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摘 要 观赏竹芋是重要的彩叶草本植物，因叶上具有美丽的花纹和鲜艳的色彩而深受大家喜爱。但竹芋属的花雄蕊退化，无种实形成，繁殖后代主要依赖分根繁殖，繁殖系数低、周期长，既不能满足生产需求，也无法进行品种改良和优良品种培育[1]。基于此，利用植物生物技术，以竹芋茎、叶等营养器官为外植体，探讨彩虹竹芋转基因体系的建立方法。
关键词 彩虹竹芋；转基因；培养基
中图分类号：S667.1 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.15.019
1 试验方法
1.1 外植体选择
实验前将从花卉基地购买的试验材料，在实验室进行前期植株灭菌处理。处理方法是用自来水将竹芋根部土壤冲洗干净，然后用30%的多菌灵1 000倍液浸泡+吐温20浸泡24 h后进行室温下水培。大约15 d后在根茎处会长出新芽，切取新芽做外植体[2]。
1.2 外植体灭菌
将剪切下来的新芽在500倍多菌灵溶液中浸泡5 h，用自来水冲洗干净。放在密封玻璃容器中，用高锰酸钾∶甲醛=1∶2 熏蒸10 min。之后将材料放在超净工作台上，用75%的酒精浸泡10 s，0.1%的汞溶液浸泡10 min，并分别用无菌蒸馏水冲洗3～5次。
1.3 启动培养
将配制好的MS培养基分装于150 mL培养瓶中，用封口膜和耐高温皮筋封口，放入高压灭菌锅内121 ℃灭菌20 min。将灭菌后的外植体接种到加有6-BA、NAA的MS培养基上，10 d后观察统计外植体脱分化（启动）时间，不定芽分化率，选出适合竹芋再生体系建立的最佳外植体类型和培养基配方。每次处理20瓶，每瓶接种外植体3个，重复3次。
1.4 增殖培养
将分化不定芽的愈伤组织分切成0.5 cm×0.5 cm小块和直接诱导出的不定芽接种于不同6-BA、NAA浓度配比的增殖培养基上，每次处理10瓶，每瓶3丛，3次重复。28 d后统计不定芽的增殖系数，筛选出最适增殖培养基。
1.5 培养条件
基本培养基采用MS培养基+蔗糖30 g·L-1+瓊脂
6.5 g·L-1，pH值5.8。因为竹芋科植物属阴性植物，喜高温、高湿、弱光的生长环境，所以在组织培养中，采用弱光照变温培养，高温27 ℃，光照1 500 lx培养14 h，低温22 ℃暗培养10 h[3]。
愈伤组织诱导率=（形成愈伤组织的外植体数/接种的无污染外植体数）×100%；
不定芽分化率=（愈伤组织分化不定芽的外植体数/形成愈伤组织的外植体数）×100%
增殖系数=增殖外植体数/接种外植体数
生根率=（生根的外植体数/接种外植体数量）×100%
2 结果与分析
2.1 不同培养基的再生体系效果
6-BA与NAA浓度对彩虹竹芋外植体启动和愈伤组织诱导率有较大影响（见表1）。在相同浓度的6-BA中，NAA浓度越大，外植体脱分化时间越短；6-BA浓度对脱分化并无显著影响，但当6-BA与NAA浓度同时增大时，外植体脱分化时间亦缩短。
NAA对愈伤组织的形成具有明显的促进作用，NAA浓度越大，愈伤组织诱导率越高，最高可达99.0%。但接种50 h后观察，较高的NAA浓度虽然愈伤组织分化多，但愈伤组织生长过旺，抑制了不定芽分化，最适的6-BA与NAA浓度比是MS+6-BA 2 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1和MS+6-BA 3 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1。
2.2 不同培养基的不定芽分化率和增殖系数
6-BA浓度对彩虹竹芋外植体不定芽分化率和增殖系数有较大影响。不定芽分化率与6-BA浓度呈正相关，随着6-BA浓度增加，不定芽分化率和增殖系数明显增大，配方MS+6-BA 3 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1不定芽分化率最高可达93.5%，增殖系数29.9。但增殖系数过大，单株苗长势较弱，因此，综合来看配方MS+6-BA 2 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1、MS+6-BA 3 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1、MS+6-BA 3 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1更适于彩虹竹芋的增殖培养。
