驅蚊香草的組織培養和快速繁殖

劉   毓   佟德耀   張   慧

（濟南百合園林集團有限公司   250103）

摘要　以驅蚊香草的嫩葉、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培養基中能順利誘導出叢生芽，誘導率為100%。叢生芽增殖的最佳培養基為MS+6-BA0.5 mg·L-1+NAA0.05 mg·L-1，增殖倍數達到7.7倍。繼代苗接種于1/2MS+NAA0.05~0.1 mg·L-1生根培養基上5天便開(kāi)始生根，40天后平均莖長(cháng)可達到8 mm以上，且根系發(fā)達，即可移載。上述培養基均需附加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85%以上。

關(guān)鍵詞　驅蚊香草；組織培養；嫩芽；叢生芽

1　前言

驅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(guān)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。驅蚊香草是將來(lái)自非洲的天竺葵科植物細胞與中國的一種含有香茅醛物質(zhì)的植物細胞通過(guò)生物工程技術(shù)融合于一體。從而利用天竺葵自身獨有的釋放系統作為載體將香茅醛物質(zhì)（有著(zhù)非常突出的驅蚊效果，在很多驅蚊產(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，成功地實(shí)現了驅蚊香草的本土化培育，并且加強了其驅蚊、除味效果。

該產(chǎn)品的問(wèn)世，對現代人類(lèi)的起居生活環(huán)境和工作學(xué)習環(huán)境起到了很大的改善和維護，并對目前市場(chǎng)上的殺蟲(chóng)劑、蚊香、噴霧劑等所產(chǎn)生的負面作用予以取代。香茅醛等精油成份不僅能夠驅蚊，還有抗憂(yōu)郁、振作情緒、除臭、驅避寄生蟲(chóng)及抗菌、保健等作用。生長(cháng)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(guān)賞價(jià)值。所以，它是一種多功能的新型植物。

驅蚊香草只開(kāi)花不結果，不能靠種子繁育，而且，它在自然條件下，若連續扦插容易感染病毒，經(jīng)過(guò)代代積毒，驅蚊功能會(huì )衰減，直至變種變異。所以我們采用了植物組織培養技術(shù)對其進(jìn)行快速繁殖，年產(chǎn)量可達百萬(wàn)株，較好的滿(mǎn)足了市場(chǎng)需求。

2   材料與方法

將驅蚊香草成品苗置于溫室中培養一個(gè)月，取其嫩葉、葉柄、嫩芽作為外植體。采用MS基本培養基，在不同培養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值調至5.8。培養溫度為（25±3）℃。以日光燈為光源，連續光照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(cháng)約1 cm 的小段）、嫩芽（長(cháng)約1 cm）三類(lèi)外植體分別接種于誘導培養基1-1、1-2（配方見(jiàn)表1）中。培養30 d后統計出成活外植體數、愈傷組織形成數和誘導出芽外植體數等，計算成活率、出芽率、誘導率、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時(shí)，以誘導培養基中誘導出的叢生芽為材料，將其切分成單株苗，分別接種于繼代增殖培養基2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6（配方見(jiàn)表1）中，培養30 d后統計增殖倍數、玻璃化發(fā)生率及試管苗生長(cháng)情況。

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

待根系長(cháng)到1.0～1.5 cm 時(shí)，將其置于溫室內煉苗3天。取出小苗，洗去根部的培養基，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，保持溫室內溫度在15~25℃之間，環(huán)境濕度80%以上。

3   結果與討論

3.1  驅墳香草愈傷組織、叢生芽的誘導

3.1.1 以葉片為外植體進(jìn)行誘導

　　1-1、1-2培養基中共接種葉片57塊，未出現污染現象，成活48塊，成活率84.2%（由于滅菌時(shí)間過(guò)長(cháng)，部分葉片死亡，所以應適當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，但未誘導出愈傷組織或叢生芽，并有玻璃化現象發(fā)生。

3.1.2   以葉柄為外植體進(jìn)行誘導

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

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

3.1.3　以嫩芽為外植體進(jìn)行誘導

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

3.2　繼代增殖培養

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

3.3　生根培養

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

繼代苗接入生根培養基中第20天時(shí)，雖然根系已較為發(fā)達，但絕大多數植株莖短，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(cháng)，至40天時(shí)3-1、3-2。

培養基中的植株平均莖長(cháng)均已達到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（見(jiàn)表6）。

　　綜合表5、表6可以看出，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(cháng)，但結合節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)試驗證明，驅蚊香草在珍珠巖∶草炭=1∶1，1∶2， 2∶1三種基質(zhì)中均能移栽成活，且生長(cháng)狀況較好，長(cháng)勢差別不大，移栽成活率均在85%以上。移栽后一個(gè)月內要勤噴水，每日三次，并適當遮蔭，以保持足夠的環(huán)境濕度。澆水要適當，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(cháng)發(fā)育，幼苗高度可達到8～15 cm，之后移植盆養，５個(gè)月左右便可成株。

3.5　玻璃化現象

植物組培快繁時(shí)玻璃化苗的出現已成為一種很普遍的現象，從上述實(shí)驗結果看，在對驅蚊香草進(jìn)行組織培養的過(guò)程中此種現象也較易發(fā)生。它表現為試管苗葉、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，導致組織畸形，器官功能不全，分化能力降低，所以很難繼續用作擴大繁殖和生根培養的材料，其生根困難，移栽后也很難成活。這種情況主要是由于培養容器中空氣濕度過(guò)高，透氣性較差，細胞分裂素水平較高等因素造成�？刂撇ＡЩ�要從培養的環(huán)境條件和生理生化方面入手，基解決方法有：

（1）增加培養基中的溶質(zhì)水平，以降低培養基的水勢，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）降低培養溫度或進(jìn)行變溫培養；

（5）透當降低培養基中細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

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

［2］  胡一民.今夏與蚊子說(shuō)再見(jiàn).花木盆景花卉園藝版.2003.6.A P24~25.

［3］  曹孜義，劉國民.《實(shí)用植物組織培養技術(shù)教程》.甘肅科學(xué)技術(shù)出版社.

［4］  韋三立.《花卉組織培養》.中國林業(yè)出版社.