响应面法优化欧洲冬青‘Ferox Argentea’增殖培养基大量元素配方

作者：蔡正禹; 文书生; 田如男^*

来源：东北林业大学学报, 2023, 51(06): 53-63.

DOI：10.13759/j.cnki.dlxb.2023.06.019

• 欧洲冬青‘Ferox Argentea’
• 增殖培养基
• 组织培养
• 大量元素
• 响应面法
• 配方优化

利用响应面法探究了培养基大量元素组分和配比对‘Ferox Argentea’试管苗增殖的影响，并构建了该品种专用的增殖培养基，采用Design-Expert响应面最佳优化试验设计，以WPM培养基中5种大量元素无机盐K2SO4、MgSO4·7H2O、KH2PO4、NH4NO3、Ca(NO3)2·4H2O为自变量，接种50 d后的增殖率、株高、芽质量等级为因变量，建立数学模型分析并预测大量元素无机盐最佳优化配方。通过单因子效应分析表明，大量元素无机盐中NH4NO3对欧洲冬青‘Ferox Argentea’增殖率影响显著，对株高和芽质量影响极显著，Ca(NO3)2·4H2O对株高影响显著，对芽质量影响极显著，K2SO4、MgSO4·7H2O、KH2PO4对各指标影响均不显著。交互效应分析表明，K2SO4和KH2PO4、K2SO4和Ca(NO3)2·4H2O的交互作用对增殖率具有显著影响；KH2PO4和Ca(NO3)2·4H2O的交互作用对株高具有显著影响；K2SO4和MgSO4·7H2O、K2SO4和NH4NO3、KH2PO4和Ca(NO3)2·4H2O的交互作用对芽质量具有显著影响。因此，WPM培养基的大量元素无机盐含量影响欧洲冬青‘Ferox Argentea’的增殖率、株高、芽质量等级，NH4NO3与Ca(NO3)2·4H2O是主要影响单因素。响应面软件预测的大量元素无机盐优化配方为：K2SO4 495.00 mg·L-1、NH4NO3 1 200.00 mg·L-1、MgSO4·7H2O 529.10 mg·L-1、KH2PO4 362.27 mg·L-1与Ca(NO3)2·4H2O 1 279.92 mg·L-1,进一步对该优化配方进行试验验证，发现验证组试管苗增殖率2.91,株高3.14 cm,芽质量等级2.76,与理论预测无显著差异，且显著优于对照组(1.76、2.44 cm、1.78)。综上，基于响应面法构建了欧洲冬青‘Ferox Argentea’专用的增殖培养基，研究结果不仅解决了该品种的试管苗增殖困难问题，也为其他冬青属植物增殖培养体系构建提供了重要的技术参考。

• 单位
  南京林业大学