摘要：总结非洲菊组织培养的外植体(花托、叶片、幼芽、种子、叶柄等)的利用以及培养基的配方认为用试管苗叶和叶柄作为快繁材料最理想，KT/NAA值对非洲菊组织培养具有影响。
关键词：非洲菊；组织培养；外植体；培养基
非洲菊(GerberajamesoniiBolu)又名扶郎花、太阳花,属菊科扶郎花属,多年生宿根草本观赏植物.非洲菊原产南非,因其花朵硕大、花枝清秀挺拔、花色丰富艳丽、产花量高,既可作盆栽又可作切花,切花瓶插期长,具有较高的观赏价值;在温暖条件下能周年开花,栽培管理省工,是目前国际市场畅销名花之一.非洲菊的常规繁殖方法是种子播种繁殖或无性繁殖,但种子繁殖常因种子寿命短、发芽率低、后代变异性大,而无性(分株)繁殖则因繁殖系数很低,一株母株一年仅能分株5-6株,难以满足市场的需求.因此国际上多采用组织培养来快速繁育非洲菊,以适应日益扩大生产规模,满足花卉市场需求,20世纪80年代,我国开始花卉组织培养工厂化育苗的实践.20世纪90年代进行了非洲菊组织培养、快速繁殖的探索,并就非洲菊愈伤组织诱导、分化、芽苗增殖与生根、小苗的移栽等进行了较深入的研究。
1 外植体的选择及利用
1．1外植体材料的类型
理论上，非洲菊植株上的任何器官均可诱导产生愈伤组织。早在 20世纪 70~80 年代，已有前人着手研究用组织培养手段进行非洲菊的无性快速繁殖。1973年Pierik首先报道了用非洲菊离体花托和花萼诱导出芽；1974 年，Murashige用非洲菊的生长点作外植体培养得到侧芽；1987年，黄济明等以花托为材料，研究了非洲菊器官在离体培养条件下诱导成苗和消除试管植株突变的问题。
近年来，非洲菊的组织培养的研究日趋深入，不少研究者对非洲菊不同器官外植体
材料的培养效果进行比较研究。郑秀芳等以4个非洲菊重瓣切花品种Clementine、Terramiw、Terracalypso、Terravisa为材料，采用花托、幼叶、幼叶柄和花梗为外植体，在不同激素组合的MS培养基上进行培养，结果表明：花托是非洲菊组织培养中较为合适的外植体材料；幼叶、幼叶柄和花梗仅可诱导产生愈伤组织，而难以分化成苗；培养茎尖时可得到腋芽分化，但取材受到极大限制，同时也不易灭菌。李启任等也认为，以茎尖作外植体，繁殖速度快、繁殖率高，但外植体的灭菌很困难。刘福平等报道，与以非洲菊花托作外植体相比，以嫩叶切段作外植体进行组织培养，可明显缩短愈伤组织诱导期，此方法特别适合种子繁殖(盆栽)的品种。陈发棣等认为，用叶片作离体培养的材料，具有取材不受季节限制、材料广泛、容易消毒、对母株影响小等优点。许彩霞等用顶芽作为外植体，诱导愈伤组织进行组织培养，获得了成功。但大量的研究表明，与茎尖相比，采用花托作为外植体离体培养，具有材料来源广泛、灭菌容易等优点。所以，选择合适的外植体对提高组织培养快速繁殖的速率是重要的。
1．2外植体的大小
外植体的大小对愈伤组织产生的速度和数量及芽的分化均有较大影响。陈发棣等指
出：叶片切成4 mmⅹ4mm时，对非洲菊离体培养比较合适；当外植体长与宽大于4mm
时，愈伤组织诱导率下降。鲁雪华等认为，花托外植体的大小，直接影响愈伤组织上芽的分化。直径大于2cm 的花托外植体，在诱导过程中虽然可看到愈伤组织出现及增殖，有时也有细长的小花出现，但很快就会变成褐色，而且这类愈伤组织一般不分化出芽；只有直径 0.5~0.7cm的幼小花托上所诱导出的愈伤组织，可分化出一定数量的营养芽进而形成芽丛，生根率可达100%。
2 各类组织培养培养基的筛选
2.1 基本培养基
组织培养的基本培养基有MT、MS、SH、White等,但目前非洲菊组织培养研究大多是以MS为基本培养基,并且培养基状态多为固体,这可能与操作方便有关.郑秀芳等人的试验证明当培养基中不含任何激素时,无愈伤组织、芽、根的产生;在不含生长素的培养基中芽的增殖、苗的生长受到影响.因此,基本培养基要按不同培养目的添加激素,配制成诱导分化培养基、继代培养基和生根培养基.
2.2 诱导分化培养基
不同研究者因选用的非洲菊品种、外植体(取材部位)、基本培养基种类、激素种类和浓度不同,得出的试验结果也不同.张思温通过方差分析比较,认为MS-I基本培养基(微量元
素以Nisth的微量元素替代)诱导分化作用显著地优于MS、1/2MS(大量元素减半)、RM、N6基本培养基.郑秀芳从MS、B5和1/2MS等3种培养基对诱导芽分化试验中得出3种培养基均能诱导分化,但以B5为基本培养基效果优于1/2MS和MS.有部分人认为在MS基本培养基上BA6-10+IAA0.2-1.0(下标数字单位为mg/L,下同)、或6BA3-10+NAA0.05-0.1时诱导分化作用较佳;有人认为KT无诱导分化作用;有的则认为含有KT的MS+BA2+KT2诱导分化效果好.尽管试验结果差异如此之大,有意思的是他们都达到诱导分化的目的.
