7 min，无菌水冲洗3 次；
处理3，将种子用75%酒精浸泡25 s，0.1%升汞浸泡8 min，无菌水冲洗4 次；
处理4，将种子用75%酒精浸泡15 s，0.1%升汞浸泡7 min，无菌水冲洗，5 次；
将经灭菌的种子于不同诱导培养基（MS+6-BA 0.2 mg/L、MS+6-BA 0.3 mg/L、MS+6-BA 0.4 mg/L 和MS+6-BA 0.5 mg/L）上萌发，考察不同灭菌处理和不同诱导培养基的萌发率。萌发率=（无污染萌芽的胚数/每个处理接种的总胚数）×100%。30 d 后观察记录种胚萌发和幼芽生长状况。
1.3.3 增殖诱导条件 诱导丛生芽发生后，需转接到增殖培养基进行继代培养，把幼嫩芽分成3～5 个一丛，接到增殖培养基上进行壮苗。增殖培养基供共设置4 个6-BA 浓度，处 理1，MS+6-BA 0.2 mg/L；
处 理2，MS+6-BA 0.6 mg/L；
处理3，MS+6-BA 0.7 mg/L；
处理4，MS+6-BA 0.8 mg/L。比较不同处理绿箭亚麻外植体的增殖倍数。
1.3.4 生根培养 以3～6 个苗丛为一组，切取生长健壮的苗丛接种到1/2MS+NAA 0.2 mg/L+AC 0.5 g/L 的培养基中进行生根培养，培养7～10 d，30 d 后统计生根情况，观察苗丛的生长情况。
1.3.5 炼苗与移栽 经过生根培养后，挑选生长健壮的植株进行炼苗，将生根的瓶苗打开瓶盖，连瓶置于遮阴的苗床上炼苗，7 d后取出瓶苗，洗净根部附着物，移栽时小苗根部用1‰多菌灵浸泡8 min，移栽在已消毒的基质（园土∶泥炭∶珍珠岩=1∶1∶1）穴盆中，置于空气湿度为60%～75%的苗床上，并进行遮荫，移栽7 d 后开始有新根发生，35 d 后统计成活率。
2.1 不同灭菌处理对绿箭亚麻种子萌发的影响
由表1 可知，75%酒精不同浸泡时间、0.1%升汞消毒液不同浸泡时间及无菌水的冲洗次数均会影响绿箭亚麻种子外植体在诱导培养基上的萌发率。随着75%酒精浸泡时间及0.1%升汞浸泡时间的延长以及无菌水冲洗次数的增加，绿箭亚麻种子的萌发率随之升高。其中，处理4 的萌发率最高，达60%；
而处理1 的萌发率最低，为0%，并且污染率为100%。故绿箭亚麻种子的最佳灭菌处理为75%酒精浸泡30 s，0.1%升汞消毒液浸泡10 min，无菌水冲洗5次。
表1 不同灭菌处理绿箭亚麻种子的萌发率
2.2 不同诱导培养基对绿箭亚麻种子萌发的影响
从表2可知，诱导培养基为MS+6-BA 0.3 mg/L的绿箭亚麻种子萌发率为62%，诱导培养基为MS+6-BA 0.2 mg/L的种子几乎不能萌发，其萌发率为0%；
诱导培养基为MS+6-BA 0.4 mg/L和MS+6-BA 0.5 mg/L的萌发率分别为18%和13%，诱导萌发率较低。经多次试验，种子适宜的诱导培养基浓度为MS+6-BA 0.3 mg/L，接种20 d后开始萌发，萌发率达62%，35 d后形成3～6 cm的小苗（图1）。
表2 绿箭亚麻种子在不同浓度6-BA诱导培养上的萌发率
图1 新西兰亚麻绿箭亚麻种子在适宜诱导培养基上培养的状态
2.3 绿箭亚麻种子外植体在不同浓度6-BA增殖培养基上的增殖倍数
由表3 可知，增殖培养基为MS+6-BA 0.2 mg/L 的绿箭亚麻种子外植体增殖倍数最高，为8.6 倍。增殖培养基为MS+6-BA 0.7 mg/L 的绿箭亚麻种子外植体增殖倍数最低，为0.8倍。
表3 绿箭亚麻种子外植体在不同浓度6-BA增殖培养基上的增殖倍数
2.4 炼苗成活率
经统计，将生根组培苗炼苗移栽，35 d 后成活率达75%，可获得完整的再生植株。
以绿箭亚麻种子为外植体，经反复试验得出外植体最佳的消毒处理为75%酒精浸泡30 min，0.1%升汞消毒液浸泡10 min，无菌水冲洗5 次，种子萌发率达60%。种子最佳的诱导培养基为MS+6-BA 0.3 mg/L，接种20 d后开始萌发，萌发率达62%，最佳增殖培养基为MS+6-BA 0.2 mg/L，外植体增殖倍数最高，为8.6倍。将生根组培苗炼苗移栽，35 d后成活率达75%。
外植体材料的消毒是组培体系的关键前提[5]，不同的消毒时间决定了外植体在初代培养基内的萌发率，绿箭亚麻种子作为外植体进行不同消毒处理，可获得较好的灭菌效果，同时种子作为外植体在培养基上的萌发率也会提高。继代增殖过程中，也会存在部分污染现象，还需进一步通过调整培养基内的激素浓度和植物生长调节剂的浓度来进一步降低继代培养污染率。在增殖过程中会出现玻璃化现象及部分组织的褐变现象，可能是新西兰亚麻不同基因型之间存在差异，还需进一步了解组培体系建立的干扰因素。
研究仅以绿箭亚麻的种子作为外植体进行组织培养的初步探索，解决了亚麻种子直播的萌发困难问题，利用在培养基上的幼苗叶片进行新材料的选取和继代培养获得完整的再生植株，有利于推动新西兰亚麻的工厂化繁殖进程，增大繁殖系数。新西兰亚麻耐旱、耐寒和耐贫瘠及能够吸收和降低废水污水中的氮化合物含量，可保护生态，是一种优良园林观赏草植物，也可作为盆栽在室内观赏，通过组织培养扩大种苗的生产量，同时为繁殖困难的品种在国内引种驯化工作提供了参考依据。随着市场需求的日益增加，新西兰亚麻组培苗可广泛应用于城市绿化、庭院栽培及家庭园艺盆栽［6-7］，对丰富贵州园林景观和大力发展乡村旅游产业，大幅降低贵州亚麻种苗的市场价格，推动贵州生态文明及稳步探索人工商品纯林树种结构优化具有重要意义，但仍需进一步探索，建立成熟的组培再生体系。
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