興山紫皮大蒜的組培快繁技術研究

汪盛松　鄧曉輝　邱正明等

摘要：以興山紫皮大蒜（Allium sativum L.）花序軸為外植體，研究了基本培養(yǎng)基及不同激素濃度組合對其花序軸不定芽誘導和生根的影響，優(yōu)化興山紫皮大蒜的組培快繁技術。結果表明，適合興山紫皮大蒜花序軸外植體不定芽誘導的培養(yǎng)基為MS+2.0 mg/L 6-BA+0.10 mg/L NAA；MS+1.0 mg/L IBA培養(yǎng)基有利于不定芽的生根。

關鍵詞：紫皮大蒜（Allium sativum L.）；花序軸；離體培養(yǎng)

中圖分類號：S339.4+1；S633.4 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）07-1689-03

興山紫皮大蒜是湖北省興山縣傳統(tǒng)的名優(yōu)農(nóng)副產(chǎn)品，含有豐富的維生素、氨基酸、蛋白質(zhì)、大蒜素和碳水化合物，具有較高的藥用價值和營養(yǎng)價值。其特點主要為紫皮、皮薄如紙、頭大瓣齊、清白似玉、粘辣清香、營養(yǎng)豐富。大蒜具有強烈的殺菌解毒、消濕祛瘟及抗腫瘤功效，并能降低人體胃中亞硝酸鹽的含量。目前興山紫皮大蒜主要利用鱗莖進行無性繁殖，因此病毒極易通過種蒜傳播積累，并逐代加重，使大蒜的品質(zhì)和產(chǎn)量下降。生產(chǎn)上每年都需要大量優(yōu)質(zhì)紫皮大蒜良種，而目前優(yōu)質(zhì)紫皮大蒜種蒜按常規(guī)方法生產(chǎn)，沒有經(jīng)過脫毒過程，種蒜質(zhì)量無法保證，而且每年所生產(chǎn)的種蒜數(shù)量非常有限，遠遠不能滿足生產(chǎn)用種需要，極大地限制了紫皮大蒜的生產(chǎn)和農(nóng)民收入的增加。為實現(xiàn)興山紫皮大蒜的快速高效繁殖，首先必須建立其快繁體系，以確保在較短時間內(nèi)較快地生產(chǎn)出數(shù)量足夠、質(zhì)量優(yōu)良的興山紫皮大蒜試管苗。

由于大蒜莖尖培養(yǎng)繁殖系數(shù)很低[1，2]，且對技術要求嚴格，容易污染，因此生產(chǎn)成本高，難以在生產(chǎn)上大規(guī)模應用。已有研究者以白蒜花序軸為外植體獲得試管苗，其大蒜花葉病毒脫毒率高，并且解決了繁殖系數(shù)低的問題[3，4]。在組織培養(yǎng)中，合適的激素種類、濃度及配比是試驗成功的關鍵因素[5]，本研究以興山紫皮大蒜花序軸為外植體，通過直接成苗途徑研究了花序軸生芽和生根的培養(yǎng)條件，以期獲得一種繁殖系數(shù)高、操作簡便的種苗培育技術，以解決興山紫皮大蒜離體快繁的關鍵問題。

1 材料與方法

1.1 材料

2009年9月上旬將興山紫皮大蒜種植到湖北省蔬菜科學研究所試驗田，常規(guī)管理。

1.2 方法

1.2.1 外植體的采集與消毒 2010年4月興山大蒜進入抽薹期，當蒜薹抽出其頂端花序軸5～7 d時于晴天上午10∶00左右采摘蒜薹。取回后將蒜薹于6 ℃放置1 d，用消過毒的工具剪在超凈工作臺上剪取蒜薹花序軸苞段，然后用體積分數(shù)75%的乙醇表面消毒滅菌30 s，再用1 g/L升汞浸泡10 min，無菌水沖洗3次后剝?nèi)ネ鈱影~，在花序軸頂部橫切，去除花莖部分，將花序軸接種到三角瓶內(nèi)不定芽誘導培養(yǎng)基上，密封瓶口培養(yǎng)。培養(yǎng)溫度為（23±2） ℃，光照 14 h/d，光照度2 500～3 000 lx。

