新西兰麻组培技术初探

毕 玮，吴 涛，耿云芬，原晓龙，王 娟

(1.云南省林业科学院，云南 昆明 650201； 2.国家林业局重点开放性实验室云南珍稀濒特森林植物保护和繁育实验室、云南省森林植物培育与开发利用重点实验室、中国-新西兰森林植物培育与开发利用联合实验室，云南 昆明 650201)

新西兰麻组培技术初探

毕 玮1，2，吴 涛1，2，耿云芬1，2，原晓龙1，2，王 娟1，2

(1.云南省林业科学院，云南 昆明 650201； 2.国家林业局重点开放性实验室云南珍稀濒特森林植物保护和繁育实验室、云南省森林植物培育与开发利用重点实验室、中国-新西兰森林植物培育与开发利用联合实验室，云南 昆明 650201)

以新西兰麻种子为外植体材料，进行组培试验，建立离体培养技术体系。结果表明，以75%酒精消毒60 s，再用0.1% HgCl2消毒5 min的效果最好；丛生芽增殖的适宜培养基为MS+6-BA 2 mg·L-1+KT 0.4 mg·L-1；诱导不定根的适宜培养基为MS+IBA 1 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1；生根组培苗炼苗移栽30 d后，成活率达84%以上。

新西兰麻；组织培养；消毒方法；培养基

新西兰麻(PhormiumtenaxForst)隶属于天门冬目刺叶树科(Xanthorrhoeaceae)萱草亚科(Hemerocallidoideae)新西兰麻属(Phormium)。新西兰麻无中央直立茎，剑形的叶片，叶长0.9～4.2 m，宽2.5～12.7 cm，叶色因品种而异，叶背具白霜。花轴从扇式的叶片中心长出，高2～4 m，红紫色圆锥花序。一枚花葶可产蒴果100余个，蒴果直立，有三棱。新西兰麻原产于新西兰和澳大利亚的诺福克岛，后引入亚速尔群岛、圣赫勒拿、阿根廷、智力和南非，现已广泛分布于温带及亚热带地区[1]。新西兰麻适宜在沼泽与河流附近的冲积地生长，喜肥沃湿润、排水良好的土壤。其适应性较强，能耐酸碱土壤，耐空气污染。不耐寒，生长室温15～25 ℃，越冬温度为8～10 ℃[2]。因有较强的生命力、耐旱性，并对海洋的“咸风”有抗性，因此，新西兰麻也是沿海低矮的防风带种植树种[3]。

新西兰麻不仅是新西兰独具特色优势的天然纤维原料，而且观赏性好，综合用途广，发展前景十分广阔。新西兰麻现有20多个栽培品种，叶色有绿色、红色、粉红色、深赤褐色的青铜和黄色，是国外流行的园林美化树种和插花叶材。新西兰麻可谓浑身是宝，花是上等的蜜源；茎含有胶质，可作为蜡或浆粉的替代品；新鲜叶片可以当纸用，干的可以作火绒，还可以搓绳子、造缆索、织渔网，或者编成被褥、大衣、席子或麻布[4]。

目前，我国对新西兰麻的研究报道较少。本文对新西兰麻组培技术进行初步研究，建立丛生芽诱导和植株再生体系，使其种质资源得到保存与繁殖，以期为遗传育种研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为新西兰麻种子，由新西兰皇家植物食品研究所提供。

1.2 研究方法

所有培养基均添加3%蔗糖，0.5%～0.7%琼脂，活性炭0.5 g·L-1，调整pH值的范围在5.8±2。培养温度为(26±2) ℃，光照度为30～50 μmol·m-2·s-1，光照时间为12 h·d-1。

1.2.1 外植体消毒处理试验 新西兰麻的种子较小，挑选出外皮色泽鲜明、颗粒饱满的种子，用5%洗洁精水浸泡15～30 min，流水冲洗5 min。在超净工作台上用75%酒精消毒30～60 s，无菌水冲洗2次，然后用0.1%升汞溶液消毒2～8 min，无菌水冲洗3次，用已灭菌滤纸吸干表面水分，接种于无添加植物生长调节剂的MS培养基，诱导种子萌发并观察其污染状况。

在外植体消毒试验中，选用75%酒精和0.1%升汞溶液2种消毒溶液，设置酒精消毒时间为30 s、60 s，升汞溶液消毒时间为2、5、8 min，试验采用完全随机设计，形成6个处理(表1)。每个处理接种60粒种子，外植体消毒试验共接种360粒种子，观察统计其污染状况，从而筛选出效果最佳的消毒方法。

1.2.2 启动培养筛选试验 将消毒后的新西兰麻种子分别接种于4种培养基中(表2)：1号为无MS的培养基，只添加糖和琼脂；2号培养基为1/2 MS；3号培养基为MS；4号培养基为MS+6-BA 0.5 mg·L-1。试验采用完全随机设计，每种培养基接种150粒种子。外植体启动培养试验共接种600粒种子，14 d后开始记录种子萌发率，萌发率=(萌芽的胚数/接种后未污染的胚数)×100%，30 d后观察统计种子萌发和生长状况，筛选适宜的启动培养基。

