洒金肖竹芋离体快繁体系的建立

摘要  以天南星科、肖竹芋属（Calathea）观叶植物洒金肖竹芋（Calathea ‘Network’）为试验材料，研究植物生长调节剂种类及其浓度、接种方式对芽增殖的影响；不同培养基配方对生根诱导的影响；不同移栽基质对移栽存活率的影响。结果表明：单芽接种的方式效果较好，培养基MS+0.1 mg/L NAA+0.5 mg/L BA适合洒金肖竹芋不定芽增殖，培养30 d后，不定芽诱导率为98.89%，增殖芽3.29个；生根适宜培养基1/2MS+0.1 mg/L NAA+0.5 mg/L AC，培养15～25 d即可达到出瓶标准。泥炭∶椰糠=3∶1基质适用于洒金肖竹芋试管苗移栽，移栽存活率为97.22%。该研究成功建立洒金肖竹芋高效离体快繁体系，为其产业化生产提供技术支撑。

关键词  洒金肖竹芋；组织培养；离体快繁；芽增殖

中图分类号  S682.36  文献标识码  A  文章编号  0517-6611（2024）21-0082-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.21.017

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Establishment of in vitro Rapid Propagation System of Calathea ‘Network’

GUO Bei-yi， YU Jie-mei， WANG Qian-wen et al

（Guangzhou Institute of Forestry and Landscape Architecture/Guangzhou Collaborative Innovation Center on Science-tech of Ecology and Landscape， Guangzhou， Guangdong 510405）

Abstract  The ornamental plant Calathea ‘Network’， belonging to the Araceae and the Calathea， was the material for this study. We studied the effects of types and concentrations of plant growth regulators， inoculation methods on bud proliferation， different media formulations on rooting induction， and different cultivation medium on transplant survival rate. The results showed that the single bud inoculation method had a better effect. The culture medium MS+0.1 mg/L NAA+0.5 mg/L BA was suitable for the shoot proliferation in C. ‘Network’. After 30 days of cultivation， the induction rate of adventitious buds was 98.89%， and proliferative buds was 3.29. The optimal medium for rooting 1/2MS+0.1 mg/L NAA+0.5 g/L AC could reach transplanting standard in 15-25 days. The peat∶coir = 3∶1 substrate was suitable for transplanting the in vitro seedlings of C. ‘Network’ and the survival rate of transplanting was 97.22%. This study successfully established an efficient in vitro propagation system for the industrialization of the plant， providing technical support for its industrial production.

Key words  Calathea ‘Network’；Tissue culture；In-vitro rapid propagation;Shoot proliferation

基金项目  广州市科学技术局基础与应用基础研究专题（206206）——几种肖竹芋属植物工厂化生产技术研究（任务书编号：2023A04J0877）。

作者简介  郭贝怡（1994—），女，广东广州人，博士，从事园林植物繁育研究。*通信作者，正高级工程师，从事风景园林研究。

收稿日期  2024-03-15；修回日期  2024-04-24

洒金肖竹芋（Calathea ‘Network’）系天南星科、肖竹芋属多年生草本植物，其叶片表面浓绿，沿叶脉分布有浅绿色或黄绿色的长方形小斑块，与马赛克纹理相似，故又称“马赛克竹芋”。其叶片纹理特殊、光泽感强，观赏价值高，具有株型紧凑、耐阴性好等特点，可适用于家庭园艺或园林景观，是具有较高市场潜力的观叶植物。

肖竹芋属植物具有根茎，可通过分株或切分根茎的方式进行繁殖，但受限于季节及母本材料状态，繁育效率较低，生产周期长，难以满足市场需求。植物组织培养的方式可以高效繁育大量表型一致的植株，对于繁育效率低的园林植物种苗生产意义重大［1-2］。因此，对于肖竹芋属植物而言，是理想的繁育手段［3-4］，目前市场上的肖竹芋属植物多数是通过植物组织培养的方式进行产业化生产。20世纪19年代开始，已有研究者对肖竹芋属植物开展组织培养技术研究［5-6］，然而，涉及品种不多，研究系统性不强。肖竹芋属植物种类多样，不同品种间最适的培养条件不同，因此对于一些观赏价值高的品种有必要开展系统的组织培养体系建立研究。

1  材料与方法

1.1  试验材料

洒金肖竹芋母本材料保存于广州市林业和园林科学研究院种苗研发中心陈田基地温室大棚（113.30°E，23.22°N）。

1.2  外植体消毒处理

于晴天的上午，从洒金肖竹芋母本的块茎上切取叶片尚未展开的新生侧芽，切取时须保留部分块茎组织。在流水下冲洗侧芽并用小刷子刷净表面泥土，然后置于阴凉干燥处晾干。晾干后，用刀片切除侧芽外部的叶鞘，然后在超净工作台上用75%乙醇棉球擦拭侧芽表面，并在75%乙醇中浸泡30 s；处理后的侧芽浸泡于0.1%升汞溶液中12 min后，用无菌水冲洗5～8次，然后接种到初代诱导培养基（MS+2.0 mg/L 6-苄基腺嘌呤（6-Benzylaminopurine，BA）+0.2 mg/L萘乙酸（1-Naphthaleneacetic acid，NAA）上。

