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驅(qū)蚊香草的組織培養(yǎng)和快速繁殖

劉   毓   佟德耀   張   慧

（濟(jì)南百合園林集團(tuán)有限公司   250103）

摘要　以驅(qū)蚊香草的嫩葉、葉柄和嫩芽為外植體，用70%酒精消毒30s，0.1%升汞消毒8 min。用嫩芽作為外植體誘導(dǎo)叢生芽效果最好，它在MS+6-BA 0.5~1.0 mg·L-1+NAA0.1 mg·L-1培養(yǎng)基中能順利誘導(dǎo)出叢生芽，誘導(dǎo)率為100%。叢生芽增殖的最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA0.5 mg·L-1+NAA0.05 mg·L-1，增殖倍數(shù)達(dá)到7.7倍。繼代苗接種于1/2MS+NAA0.05~0.1 mg·L-1生根培養(yǎng)基上5天便開(kāi)始生根，40天后平均莖長(zhǎng)可達(dá)到8 mm以上，且根系發(fā)達(dá)，即可移載。上述培養(yǎng)基均需附加3%蔗糖、0.5%瓊脂粉，pH5.8。移栽于草炭土和珍珠巖的混合基質(zhì)中，成活率可達(dá)85%以上。

關(guān)鍵詞　驅(qū)蚊香草；組織培養(yǎng)；嫩芽；叢生芽

1　前言

驅(qū)蚊香草又名蚊凈香草（MOZZIE BUSTER），是芳香類(lèi)天竺葵屬（Pelargonium graveolens）多年生草本觀葉植物，是基因重組融合的生物工程技術(shù)產(chǎn)物，經(jīng)由澳大利亞植物學(xué)家迪克小組歷經(jīng)十三年研究開(kāi)發(fā)成功。驅(qū)蚊香草是將來(lái)自非洲的天竺葵科植物細(xì)胞與中國(guó)的一種含有香茅醛物質(zhì)的植物細(xì)胞通過(guò)生物工程技術(shù)融合于一體。從而利用天竺葵自身獨(dú)有的釋放系統(tǒng)作為載體將香茅醛物質(zhì)（有著非常突出的驅(qū)蚊效果，在很多驅(qū)蚊產(chǎn)品中都是這種物質(zhì)在起作用）源源不斷的釋放于空氣中，起到驅(qū)蚊的效果。中科院遺傳研究所的科學(xué)家們引進(jìn)該品種，并經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)驗(yàn)，成功地實(shí)現(xiàn)了驅(qū)蚊香草的本土化培育，并且加強(qiáng)了其驅(qū)蚊、除味效果。

該產(chǎn)品的問(wèn)世，對(duì)現(xiàn)代人類(lèi)的起居生活環(huán)境和工作學(xué)習(xí)環(huán)境起到了很大的改善和維護(hù)，并對(duì)目前市場(chǎng)上的殺蟲(chóng)劑、蚊香、噴霧劑等所產(chǎn)生的負(fù)面作用予以取代。香茅醛等精油成份不僅能夠驅(qū)蚊，還有抗憂郁、振作情緒、除臭、驅(qū)避寄生蟲(chóng)及抗菌、保健等作用。生長(zhǎng)至２～３年后主枝逐步木質(zhì)化，枝葉的造型可人為隨意改變，具有很高的觀賞價(jià)值。所以，它是一種多功能的新型植物。

驅(qū)蚊香草只開(kāi)花不結(jié)果，不能靠種子繁育，而且，它在自然條件下，若連續(xù)扦插容易感染病毒，經(jīng)過(guò)代代積毒，驅(qū)蚊功能會(huì)衰減，直至變種變異。所以我們采用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行快速繁殖，年產(chǎn)量可達(dá)百萬(wàn)株，較好的滿足了市場(chǎng)需求。

2   材料與方法

將驅(qū)蚊香草成品苗置于溫室中培養(yǎng)一個(gè)月，取其嫩葉、葉柄、嫩芽作為外植體。采用MS基本培養(yǎng)基，在不同培養(yǎng)階段添加不同濃度的6-BA、NAA等激素，用0.5%瓊脂粉固化，蔗糖3%，pH值調(diào)至5.8。培養(yǎng)溫度為（25±3）℃。以日光燈為光源，連續(xù)光照10~12 h·d-1，光照度1000~1500lx。外植體在無(wú)菌條件下用70%酒精浸泡30 s，無(wú)菌水沖洗1次，再用0.1%升汞消毒8 min，無(wú)菌水沖洗4~5次。