2.3 继代培养基
彭儒胜等研究了MS、SH、B5等3种基本培养基以及激素种类及比例对愈伤组织继代的影响,认为:(1)基本培养基的种类对愈伤组织继代的影响很大,试验结果表明SH为最佳培养基,这可能是因为SH中有机质含量高(SH中肌醇为1000mg/L而MS和B5均为100mg/L);(2)细胞分裂素BA和生长素IAA较适合愈伤组织生长,且BA/IAA为10：1时继代培养效果较好.郑秀芳等试验却发现对继代增殖基本培养基MS和B5之间差别不大,但激素影响很大.低浓度的BA(1mg/L)与少量IAA(0.1mg/L)的配合可连续获得形态正常而健壮的试管苗,繁殖系数达到5.7倍/20d左右.而刘丽荣则得到含有不同种类、浓度的激素的MS对继代增殖培养差异不显著结果.这些结果可能与他们选用的非洲菊品种不同有关.由于可能存在愈伤组织的驯化现象,杨桂芬提出在保证壮苗的前提下,继代增殖培养初期为提高繁殖系数,可采用较高浓度的激素,而经过多次继代后,植物体内已积累一定量的激素,此时低浓度的激素就能满足需要.
2.4 生根培养基
生根培养基绝大多采用MS为基本培养基.绝大多的研究人员认为“较低浓度无机盐对诱导生根好于高浓度”,即“相同的激素浓度下1/2MS培养基上试管苗的平均根数比全量MS培养基上的多,而且苗也更健壮”.在激素种类和浓度上,张思温认为在MS-I培养基中添加NAA0.2比添加IBA0.2有利于根的分化.郑秀芳等则认为尽管在0.01mg/L-0.1mg/L范围内使用IBA和NAA均能取得较好的生根效果,但IBA促进生根的效果要好于NAA.刘丽荣等在1/2MS上探求IBA、NAA、IAA的生根效果,观察到在2mg/L-4mg/L范围,同一浓度水平的生长素对根的形态有较大的影响.IAA诱导的根系较细长,侧根、须根较多;IBA差之;NAA所诱导的根肥大、短粗,栽后成活率低.认为生根培养应以IBA、IAA为主,有利培养出健壮的种苗.张小玲等人报道培养基中IBA的浓度影响无根苗生根方式,当浓度在0.1-0.2mg/L时根直接从芽的基部发出;当浓度达0.3mg/L以上时芽基部会形成一些愈伤组织和根(这种根在移栽时较易脱落,苗的成活率低).
综上所述,诱导生根应十分注意控制激素和无机盐的种类和浓度,以达到壮苗的目的.
3 培养条件
王春彦、高年春等人认为培养基应在121摄氏度下湿热灭菌25min,培养温度25~28摄氏度,光照强度1500~2000lx,光照时间16h/d。张晖认为非洲菊在初代培养：把接种好的试管首先放在暗光、低温的条件下培养两天，这样可起到防止褐化的作用，待伤口基本愈合后，就可拿到培养室正常培养了。培养条件为温度２４℃－２６℃，光强２000ｌｕｘ，光照时间１６小时。如果培养条件合适，一般一个月左右就会从外植体上分化出不定芽，再长一段时间，这些不定芽就可长成新的小植株。朴日子, 曹后男等人在试验中的培养条件为:培养温度为(23~27)摄氏度,空气相对湿度为60%左右,光照强度为2000~2500Lx左右,光照时间为12~16h/d.
4 小结
张思温通过试验得知:(1)在配制培养基时,白砂糖和自来水完全可以作为化学纯蔗糖和蒸馏水的代用品,仅就这两项每配1L培养基就可节省0.72元;(2)在自然光条件下培养的和在人工光照条件下培养的试管苗二者虽其增殖和长根差异不显著,但前者的生长状态优于后者.这对节省能源降低成本有很大的意义.
王海琴, 冯先桔等人认为：实现最佳的经济效益还需对各种外植体进行分析选择。从田间植株上直接取外植体,如花托、幼芽、嫩叶等进行组织培养,虽然简便,技术也比较成熟,但取材时间受限,消毒灭菌手续复杂,培养耗时较长,而且花托的组织培养褐化严重,嫩叶诱导分化率不高,幼芽的取材技术要求较高。对由种子萌发的幼苗进行组织培养,虽然可简化培养前期的操作程序,且不受生长季节的影响,但后代有发生变异的可能性。以试管苗叶片和叶柄作快繁材料,取材不受时间限制,无需进行表面消毒灭菌,繁殖效率也比其他外植体高得多(一般一个月左右即可成苗),且分化率和增殖系数均很高。因此,进行工厂化生产时,可先从田间取外植体(最好是幼芽,这样可缩短诱导时间)进行诱导、增殖,获得首批材料;也可直接购买试管苗,再以试管苗叶片和叶柄作快繁材料进行组织培养,加快建立非洲菊快繁体系的速度。快繁材料更新时(非洲菊的试管苗在反复扩繁后,会出现退化现象,苗质变弱,应及时更新),最好用试管苗叶片或叶柄作快繁材料,并在培养基中适当加入La3+,以增加分化系数。
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