1.3  不定芽增殖诱导

将无菌侧芽分别接种到添加有0.1 mg/L NAA和不同浓度BA（0.5～3.0 mg/L）、6-糠基氨基嘌呤（Kinetin，KT）（1.0～3.0 mg/L）和噻苯隆（Thidiazuron，TDZ）（1.0～3.0 mg/L）的MS培养基中，以添加有0.1 mg/L NAA的MS培养基作为对照。

除MS培养基基本成分及上述植物生长调节剂外，培养基中另外添加6.5 g/L卡拉胶、30 g/L蔗糖，pH调节至5.8～6.0，分装到培养瓶后在高压蒸汽灭菌锅中灭菌20 min（121 ℃，0.1 MPa）。

除特殊注明外，所有组培瓶均在培养室中培养，培养室温度为23～25 ℃，光照强度为54～63 μmol/（m2·s），光周期为12 h/d。

1.4  接种方式对不定芽增殖的影响

以3种不同的切分方式处理洒金肖竹芋的无菌芽，分别是①单芽：将丛芽切分为单芽进行接种；②单芽纵切：将丛芽切分为单芽后，纵切其基部0.2～0.4 cm后进行接种；③丛芽：将丛芽切分成3～4个芽的丛芽团，然后进行接种。培养基为MS+0.1 mg/L NAA+0.5 mg/L BA。每个处理接种30个外植体，重复3次。接种30 d后，统计各处理增殖芽平均数。

增殖芽平均数=诱导培养后芽数/接种时芽数

1.5  试管苗生根诱导

将洒金肖竹芋无根的无菌苗切分为单株，分别接种于以下生根诱导培养基中：①1/2MS；②1/2MS+0.5 g/L 活性炭（activated carbon，AC）；③1/2MS+0.1 mg/L NAA；④1/2MS+0.1 mg/L NAA+0.5 g/L AC；⑤1/2MS+0.5 mg/L NAA；⑥1/2MS+0.5 mg/L NAA+0.5 g/L AC。每处理接种30个外植体，3次重复。接种30 d后，观察各处理根系状态，统计各处理生根率。

生根率=生根外植体数目/接种的外植体数目

1.6  炼苗移栽

当生根苗高达到2 cm时进行移栽。移栽前，将瓶盖拧松，置于炼苗室放置1 d；然后将瓶盖完全打开，置于炼苗室放置1 d。将生根苗从瓶中取出，流水冲洗干净根系上的固体培养基后沥干水分，移栽至72孔穴盘中，采用4种不同基质：纯泥炭、泥炭∶蛭石（V/V）=3∶1、泥炭∶珍珠岩（V/V）=3∶1、泥炭∶椰糠（V/V）=3∶1。移栽后于大棚中培养，进行统一管养。移栽第7、15、20、30天后，统计其新根萌发率，公式如下：

新根萌发率=萌发新根植株数目/统计的植株总数×100%

1.7  数据统计与分析

采用软件Microsoft Office Excel 2016进行数据收集、统计；采用软件IBM SPSS 20进行数据分析；组间差异显著性分析均采用Duncan’s法。

2  结果与分析

2.1  植物生长调节剂对芽增殖的影响

根据不同植物生长调节剂对洒金肖竹芋芽增殖的统计数据（表1）可知，0.1 mg/L NAA和不同浓度BA（0.5、1.0、2.0、3.0 mg/L）共同处理下，洒金肖竹芋的芽增殖诱导率显著高于0.1 mg/L NAA处理、0.1 mg/L NAA和不同浓度TDZ或KT（1.0、2.0、3.0 mg/L）共同处理，且不定芽健壮，植株状态正常（图

1A）。这表明BA是用于诱导洒金肖竹芋芽增殖的最佳细

胞分裂素。此外，同时添加有0.1 mg/L NAA和不同浓度TDZ（1.0、2.0、3.0 mg/L）处理下，新芽会发生畸形，主要表现为茎段扭曲，叶片黄化，新生芽生长停滞（图1B），表明TDZ不适合用于诱导洒金肖竹芋芽诱导培养。

2.2  接种方式对芽增殖的影响

使用不同切分方式进行试验，发现单芽纵切的增殖芽平均数显著高于单芽和丛芽接种方式（图2）。试验观察发现，以丛芽方式接种，老芽会随着新芽的发生而部分死亡，因此增殖的平均芽数目较少。单芽纵切后，若多于4个，则增殖的丛芽中多数新芽的长势较弱（图1C）。单芽接种方式增殖形成的新芽长势相对一致（图1A）。

2.3  植物生长调节剂对生根的影响

尽管洒金肖竹芋增殖阶段也会自然生根，但根系较硬，无根毛（图1D），直接移栽易折断，因此移栽前有必要另外进行生根诱导。由不同培养基配方对洒金肖竹芋生根的影响可知（表2），0.1～0.5 mg/L NAA的添加对生根率没有促进作用，相反会降低其平均根数。同时添加NAA和0.5 g/L AC能提高平均根数，若单独使用0.5 g/L AC会降低生根率。