將消過(guò)毒的嫩葉（切成0.5 cm×0.5 cm 的方塊）、葉柄（切成長(zhǎng)約1 cm 的小段）、嫩芽（長(zhǎng)約1 cm）三類(lèi)外植體分別接種于誘導(dǎo)培養(yǎng)基1-1、1-2（配方見(jiàn)表1）中。培養(yǎng)30 d后統(tǒng)計(jì)出成活外植體數(shù)、愈傷組織形成數(shù)和誘導(dǎo)出芽外植體數(shù)等，計(jì)算成活率、出芽率、誘導(dǎo)率、愈傷組織發(fā)生率和玻璃化發(fā)生率。

叢生芽繼代增殖培養(yǎng)時(shí)，以誘導(dǎo)培養(yǎng)基中誘導(dǎo)出的叢生芽為材料，將其切分成單株苗，分別接種于繼代增殖培養(yǎng)基2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6（配方見(jiàn)表1）中，培養(yǎng)30 d后統(tǒng)計(jì)增殖倍數(shù)、玻璃化發(fā)生率及試管苗生長(zhǎng)情況。

從增殖獲得的芽叢中切取單個(gè)芽苗（葉柄長(zhǎng)1.5 cm 以上），分別接入生根培養(yǎng)基3-1，3-2、3-3中，培養(yǎng)5 d、7 d、20 d、40 d時(shí)觀察植株生根情況及莖長(zhǎng)，并記錄（見(jiàn)表1）。

待根系長(zhǎng)到1.0～1.5 cm 時(shí)，將其置于溫室內(nèi)煉苗3天。取出小苗，洗去根部的培養(yǎng)基，移栽于分別盛有草炭土∶珍珠巖=1∶1，1∶2，2∶1 的基質(zhì)的篩盤(pán)中。兩個(gè)月后移植盆養(yǎng)，保持溫室內(nèi)溫度在15~25℃之間，環(huán)境濕度80%以上。

3   結(jié)果與討論

3.1   驅(qū)墳香草愈傷組織、叢生芽的誘導(dǎo)

3.1.1   以葉片為外植體進(jìn)行誘導(dǎo)

　　1-1、1-2培養(yǎng)基中共接種葉片57塊，未出現(xiàn)污染現(xiàn)象，成活48塊，成活率84.2%（由于滅菌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，部分葉片死亡，所以應(yīng)適當(dāng)減少葉片在升汞中的滅菌時(shí)間）。一個(gè)月后葉片有不同程度的增大、增厚，但未誘導(dǎo)出愈傷組織或叢生芽，并有玻璃化現(xiàn)象發(fā)生。

3.1.2   以葉柄為外植體進(jìn)行誘導(dǎo)

從表2可以看出，1-1、1-2培養(yǎng)基中接種的葉柄全部誘導(dǎo)出愈傷組織，但1-1培養(yǎng)基中的材料玻璃化程度略高于1-2培養(yǎng)基中的材料，出芽率較低，所以培養(yǎng)基1-2略優(yōu)于培養(yǎng)基1-1。

1-2培養(yǎng)基中有1塊外植體出現(xiàn)輕微細(xì)菌污染，但所接材料全部成活，所以可適當(dāng)增加升汞對(duì)葉柄的滅菌時(shí)間。

3.1.3　以嫩芽為外植體進(jìn)行誘導(dǎo)

一個(gè)月后，接種于誘導(dǎo)培養(yǎng)基中的嫩芽全部誘導(dǎo)出叢生芽，誘導(dǎo)率大大高于葉柄、葉片作為外植體的誘導(dǎo)率，說(shuō)明嫩芽為最適外植體。而且外植體未出現(xiàn)污染現(xiàn)象，說(shuō)明滅菌時(shí)間長(zhǎng)短合適。但接種半個(gè)月后，可觀察到部分已分化了的外植體出現(xiàn)了不同程度的玻璃化現(xiàn)象，此現(xiàn)象將會(huì)影響材料的進(jìn)一步生長(zhǎng)，應(yīng)采取一定的措施予以減輕。

3.2　繼代增殖培養(yǎng)

從表4可以看出，隨著6-BA濃度的增加，接種材料的擴(kuò)繁倍數(shù)也隨之增加，在2-4培養(yǎng)基中最高，為7.7倍，2-1培養(yǎng)基中的次之，為7.4倍。但玻璃化發(fā)生率也隨著6-BA濃度的增加而增加，在2-1培養(yǎng)基中達(dá)到了20%。NAA濃度對(duì)增殖倍數(shù)影響不大。所以最佳繼代培養(yǎng)基為MS+6-BA0.5 mg·L-1+NAA0.05 mg·L-1。

