不同抑菌剂在西洋杜鹃开放式组织培养的效应

中图分类号：S685.21 文献标识码：A文章编号：1005-7897（2025）05-0007-03

0引言

杜鹃花是杜鹃花科（Ericaceae）杜鹃花属（Rhodode-ndronL.）多年生木本花卉，被誉为“世界之花”“花木之王”，是中国十大传统名花之一，有“花中西施”的美称。我国作为杜鹃花原产地之一，物种资源丰富，野外的山地灌丛或松林处经常可以见到杜鹃花的身影，其花色绚丽、花型大，在园林造景中被广泛运用。除此之外，杜鹃体内富含的皮素、儿茶素等黄酮类化合物，对抗炎、镇痛、止咳具有很好的功效，药用价值高。杜鹃花在生产中通常采用播种、扦插、嫁接、压条等方式进行繁殖，此类育种方式不仅耗时长，还会受到生长环境及气候的影响，目前，国内外众多研究者已对杜鹃花科植物建立了组织培养体系，繁殖不再受季节与气候的限制，且培养周期短，仅需部分材料便可进行大量繁殖。

传统的植物组织培养技术无菌操作要求严格，限制了该技术的推广，提高了组织培养商业化应用的成本。为克服传统植物组培的不足，开发了开放式植物组织培养技术，即通过在培养基中添加抑菌剂，使植物组织培养操作摆脱严格无菌的环境限制，在自然、开放、有菌的环境中进行③。该技术不需要严格无菌操作，减少了对仪器和设备的资金投入，操作更为方便高效，更有利于大规模培养4。

我国科研工作者对植物开放式组织培养进行了大量研究，并已对山丹丹马铃薯非洲菊大叶相思等植物建立了开放式组织培养技术体系。虽然也有前人对杜鹃花开放式组织培养进行尝试，但其技术体系还有待进一步完善。因此，本文以西洋杜鹃（RhododendronhybridumKerGawl.）茎段为试验材料，探索不同抑菌剂在其开放式组织培养中的影响效应，筛选出最适抑菌剂及其使用浓度，建立西洋杜鹃花开放式组织培养体系，以期为杜鹃花组培苗的大规模工厂化生产提供技术支撑。

1材料与方法

1.1实验材料

供试西洋杜鹃品种为“四海波”，由浙江善鹃园艺有限公司生产基地提供，取生长健壮、无病虫害的当年生幼嫩茎段为外植体。供试的5种抑菌剂均为市售品，包括硫酸卡那霉素、氨苄青霉素钠（上海麦克林生化科技有限公司）、84消毒液（有效成分为NaCIO）（江苏爱特福84股份有限公司）、代森锰锌 80% 可湿性粉剂、多菌灵 50% 可湿性粉剂（四川国光农化股份有限公司）。

1.2实验方法

（1）培养基配制。西洋杜鹃诱导培养基配方： 6-BA ；每升培养基添加琼脂粉6.8g 蔗糖 30g ，将培养基 pH调至5.8，琼脂未凝固前分别加入抑菌剂，充分搅拌均匀，不经高温高压灭菌，定量分装入洁净的玻璃瓶中封口，冷却后备用。对照组培养基采用高压灭菌，分装后于 压力和 下灭菌 20min ，冷却后备用。

（2）外植体的消毒。将选取的枝条剪除叶片，留下叶柄，浸入洗洁精稀释液中 30min ，用软毛刷轻轻刷洗杜鹃枝条，切成长 3～5cm 带腋芽茎段，再用流水冲洗60min ；将外植体转移至超净工作台，倒入 75% 酒精浸泡消毒30s，倒去酒精，再用无菌水冲洗3次，倒去无菌水，转入无菌空瓶中，用84消毒液稀释液浸泡 10min ，期间不断振荡，倒去消毒液，最后用无菌水冲洗4次，转入无菌接种盘中备用。