1.2.3 增殖继代培养试验 当幼苗高约4 cm时应及时切除胚根及芽顶部分，留1～2 cm靠近基部的茎段转接到增殖培养基中。增殖培养的基本培养基为MS，添加6-BA、KT 2种细胞分裂素，其中6-BA质量浓度分别为1、2、3 mg·L-1，KT质量浓度分别为0.2、0.4、0.6 mg·L-1，采用完全随机设计，形成9个处理，每个处理接种50瓶，每瓶1个幼芽，30d后观察统计其增殖倍数和生长情况，筛选最优的增殖培养基。

1.2.4 生根培养试验 选取生长健壮，苗高5 cm左右的苗丛接种到生根培养基中，生根培养的基本培养基为MS，使用IBA、NAA 2种植物生长调节剂，其中IBA质量浓度分别为0.5、1 mg·L-1，NAA质量浓度分别为0.5、1 mg·L-1，采用完全随机设计，形成4个处理，每个处理接种150瓶，每瓶1个单株。30 d后统计生根数和生根率，并观察试管苗的生长情况。生根率=(生根的外植体数/接种的外植体总数)×100%。

1.2.5 炼苗与移栽 选出高6 cm以上的健壮瓶苗移到大棚内放置，棚内温度15～30 ℃，湿度为60%～70%。7 d后揭开瓶盖，炼苗4 d后移栽到基质中，基质均用0.2%的高锰酸钾溶液拌土消毒。采用完全随机设计，比较2组基质(红壤∶河砂∶腐殖土∶珍珠岩=1∶1∶2∶1、红壤∶河沙∶腐殖土=2∶1∶2)的移栽效果。每组基质移栽150株作为一个处理。移栽时小苗根部先用1‰的多菌灵溶液浸泡15 min，移栽后用1‰的多菌灵水溶液作定根水喷洒至基质浸透，移栽初期需用薄膜遮盖并保持相对湿度70%左右，小环境温度控制在18～30 ℃。移栽30 d后统计组培苗移栽成活率。

1.3 数据统计

数据分析采用SPSS 19.0软件，方差分析中两两均数比较采用S-N-K法。

2 结果与分析

2.1 外植体的消毒处理

6种消毒方式对外植体的消毒效果见表1。从表1可以看出，75%酒精消毒30 s时，随着HgCl2消毒时间的延长，污染率呈显著下降趋势，但死亡率显著上升，说明消毒时间过长导致外植体杀菌过度而死亡。75%酒精消毒60 s时，再结合0.1% HgCl2消毒5 min和消毒8 min，即处理5与处理6的污染率无显著差异。从萌芽率和污染率看，新西兰麻种子的消毒效果以处理5(75%酒精消毒60 s再结合0.1% HgCl2消毒5 min)最为理想；处理1(75%酒精消毒30 s再结合0.1% HgCl2消毒2 min)的死亡率最低，但污染率高且萌芽率低。综合来看，处理5的效果最为理想，保证了低污染率，成活率也较高。

*：表中不同小写字母为差异显著。下同。

2.2 种子萌发启动培养

4种培养基对新西兰麻种子在萌发率、萌发时间、整齐度和幼苗长势方面都有影响(表2)。种子接入启动培养基，多数种子14 d后开始萌发，最早的12 d能萌发并先长出乳白色的胚根。4种启动培养基中，种子在全MS成分(培养基3和4)和1/2 MS成分(培养基2)三者间种子萌发率差异达到显著水平，1/2 MS成分与无MS成分(培养基1)相比，种子萌发率差异显著。在无MS成分和1/2 MS成分的培养基中，种子发芽时间较长，植株长势弱，叶色淡，培养后期幼苗基部会褐化。在添加细胞分裂素的培养基中萌发较早，发芽率高，但叶片不舒展，后期继代易呈水草状。可见适宜新西兰麻种子萌发的培养基为MS，萌发率较高，叶片舒展，叶色正常，小苗生长健壮(图1)，才能适应下一步继代增殖培养。

表2 不同培养基中种子萌发生长情况

2.3 丛生芽的继代增殖

增殖培养约14 d后，植株基部可分化出2～3个芽丛，经3～5次继代培养，可形成5个以上的丛生芽。培养30 d后统计幼苗在9种培养基的增殖状况，结果见表3。从试验结果看，植物生长调节剂浓度越高，丛芽分化越多。从增殖培养的芽苗长势来看，随培养时间的增长和继代次数的增多，5～7号培养基丛芽分化慢且少，生长细弱；8～10号培养基丛芽分化良好；11～13号培养基芽分化密集，增殖倍数过高，幼苗易矮化色黄。因此，新西兰麻丛生芽在9号培养基(MS+6-BA 2 mg·L-1+KT 0.4 mg·L-1)中增殖倍数最高，并且长势最好(图2)。由于增殖培养需多次转接，耗时较长，一般在90 d以上，增殖阶段后期，可用MS+6-BA 1 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1作为交替培养基来壮苗继代，以利于下一阶段不定根的诱导。

