空气凤梨组培快繁技术优化

空气凤梨(Tillandsia ionantha)为凤梨科(Bromeliaceae)铁兰属(Tillandsia)多年生草本植物，包括近550个品种和90个变种。其形态特征和生长方式不同于普通植物，依靠叶片上的鳞片吸收空气中的水分和养分，尤其重要的是可在室内任意摆放、垂挂，既可作为室内装饰美化环境，又能够净化室内空气。

  国外关于空气凤梨的研究多集中在空气凤梨的分布、代谢以及作为空气污染指示植物等方面。目前，国内对空气凤梨的研究尚处于起步阶段，仅有少量关于栽培管理技术和去除环境污染等方面的报道。针对空气凤梨的开花性状进行了研究，发现K肥(120 mg/L)对成花率的影响显著，外源乙烯利具有明显的催花作用。研究了肥料对空气凤梨的影响，表明氮肥为150～200 mg/L时有利于松萝凤梨生长。研究表明6-BA为促进空气凤梨分蘖的主要因素，14 d施肥1次有利于空气凤梨生长。探讨了空气凤梨对甲醛的净化效果，表明松萝、硬叶空凤比吊兰更能快速有效地净化甲醛。

  空气凤梨繁殖主要依靠种子繁殖和分株繁殖，但这两种繁殖方式的繁殖速度均较为缓慢，限制了空气凤梨的推广应用。组培快繁技术可以加快繁殖速度，而空气凤梨的组培快繁技术报道在中国较为匮乏。本研究以空气凤梨子株为外植体，从外植体消毒、诱导丛生芽配方、壮苗配方等方面进行了研究，以期为空气凤梨快速繁殖提供技术支持，为其他种质的繁殖提供参考。

  1 材料与方法

  1.1 供试材料

  供试材料为2010年从美国引进的空气凤梨，选取生长一致的植株，将其基部的子株剥离作为外植体。

  1.2 方法

  1.2.1 外植体消毒选取高度为1 cm的空气凤梨子株置于三角瓶内，加入适量的洗涤剂反复振荡冲洗干净，用纯净水冲洗3次后移至超净工作台进行消毒处理。用无菌水冲洗3次，再用灭菌纸将外植体表面的水分吸干，接种在MS培养基上，每个消毒处理接种10瓶，每瓶接种3株。15 d后观察记录子株外观及污染情况。污染率=(污染的外植体数/接种外植体个数)×100%。

  1.2.2 丛生芽诱导选择合适的消毒方法对空气凤梨子株消毒后，接入诱导丛生芽的培养基中。各培养基配方均在MS培养基基础上添加不同种类、不同浓度的植物生长调节剂。每个配方接种14瓶，每瓶接种3株。30 d后观察丛生芽诱导情况，记录增殖情况，增殖率=(增殖的芽数/原有的个体数)×100%。

  1.2.3 壮苗培养选择合适的培养基诱导出丛生芽后，将丛生芽取出放入壮苗培养基中，继续生长。各培养基配方均是在MS培养基基础上添加不同种类、不同浓度的植物生长调节剂。每个配方接种6瓶，每瓶接种4个丛生芽。30 d后观察丛生芽生长情况。

  丛生芽诱导和壮苗培养的条件为培养基中含蔗糖3%，琼脂0.7%，pH 5.6～6. 0;培养温度25～28℃，光照时间14 h/d，光照度2 000～2 500 lx。

  2 结果与分析

  2.1 不同的消毒处理对空气凤梨外植体灭菌的影响

  不同的消毒处理空气凤梨子株外观表现和污染情况见表1。其中，处理1、处理2、处理3和处理8污染严重，污染率分别达93.3%、90.0%、83.3%和73.3%;其次是处理6，污染率为50%;处理4、处理5和处理7污染率较轻。虽然处理5和处理7的污染率低于处理4，但处理5和处理7的子株出现黑褐色或严重褐变，会对丛生芽诱导造成不良影响，而处理4的子株呈现淡绿色，无褐变现象，为丛生芽诱导提供良好的基础。对空气凤梨子株消毒要选择适宜的消毒液和消毒时间，本研究中适宜的消毒处理是75%乙醇4 s+0.1%HgCl26 min，外植体污染率低，且色泽为淡绿色。