2.3 不同部位外植体再生效果
以3年生彩虹竹芋为例，发现花茎和茎尖生长点再生频率最高，分别为83.2%和89%。但彩虹竹芋较少开花，所以，在母本较少的情况下常常不易获得花茎外植体。用茎尖生长点做外植体可获得脱毒苗，但灭菌时操作难度较大，成功率较低，需做大量试验；用叶片和叶柄做外植体，脱分化时间长，脱分化率极低，愈伤组织诱导率仅为30%左右，且所需时间较长。所以，综合衡量，在彩虹竹芋组培中，新叶芽具有取材方便、脱分化快、愈伤组织发生率高、不定芽分化和增殖系数较大的优点，是组织培养较好的外植体。
3 试验结论
彩虹竹芋试管苗根系非常幼嫩、脆性大，在从培养瓶取苗到移栽的过程中容易损伤根系，影响移栽成活率。因此，实验中采取了瓶外生根的方法，即外植体不经过生根培养基，直接将增殖后的外植体切下用生根粉2 000 mg·L-1速蘸处理后直接扦插于基质中，生根率可达85%，生根所需时间大约20 d左右。
本试验采用彩虹竹芋芽尖、花茎为外植体，以MS为基本培养基，添加不同浓度6-BA和NAA成功再生了彩虹竹芋植株。外植体在9种培养基上均可以诱导愈伤组织和不定芽。但综合考虑，配方MS+6-BA 2 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1和MS+6-BA 3 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1再生效果更好，同时，MS+6-BA 3 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1也较适于彩虹竹芋的增殖培养。
参考文献：
[1] 张平.彩虹竹芋的组织培养与快速繁殖技术初探[J].上海农业科技，2017（6）：91，106.
[2] 张平.‘彩虹’竹芋组培苗温室炼苗[J].中国花卉园艺，2013（2）：24-25.
[3] 丁云峰，马艳丽.培养基及6BA与蔗糖浓度对白桦茎叶去分化率的影响[J].长春大学学报，2005（4）：69-70.
（责任编辑：赵中正）
关键词 彩虹竹芋；转基因；培养基
中图分类号：S667.1 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.15.019
1 试验方法
1.1 外植体选择
实验前将从花卉基地购买的试验材料，在实验室进行前期植株灭菌处理。处理方法是用自来水将竹芋根部土壤冲洗干净，然后用30%的多菌灵1 000倍液浸泡+吐温20浸泡24 h后进行室温下水培。大约15 d后在根茎处会长出新芽，切取新芽做外植体[2]。
1.2 外植体灭菌
将剪切下来的新芽在500倍多菌灵溶液中浸泡5 h，用自来水冲洗干净。放在密封玻璃容器中，用高锰酸钾∶甲醛=1∶2 熏蒸10 min。之后将材料放在超净工作台上，用75%的酒精浸泡10 s，0.1%的汞溶液浸泡10 min，并分别用无菌蒸馏水冲洗3～5次。
1.3 启动培养
将配制好的MS培养基分装于150 mL培养瓶中，用封口膜和耐高温皮筋封口，放入高压灭菌锅内121 ℃灭菌20 min。将灭菌后的外植体接种到加有6-BA、NAA的MS培养基上，10 d后观察统计外植体脱分化（启动）时间，不定芽分化率，选出适合竹芋再生体系建立的最佳外植体类型和培养基配方。每次处理20瓶，每瓶接种外植体3个，重复3次。
1.4 增殖培养
将分化不定芽的愈伤组织分切成0.5 cm×0.5 cm小块和直接诱导出的不定芽接种于不同6-BA、NAA浓度配比的增殖培养基上，每次处理10瓶，每瓶3丛，3次重复。28 d后统计不定芽的增殖系数，筛选出最适增殖培养基。
1.5 培养条件
基本培养基采用MS培养基+蔗糖30 g·L-1+瓊脂
6.5 g·L-1，pH值5.8。因为竹芋科植物属阴性植物，喜高温、高湿、弱光的生长环境，所以在组织培养中，采用弱光照变温培养，高温27 ℃，光照1 500 lx培养14 h，低温22 ℃暗培养10 h[3]。