图1 种子萌发启动培养30d图2 丛生芽增殖培养90d

表3 不同植物生长调节剂配比对丛芽增殖的效果

2.4 不定根的诱导

增殖培养数月后可选取高5 cm左右的健壮苗转接到14、15、16、17号生根培养基中培养30 d，根原基形成。15、16、17号培养基的生根率和生根数差异不显著，但与14号培养基的差异达到显著水平。50 d后，根系生长分布状况明显(表4)。其中，14号培养基中IBA、NAA浓度较低生根慢，根生长稀疏；15号培养基根系健壮均匀分布，生根快；16号培养基中NAA浓度较高，生根率高但根条短粗；17号培养基中IBA、NAA浓度均较高，根系密集成团，基部出现愈伤组织。因此，根据生根率、根系生长发育与分布状况等因素综合考虑，15号培养基(MS+IBA 1 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1)的生根效果最优(图3)。

表4 生根培养基诱导不定根情况

2.5 炼苗与移栽

挑选生根整齐、生长健壮，苗高6 cm以上的植株进行炼苗移栽(图4)。移栽30 d后组培苗移栽成活率见表5。基质1添加了珍珠岩，平均成活率和成活数均显著高于基质2。说明基质1适宜作为新西兰麻的移栽基质。

图3 生根培养50d图4 炼苗移栽30d

表5 不同移栽基质对组培苗生长的影响

3 结论与讨论

从试验结果看，新西兰麻离体快速繁殖与植株再生体系的建立关键在于调节植物生长调节剂的配比。由于植物生长调节剂的积累作用，能有效诱导植物产生芽或促进嫩茎增殖，所需植物生长调节剂的种类和浓度在不同培养阶段有所不同[6]。细胞分裂素6-BA能促进细胞分裂，诱导芽分化，在丛生芽增殖阶段起主导作用。6-BA浓度低时丛芽分化少，当6-BA浓度提高到3 mg·L-1时，培养较长一段时间，又会导致丛芽增殖过密，叶片扭曲生长，而无法达到生根的要求。植物生长调节剂KT与6-BA配合使用能显著增加从芽增殖率，但KT浓度稍高叶色会变淡，也不利于从芽进一步生长发育。故在增殖培养之后，需调低6-BA浓度壮苗，以利于生根培养。炼苗是组培苗移栽到土壤之前的一个关键步骤，组培苗从异养过渡到自养状态，需调节平衡好外界环境与再生苗之间的关系来适应变化的环境。

本试验通过种子萌发、增殖、壮苗、生根、炼苗和移栽的系统研究，建立了新西兰麻种子无菌诱导植株再生体系，实现了新西兰麻的快速繁殖，为进一步品种改良、抗性研究等提供参考，也有利于种质资源的保存及新西兰麻产业的深度开发。

[1]林伯达.新西兰麻[J].The Garden，1979，103(3)：52-54.

[2]肖军，蔡龄龄，吕梅.新西兰麻的繁殖栽培[J].中国花卉园艺，2009(10)：44.

[3]钟志权.插花新型叶材——新西兰麻[J].中国花卉园艺，2006，4(2)：46-47.

[4]吕德金.新西兰麻[J].大自然，2013(2)：74-75.

[5]朱清，钱秀苇，李圃锦.新西兰麻离体快繁技术研究[J].上海农业学报，2009，25(1)：101-104.

Tissue Culture and Rapid Propagation ofPhormiumtenaxForst

BI Wei1，2，WU Tao1，2，GENG Yun-fen1，2，YUAN Xiao-long1，2，WANG Juan1，2

(1.YunnanAcademyofForestry，Kunming650201，Yunnan，China；2.YunnanLaboratoryforConservationofRare，Endangered&EndemicForestPlants，PublicKeyLaboratoryoftheStateForestryAdministration；YunnanProvincialKeyLaboratoryofCultivationandExploitationofForestPlants；China-NewZealandjointLaboratoryofCultivationandExploitationofForestPlants，Kunming650201，Yunnan，China)

The study usedPhormiumtenaxForst′s seeds as the explants，conducted the research of tissue culture techniques，and established the rapid propagation system in vitro.The results indicated that using 75% Alcohol to disinfection for 60 s and 0.1% HgCl2to disinfection for 5 min were most effective；MS+6-BA 2mg·L-1+KT 0.4 mg·L-1was the optimizing medium for multipropagation；MS+IBA 1 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1was the best medium for rooting；After 30 days transplanted into greenhouse，the survival rate of young plants were over 84%.

PhormiumtenaxForst；tissue culture；disinfection method；culture medium

2015-09-24；

2015-11-09

云南省应用基础研究重点项目(2013FA054)；云南省科技计划-对外科技合作计划项目(2014IA013)；云南省中青年学术技术带头人后备人才培养项目(2010CI016)

毕玮(1983—)，女，云南腾冲人，云南省林业科学院助理研究员，硕士，从事林木生物技术与培育利用研究。E-mail：biwei0102@126.com。

王娟，女，云南省林业科学院教授，从事生物多样性保护和植物分子生物学研究。E-mail：schima@163.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2016.03.037

S563；S723.1+32.6

A

1002-7351(2016)03-0178-05