正交试验在红掌外植体消毒中的应用研究

向丹 喻娜 赵静 罗巧 向洋

【摘 要】以红掌阿拉巴马为研究对象，运用正交试验，探讨取材部位、消毒剂种类、消毒剂浸泡时间对红掌外植体消毒影响作用，筛选红掌外植体消毒的最佳方案。结果表明，取材部位和消毒剂浸泡时间对外植体消毒的污染程度有显著影响，消毒剂浸泡时间对外植体消毒的死亡率有显著影响，三个因素对外植体消毒作用效果依次为消毒剂浸泡时间﹥取材部位﹥消毒剂种类，红掌外植体消毒的最佳组合方案方案：以叶片作为外植体，用0.1%升汞浸泡8min。

【关键词】正交试验;红掌;外植体;消毒

红掌（Anthurium andraeanum），又名大叶花烛、安祖花、幸运花等，是天南星科花烛属的多年生常绿草本植物，原产于热带南美洲。红掌花色艳丽多彩，花朵为佛焰苞片，叶形独特且有光泽，花期长，是国内花卉市场的热销产品，需求量大[1]。传统的红掌繁殖方式不能满足市场对红掌的需求供应[2]，常借助组织培养技术实现红掌的快速繁殖[3]。污染是组织培养过程中较难控制的问题，有效的进行外植体消毒，是降低组培污染率的一个关键因素。本研究借助正交试验探讨取材部位、消毒剂种类和浸泡时间对外植体消毒效果的影响，为红掌快繁体系的建立提供依据。

1.材料与方法

1.1 试验材料

从广安市花卉市场购买的红掌阿拉巴马植株，选取生长健壮植株的相应部位作为外植体。

1.2 试验方法

1.2.1 外植体的处理：从生长健壮的植株取下材料，流水冲洗30 min，无菌水冲洗3次，吸水，70%酒精浸泡30s，再用无菌水冲洗3次后，置于超净台盛有无菌水的无菌瓶中备用。

1.2.2 试验设计：采用L9（34）正交设计，设3个因子、3个水平，每瓶接种3个外植体，每个处理接种20瓶，3次重复。统计外植体的污染率和死亡率。

1.3 培养条件

以1/2MS为基本培养基，添加激素6-BA和2，4-D，pH5.8，组培室内温度为（25±2）℃，光照强度为1500lx，光照时间12h/d。

1.4 数据处理与分析

试验数据在Excel软件上处理后，再用SPSS软件进行分析。

污染率（%）=污染的外植体数/接种的外植体数×100%

死亡率（%）=死亡的外植体数/接种的外植体数×100%

2.结果与分析

2.1 取材部位对红掌外植体消毒的影响

分别选取红掌的茎段、叶柄、叶片作为外植体进行消毒试验，正交试验结果分析表明，以死亡率为指标时，取材部位对外植体的消毒效果不存在显著差异，以污染率为指标时，取材部位对外植体的消毒效果存在显著差异（p﹤0.05），消毒效果依次为叶片﹥叶柄﹥茎段（表1），表明以叶片作为外植体进行红掌外植体消毒的效果最好。

2.2 消毒剂种类对红掌外植体消毒的影响

以0.1%升汞、0.2%升汞、1%新潔尔灭作为消毒剂，正交试验结果分析表明，以死亡率为指标时，取材部位对外植体的消毒效果不存在显著差异，以污染率为指标时，消毒剂种类对外植体的消毒效果存在显著差异（p﹤0.05），消毒效果依次为0.1%升汞﹥1%新洁尔灭﹥0.2%升汞（表1），表明以0.1%升汞作为消毒剂进行红掌外植体消毒的效果最好。

2.3 消毒剂浸泡时间对红掌外植体消毒的影响

消毒剂的浸泡时间分别为3min、5min、8min，正交试验结果分析表明，以死亡率为指标时，消毒剂的浸泡时间对外植体的消毒效果存在显著差异（p﹤0.05），消毒效果依次为3min﹥5min﹥8min，以污染率为指标时，消毒剂的浸泡时间对外植体的消毒效果存在显著差异（p﹤0.05），消毒效果依次为3min﹥8min﹥5min（表1），表明消毒剂浸泡时间为5min时对红掌外植体消毒的效果最好。

由极差分析可知（表1），以污染率为指标时，取材部位、消毒剂种类、消毒剂浸泡时间这3个因素的极差值大小为C﹥A﹥B（表1），表明消毒剂浸泡时间是对外植体消毒效果影响最大的因素，消毒剂种类是对外植体消毒效果影响最小的因素，这3个因素对外植体消毒效果影响的顺序依次为消毒剂浸泡时间﹥取材部位﹥消毒剂种类。以死亡率为指标时，取材部位、消毒剂种类、消毒剂浸泡时间这3个因素的极差值大小为C﹥B﹥A，表明消毒剂浸泡时间是对外植体消毒效果影响最大的因素，取材部位是对外植体消毒效果影响最小的因素，这3个因素对外植体消毒效果影响的顺序依次为消毒剂浸泡时间﹥消毒剂种类﹥取材部位。结合方差分析结果，以死亡率为指标时，取材部位和消毒剂种类对外植体消毒效果无显著影响，毒剂浸泡时间对外植体消毒效果存在显著影响，与以污染率为指标时的显著效果一致。综合上述正交试验结果，红掌外植体消毒的最佳方案组合为C3A3B1，即以叶片作为外植体，用0.1%升汞浸泡8min。

表1 红掌外植体消毒正交试验污染率数据分析表

3.讨论

在植物组培快繁的过程中，外植体自身携带的微生物是引起污染的主要原因，因此，外植体消毒是组培快繁的关键一环。正交试验已广泛用于优化影响组织培养的各种因素，本试验借助正交设计探讨取材部位、消毒剂种类和消毒剂浸泡时间对红掌外植体消毒的作用效果。通过极差分析和方差分析可知，消毒剂浸泡时间和外植体取材部位是影响红掌组培污染率的主要因素，消毒剂浸泡时间的延长会增加外植体的死亡率。试验结果表明，红掌外植体消毒的最佳组合即，以叶片作为外植体，用0.1%升汞浸泡8min，消毒剂种类和消毒时间与已有的报道结果一致。

【参考文献】

[1]牛俊海，冷青云，林兴娥，等.红掌基因工程育种进展、问题与对策[J].基因组学与应用生物学，2014，33（05）：1147-1153.

[2]聂振朋，温明霞，罗君琴，等.红掌组织培养与快速繁殖技术综述[J].现代农业科技， 2008 （22）：84-86.

[3]黄丽芳. 红掌组培苗工厂化生产的技术优化研究[D].湖南农业大学，2008.

[4]黄志伟，曹剑，张凤龙，谢必武.多指标正交试验优化中山杉组培无菌体系的建立[J].西部林业科学，2019，48（04）：33-38.

作者简介：向丹（1990-），女，硕士，助教，研究方向：植物组织培养。

基金项目：四川省教育厅项目（编号 18ZB0262）。