1.2.2 不定芽的誘導 不定芽的誘導和增殖培養(yǎng)以B5或MS為基本培養(yǎng)基，添加不同濃度的6-BA和NAA，考察不同激素濃度組合對興山大蒜花序軸外植體不定芽誘導和增殖的影響，基本培養(yǎng)基及激素濃度組合見表1。每處理培養(yǎng)基接種20瓶，每瓶接種3個花序軸外植體，20 d后統(tǒng)計每個外植體誘導的不定芽數(shù)目及其生長情況。

增殖系數(shù)=誘導出的不定芽總數(shù)/接種的花序軸外植體總數(shù)

不定芽誘導率=生芽的花序軸數(shù)/接種的花序軸外植體總數(shù)×100%

1.2.3 生根培養(yǎng) 誘導和增殖培養(yǎng)20 d后，將紫皮大蒜不定芽接種到生根培養(yǎng)基上進行生根培養(yǎng)，考察不同基本培養(yǎng)基（MS、1/2MS）和IBA濃度組合對不定芽生根的影響，生根培養(yǎng)基配方見表2。

2 結果與分析

2.1 基本培養(yǎng)基和激素濃度組合對紫皮大蒜不定芽誘導的影響

不同不定芽誘導培養(yǎng)基中大蒜花序軸的生長和不定芽萌發(fā)情況見表3和圖1。從表3可以看出培養(yǎng)基F中的不定芽誘導率最高，為98.33%，其次是培養(yǎng)基E，為96.67%，且形成的不定芽較健壯，移栽后容易成活。培養(yǎng)基B和D中不定芽的誘導率也較高，但誘導出的不定芽過于纖細，需進行壯苗。因此培養(yǎng)基F，即MS+2.0 mg/L 6-BA+0.10 mg/L NAA最適合紫皮大蒜花序軸不定芽的誘導和增殖。

2.2 生根培養(yǎng)基對紫皮大蒜不定芽生根的影響

不同基本培養(yǎng)基和IBA濃度組合對紫皮大蒜不定芽生根的影響結果見表4和圖2。從表4可以看出，培養(yǎng)基I中的不定芽生根率最高，達90%，遠高于其他培養(yǎng)基，且生根的平均長度為2.56 cm，長于其他培養(yǎng)基中的平均根長。因此培養(yǎng)基I，即MS+1.0 mg/L IBA為最適合紫皮大蒜花序軸不定芽生根的培養(yǎng)基。

3 小結與討論

本研究結果表明興山紫皮大蒜花序軸不定芽的最適誘導培養(yǎng)基為MS+2.0 mg/L 6-BA+0.10 mg/L NAA，與徐州白蒜花序軸離體培養(yǎng)研究結果一致[4]。而興山紫皮大蒜花序軸不定芽的最適生根培養(yǎng)基為MS+1.0 mg/L IBA，與于德才等[1]的報道不一致，可能是使用的外植體材料來源和培養(yǎng)條件不同所致，本研究所用的生根培養(yǎng)基配方簡單易操作，且生根率可達90%，高于于德才等[1]的研究結果。

大蒜蒜薹上可形成氣生鱗莖，表明花序軸具有很強的腋芽萌發(fā)潛力。本研究以幼嫩的花序軸為外植體，誘導花序軸頂端直接萌芽獲得大量再生試管苗。在大蒜組織培養(yǎng)中，通過形成愈傷組織再生成苗會發(fā)生遺傳變異[6，7]，不經(jīng)愈傷組織途徑而直接獲得不定芽能保持遺傳穩(wěn)定性[8，9]。未成熟花序軸頂端為分生組織，也是生殖器官，多數(shù)病毒均不能通過分生組織和種子傳播，故經(jīng)花序軸培養(yǎng)可獲得脫毒苗。因此，本研究結果不僅能大幅度提高興山紫皮大蒜的繁殖系數(shù)，而且在保持興山紫皮大蒜種質(zhì)遺傳穩(wěn)定性和脫除興山紫皮大蒜病毒方面具有指導意義。

參考文獻：

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