3.3　生根培養(yǎng)

接種后5天便可觀察到個(gè)別植株已經(jīng)開(kāi)始生根；7天后3-2培養(yǎng)基中生根率已達(dá)到92%，3-1培養(yǎng)基中也已達(dá)到86%（見(jiàn)表5）；20天時(shí)三種培養(yǎng)基中的所有植株均已生根，3-1、3-2培養(yǎng)基中植株生根條數(shù)明顯多于3-3培養(yǎng)基中的植株。

　　繼代苗接入生根培養(yǎng)基中第20天時(shí)，雖然根系已較為發(fā)達(dá)，但絕大多數(shù)植株莖短，莖尖仍藏于葉基部，若此時(shí)移栽，澆水時(shí)易將莖尖埋于土下，移栽苗不易成活。20天后，莖逐漸伸長(zhǎng)，至40天時(shí)培養(yǎng)基中的植株平均莖長(zhǎng)均已達(dá)到8 mm以上，且莖桿粗壯，葉片也將要觸到瓶蓋，此時(shí)移栽成活率較高

　　在1/2MS中添加0.05-0.1 mg·L-1NAA可以較好的促進(jìn)植株生根及莖的增長(zhǎng)，但結(jié)合節(jié)約成本及降低變異率等因素來(lái)考慮，NAA濃度以0.05 mg·L-1為最好。

3.4　移栽基質(zhì)的選擇及環(huán)境條件要求

由于驅(qū)蚊香草組培生根苗植株較嫩，葉柄、根均易折斷，葉片易失水萎蔫，所以移栽前需煉苗3天，從瓶中取出清洗時(shí)也要倍加小心，以免傷到葉和根。

經(jīng)試驗(yàn)證明，驅(qū)蚊香草在珍珠巖∶草炭=1∶1，1∶2， 2∶1三種基質(zhì)中均能移栽成活，且生長(zhǎng)狀況較好，長(zhǎng)勢(shì)差別不大，移栽成活率均在85%以上。移栽后一個(gè)月內(nèi)要勤噴水，每日三次，并適當(dāng)遮蔭，以保持足夠的環(huán)境濕度。澆水要適當(dāng)，干透澆透，以免爛根。環(huán)境溫度15～25℃，濕度80%以上。經(jīng)過(guò)２個(gè)月的生長(zhǎng)發(fā)育，幼苗高度可達(dá)到8～15 cm，之后移植盆養(yǎng)，５個(gè)月左右便可成株。

3.5　玻璃化現(xiàn)象

植物組培快繁時(shí)玻璃化苗的出現(xiàn)已成為一種很普遍的現(xiàn)象，從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，在對(duì)驅(qū)蚊香草進(jìn)行組織培養(yǎng)的過(guò)程中此種現(xiàn)象也較易發(fā)生。它表現(xiàn)為試管苗葉、嫩梢呈透明或半透明，水浸狀，葉片脆弱易碎等。玻璃化苗因其體內(nèi)含水量高，干物質(zhì)、纖維素、木質(zhì)素含量低，角質(zhì)層、柵欄組織等發(fā)育不全，導(dǎo)致組織畸形，器官功能不全，分化能力降低，所以很難繼續(xù)用作擴(kuò)大繁殖和生根培養(yǎng)的材料，其生根困難，移栽后也很難成活。這種情況主要是由于培養(yǎng)容器中空氣濕度過(guò)高，透氣性較差，細(xì)胞分裂素水平較高等因素造成。控制玻璃化要從培養(yǎng)的環(huán)境條件和生理生化方面入手，基解決方法有：（1）增加培養(yǎng)基中的溶質(zhì)水平，以降低培養(yǎng)基的水勢(shì)，如增加瓊脂濃度、提高瓊脂純度，提高蔗糖含量或加入滲透劑；（2）減少培養(yǎng)基中N和Cl元素比例，特別是降低氨態(tài)氮濃度，提高硝態(tài)氮含量；（3）增加自然光照；（4）降低培養(yǎng)溫度或進(jìn)行變溫培養(yǎng)；（5）透當(dāng)降低培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素和赤霉素的濃度，考慮加入適量脫落酸；（6）改善培養(yǎng)容器的通風(fēng)換氣條件，如用棉塞或透氣性好的封口膜封口。

參考文獻(xiàn)

［1］張緒勛.環(huán)保高科技的驅(qū)蚊植物——蚊凈香草.園林.2003.8第135期P30.

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［4］  韋三立.《花卉組織培養(yǎng)》.中國(guó)林業(yè)出版社.