（③接种与培养。 开放式初代组织培养。选择干净、整洁的房间作为接种室，接种前用紫外灯照射0.5h。用接种刀将外植体切成带有1～2个腋芽的茎段，接种在添加不同含量硫酸卡那霉素 （1mg/L.1.5mg/L. 2mg/L） 、氨苄青霉素钠 （1mg/L.1.5mg/L.2mg/L）.84 消毒液 （1ml/L.1.5ml/L.2ml/L） 、代森锰锌 80% 可湿性粉剂（0.1g/L，0.15g/L，0.2g/L） 及多菌灵 50% 可湿性粉剂 （0.5g/L， 1g/L.1.5g/L） 抑菌剂的初代培养基中，培养基不高压，对照组为培养基高压且不添加抑菌剂的初代培养基。每个处理接种14瓶，每瓶接种2个茎段。培养室温度 ，光照强度 ，光照时间 ，接种28d后观察统计外植体的存活率、死亡率、污染率及生长状况。 开放式增殖培养。将初代培养获得的长势大小基本一致的无菌材料，接种在开放式增殖培养基上，每组处理接种14瓶，每瓶接3个材料，30d后统计存活材料的增殖系数。

1.3数据处理

污染率 （%）= （污染瓶数/该处理接种总瓶数）×100% ；存活率 （%）= （存活外植体数/外植体接种总数）×100% ；增殖系数 =外植体增殖芽总数/接种外植体总数；数据采用Excel软件进行统计和SPSS20.0进行显著性差异分析。

2结果与分析

2.1不同抑菌剂对培养基效果的影响

不同抑菌剂对培养基的物理性质产生显著影响。培养基中添加浓度为 1mg/L.1.5mg/L.2mg/L 的硫酸卡那霉素与氨苄青霉素钠时，培养基透明度高且质地适中，未出现明显理化性质改变，说明其与培养基成分相容性较好。84 消毒液的添加浓度为 1ml/L.1.5mg/L. 2ml/L 时，培养基透明度与质地均保持良好。随着代森锰锌 80% 可湿性粉剂添加浓度的提升，培养基透明度逐渐降低，质地由适中转为稍软，可能与代森锰锌的颗粒悬浮特性有关。培养基中加入 0.5g/L、1g/L、1.5g/L 的多菌灵 50% 可湿性粉剂后，其透明度显著降低，质地变软，且高浓度≥1g/L时伴随明显农药味，表明多菌灵可能对培养基稳定性产生负面影响。因此，添加抗生素类（硫酸卡那霉素与氨苄青霉素钠）和84消毒液（NaClO）抑菌剂对培养基物理性质影响较小，但化学农药类（代森锰锌与多菌灵）在高浓度下会降低培养基透明度及结构稳定性。

2.2不同抑菌剂对开放式初代培养的效果

通过对比15组添加抑菌剂及对照组（CK）的培养基污染率、外植体存活率及生长状况，发现抑菌剂种类与浓度对开放式初代培养效果差异显著，如表1所示。硫酸卡那霉素与氨苄青霉素钠的添加浓度在 1mg/L. 1.5mg/L.2mg/L 时，污染率较高，存活率仅为 0～14.28% ，且外植体无新生茎叶或生长停滞，表明该浓度抗生素抑菌效果有限。添加 和 1.5ml/L 的84消毒液，培养基污染率较低 （7.14% 和 14.29% ），存活率达 100% ，外植体茎段伸长明显，新生叶片呈浅绿色，但浓度提升至 2ml/L 时，外植体存活率下降，叶片黄化，可能是由于较高浓度次氯酸钠的氧化作用对植物组织产生轻度损伤。培养基中代森锰锌 80% 可湿性粉剂的添加浓度为0.1g/L.0.15g/L 时，污染率较低，存活率高，外植体生长状态与对照组接近，但浓度提升至 0.2g/L 时叶片黄化，可能因高浓度金属离子积累抑制代谢。添加 0.5g/L 的多菌灵 50% 可湿性粉剂，外植体存活率为 78.57% ，但随浓度升高，存活率下降至 64.29% ，茎段出现腐烂迹象，表明其抑菌效果有限且高浓度毒性显著。对照组的污染率和外植体生长状况与84消毒液和代森锰锌 80% 可湿性粉剂低浓度组相近，说明开放式培养使用合适抑菌剂可达到与传统灭菌相近的效果。培养基中添加84消毒液 （1ml/L.1.5ml/L） 与代森锰锌 80% 可湿性粉剂0.1g/L、0.15g/L在开放式初代培养中表现出最佳抑菌效果与植物适应性。