  表1 外植体的消毒结果

  2.2 筛选丛生芽诱导的培养基

  不同的培养基配方诱导出的丛生芽情况见表2。配方7的增殖率高，达161.9%，诱导处理后无愈伤组织出现，诱导出的丛生芽为淡绿色;其次为配方8和配方6，增殖率分别为69.0%和64.3%，有少量愈伤组织出现，丛生芽表现出轻微玻璃化和黄化现象;配方1和配方4有大量的愈伤组织出现，是适宜诱导愈伤的培养基配方;其他配方如配方2、配方3和配方5，虽然也能诱导出愈伤组织，但愈伤组织褐变，故不适宜作为诱导愈伤组织的培养基配方。适宜的培养基配方可以使空气凤梨子株诱导出较多的丛生芽，丛生芽表现良好，故诱导其丛生芽适宜的组培配方为MS+BA 5.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L。

  2.3 筛选壮苗培养的培养基

  不同壮苗培养基下幼苗生长状况有所不同(表3)。配方2、配方3、配方5、配方6和配方8幼苗高度较高，分别为2.0、1.8、1.6、1.9和1.6 cm，其中配方2的幼苗高度高，其次是配方6和配方3。配方2和配方3幼苗生长健壮、色泽深绿色;配方5和配方6幼苗生长细弱或一般，色泽淡绿色;配方8幼苗较健壮、色泽黄绿色。为了促使幼苗的快速茁壮生长，适宜空气凤梨组培的壮苗培养基配方为MS+NAA(1.0～2.0 mg/L)。

  表2 不同的培养基诱导丛生芽的情况

表3 不同培养基壮苗培养的情况

  注：幼芽生长状况用健壮度、色泽来表示;健壮度：++++健壮，+++较健壮，++生长一般，+细弱、幼嫩;色泽：***深绿色，**淡绿色，*黄绿色。

  3 结论与讨论

  外植体材料的消毒灭菌是组培的关键技术之一，若消毒不，影响后续组培工作。75%乙醇可使细菌内的蛋白质脱水变性，杀死细菌，消毒时间过短外植体消毒不，污染率较高，消毒时间过长会破坏外植体的内部组织，导致外植体严重失水而褐变甚至死亡，本研究结论与此结果相似，75%乙醇的消毒时间以4 s为宜。研究表明，HgCl2消毒效果比NaClO好，Hg2+与带负电荷的蛋白质结合使细菌蛋白质变性，有效杀死外植体表面的细菌及真菌芽孢，但消毒时间过长Hg2+与植物组织内的硫基蛋白结合形成不可逆沉淀，使外植体失去活性而变褐色，与研究结果一致，0.1%HgCl2消毒时间以6 min为宜。采用75%乙醇4 s+0.1%HgCl26 min对空气凤梨子株进行消毒，污染率低，色泽淡绿色，为丛生芽诱导奠定基础。细胞分裂素和生长素共同调控植物器官的分化，在诱导丛生芽的过程中，二者比值高时有利于芽的产。研究发现，将黄花马蹄莲块茎接种至MS+BA 2.0 mg/L+ NAA 0.1 mg/L培养基上诱导丛生芽效果好。研究发现，珍珠菜种子丛生芽诱导佳培养基为MS+BA 1.0 mg/L+NAA 0.05 mg/L。本研究表明生长素和细胞分裂素二者比值高时有利于诱导空气凤梨丛生芽，增殖率达161.9%，丛生芽表现良好，色泽淡绿色。因此，筛选出适宜诱导空气凤梨丛生芽产生的培养基为MS+BA 5.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L。另外，细胞分裂素和生长素比值的高低也对空气凤梨愈伤组织的诱导有一定的影响，二者比值适中有利于形成较多的愈伤组织，MS+BA 2.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L和MS+BA 5.0 mg/L+NAA 2.0 mg/L是诱导愈伤组织较好的培养基，且产生的愈伤组织良好、无褐变。研究表明，利用BA、NAA两种培养基可形成大量愈伤组织。从愈伤组织诱导丛生芽是建立空气凤梨快繁体系的另一种途径，在以后的工作中可开展相关研究。

  本研究发现，适宜空气凤梨壮苗的组培配方为MS+NAA(1.0～2.0 mg/L)，此壮苗培养基每3个月继代1次，继代3次即可出瓶进行栽培。利用壮苗培养基配方幼苗有少量的气生根长出，仅起支撑作用，已经无吸收养分和水分的作用，因此空气凤梨快繁体系的建立无需考虑生根培养的环节。