愈伤组织诱导率=（形成愈伤组织的外植体数/接种的无污染外植体数）×100%；
不定芽分化率=（愈伤组织分化不定芽的外植体数/形成愈伤组织的外植体数）×100%
增殖系数=增殖外植体数/接种外植体数
生根率=（生根的外植体数/接种外植体数量）×100%
2 结果与分析
2.1 不同培养基的再生体系效果
6-BA与NAA浓度对彩虹竹芋外植体启动和愈伤组织诱导率有较大影响（见表1）。在相同浓度的6-BA中，NAA浓度越大，外植体脱分化时间越短；6-BA浓度对脱分化并无显著影响，但当6-BA与NAA浓度同时增大时，外植体脱分化时间亦缩短。
NAA对愈伤组织的形成具有明显的促进作用，NAA浓度越大，愈伤组织诱导率越高，最高可达99.0%。但接种50 h后观察，较高的NAA浓度虽然愈伤组织分化多，但愈伤组织生长过旺，抑制了不定芽分化，最适的6-BA与NAA浓度比是MS+6-BA 2 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1和MS+6-BA 3 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1。
2.2 不同培养基的不定芽分化率和增殖系数
6-BA浓度对彩虹竹芋外植体不定芽分化率和增殖系数有较大影响。不定芽分化率与6-BA浓度呈正相关，随着6-BA浓度增加，不定芽分化率和增殖系数明显增大，配方MS+6-BA 3 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1不定芽分化率最高可达93.5%，增殖系数29.9。但增殖系数过大，单株苗长势较弱，因此，综合来看配方MS+6-BA 2 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1、MS+6-BA 3 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1、MS+6-BA 3 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1更适于彩虹竹芋的增殖培养。
2.3 不同部位外植体再生效果
以3年生彩虹竹芋为例，发现花茎和茎尖生长点再生频率最高，分别为83.2%和89%。但彩虹竹芋较少开花，所以，在母本较少的情况下常常不易获得花茎外植体。用茎尖生长点做外植体可获得脱毒苗，但灭菌时操作难度较大，成功率较低，需做大量试验；用叶片和叶柄做外植体，脱分化时间长，脱分化率极低，愈伤组织诱导率仅为30%左右，且所需时间较长。所以，综合衡量，在彩虹竹芋组培中，新叶芽具有取材方便、脱分化快、愈伤组织发生率高、不定芽分化和增殖系数较大的优点，是组织培养较好的外植体。
3 试验结论
彩虹竹芋试管苗根系非常幼嫩、脆性大，在从培养瓶取苗到移栽的过程中容易损伤根系，影响移栽成活率。因此，实验中采取了瓶外生根的方法，即外植体不经过生根培养基，直接将增殖后的外植体切下用生根粉2 000 mg·L-1速蘸处理后直接扦插于基质中，生根率可达85%，生根所需时间大约20 d左右。
本试验采用彩虹竹芋芽尖、花茎为外植体，以MS为基本培养基，添加不同浓度6-BA和NAA成功再生了彩虹竹芋植株。外植体在9种培养基上均可以诱导愈伤组织和不定芽。但综合考虑，配方MS+6-BA 2 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1和MS+6-BA 3 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1再生效果更好，同时，MS+6-BA 3 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1也较适于彩虹竹芋的增殖培养。
参考文献：
[1] 张平.彩虹竹芋的组织培养与快速繁殖技术初探[J].上海农业科技，2017（6）：91，106.
[2] 张平.‘彩虹’竹芋组培苗温室炼苗[J].中国花卉园艺，2013（2）：24-25.
[3] 丁云峰，马艳丽.培养基及6BA与蔗糖浓度对白桦茎叶去分化率的影响[J].长春大学学报，2005（4）：69-70.
（责任编辑：赵中正）