2.3不同抑菌剂对开放式增殖培养的效果

初代培养筛选后，硫酸卡那霉素与氨苄青霉素钠因污染率过高被排除，后续增殖培养重点评估84消毒液、代森锰锌 80% 可湿性粉剂及多菌灵 50% 可湿性粉剂的效果。不同抑菌剂对西洋杜鹃增殖培养的影响如图1所示。代森锰锌 80% 可湿性粉剂在3个测试浓度下均表现出较高的增殖系数和较好的生长状况。随着浓度的增加，增殖系数略有下降，但总体影响不大。84消毒液在适当的浓度下 （1ml/L.1.5ml/L） 也表现出较高的增殖系数和较好的生长状况，但在较高浓度下 ，其增殖系数有所下降。多菌灵 50% 可湿性粉剂在3个测试浓度下均表现出较低的增殖系数和较差的生长状况，部分出现顶端枯死现象，进一步证实其不适合西洋杜鹃的开放式组织培养。培养基中添加代森锰锌 80% 可湿性粉剂 （0.15g/L） 与84消毒液 （1.5ml/L） 在增殖培养阶段仍保持高效抑菌能力，且对芽体增殖无显著抑制，表明开放式培养结合适宜抑菌剂可实现高效增殖。

3结论

本文通过对比5种抑菌剂在“四海波”西洋杜鹃开放式组织培养中的效应，发现培养基中添加84消毒液（1ml/L、1.5ml/L） 和代森锰锌 80% 可湿性粉剂 （0.15g/L） 的综合表现最优，其污染率低（ ≤14.29%λ 、存活率高（100%） ，且外植体生长与增殖能力接近传统灭菌培养。84消毒液的有效成分次氯酸钠（NaCIO）通过氧化作用破坏微生物细胞结构，兼具广谱抑菌性及低残留特性，与Peiris等在马铃薯开放式培养中的结论一致。代森锰锌作为保护性杀菌剂，通过抑制病原菌孢子萌发降低污染，但其颗粒特性可能影响培养基透明度，需控制浓度以避免物理干扰。 1mg/L，1.5mg/L，2mg/L 硫酸卡那霉素与氨苄青霉素钠因抑菌效果差，不适用于西洋杜鹃开放式培养。多菌灵 50% 可湿性粉剂虽在低浓度 （0.5g/L） 下具有一定抑菌效果，但高浓度毒性显著，且影响培养基质量和残留农药味可能限制其应用。在本实验中，随着84消毒液和代森锰锌浓度 80% 可湿性粉剂的添加浓度提高，虽然污染率有所下降，但外植体存活率和生长状况也受到一定程度的影响。因此，需要进一步优化抑菌剂的浓度，以找到最佳的抑菌效果和外植体生长状况的平衡点。除了抑菌剂的选择和浓度优化外，培养基的优化也是提高开放式组织培养效果的重要途径。在本实验中，虽然不同抑菌剂对培养基的透明度、质地等有所影响，但总体来说，并不足以完全解释不同抑菌剂对外植体生长的影响。因此，未来可以进一步探索培养基成分的优化，以提高外植体的生长速度和繁殖效率。

综上所述，本实验结果表明，西洋杜鹃开放式组培的最适抑菌剂为84消毒液 （1.5ml/L） 或代森锰锌 80% 可湿性粉剂 （0.15g/L） ，二者可有效控制污染并促进外植体生长，为工厂化育苗提供了低成本、高效率的技术方案。未来研究可进一步优化抑菌剂组合或探索天然抑菌物质，以提升开放式培养的稳定性与安全性。

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基金项目：嘉兴市公益性研究计划项目“光照强度对携李果实花青苷合成的调控机理研究”（2024AY10058）；科研项目“西洋杜鹃开放式组织培养体系的建立与优化”（JZYY202422）。

作者简介：毛雅琳（1995一），女，汉族，安徽宿州人，硕士研究生，主要从事植物组织培养研究工作。