金邊龍舌蘭組織培養(yǎng)技術(shù)研究

楊志堅(jiān) 溫杭凱 陳選陽 何碧珠 劉江洪 許明 廖素鳳 鄭金貴

摘要：以金邊龍舌蘭（Agave americana var. Marginata）植株莖段為外植體，研究不同消毒方式對莖段污染率、褐化率及不同分化培養(yǎng)基與生根培養(yǎng)基對金邊龍舌蘭叢生芽分化、生根的影響。結(jié)果表明，采用0.1% HgCl2處理10 min對金邊龍舌蘭植株莖段的消毒滅菌效果相對較好;誘導(dǎo)分化的最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+KT 1.0 mg/L，金邊龍舌蘭叢生芽分化率、增殖效率相對最高，分別為80.0%、130.0%;誘導(dǎo)生根的最佳培養(yǎng)基為MS+0.4 mg/L NAA，其生根率相對最高，為100.0%，且長出的根系健壯，數(shù)量適中，根長1.5 cm左右。

關(guān)鍵詞：金邊龍舌蘭;莖段;組織培養(yǎng);快速繁殖;培養(yǎng)基;生根;分化

中圖分類號： S682.360.4+3? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A? 文章編號：1002-1302（2019）05-0037-03

收稿日期：2018-01-03

基金項(xiàng)目：福建省教育廳科技項(xiàng)目（編號：JT180145）;國家科技支撐計(jì)劃（編號：2013BAD01B05）;福建農(nóng)林大學(xué)科技創(chuàng)新基金（編號：KFA17155A、KFA17420A）。

作者簡介：楊志堅(jiān)（1981—），男，泉州安溪人，碩士，講師，從事功能型特用作物研究。E-mail：yangzj41@fafu.edu.cn。

通信作者：鄭金貴，碩士，教授，從事功能型特用作物研究。E-mail：jgzheng@fafu.edu。

金邊龍舌蘭（Agave americana var. Marginata）別稱金邊蓮、金邊假菠蘿、龍舌蘭、黃邊龍舌蘭，龍舌蘭科龍舌蘭屬多年生常綠草本植物[1]，莖短、稍木質(zhì)，葉叢生，呈蓮座狀排列，葉片肉質(zhì)劍狀，主要呈綠色，邊緣帶有黃白色條，有紅或紫褐色頂刺。金邊龍舌蘭原產(chǎn)美洲的沙漠地帶，喜溫、喜陽、耐旱，要求土壤疏松透水，國內(nèi)主要分布于西南、華南地區(qū)，現(xiàn)多栽培于庭院，作為盆栽或花槽觀賞，造型獨(dú)特，莖葉艷麗，別具一格，不僅可有效美化環(huán)境，還能釋放負(fù)離子，改善周圍環(huán)境小氣候，提高人體舒適度，增強(qiáng)人體的免疫力[2]。金邊龍舌蘭不僅具有較高的觀賞價(jià)值，還有很好的藥用價(jià)值，其味甘、微辛，具有潤肺、化痰、止咳、疏風(fēng)除濕、清熱祛風(fēng)之功，可用于化痰定喘，治咳嗽吐血、哮喘等癥[3]，且有一定的抗菌消炎作用[4]，煎劑可治療慢性支氣管炎、急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎等[5-6]。金邊龍舌蘭在栽培過程中存在4個(gè)制約其發(fā)展的問題，一是以分株繁殖為主，繁育速度較慢，同時(shí)生長也較為緩慢，須生長10余年才開花[7];二是生長期需要充足的陽光，光照不足會(huì)使植株徒長，植株松散、瘦長，葉片變薄，從而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)價(jià)值嚴(yán)重降低[8];三是對栽培基質(zhì)或土壤要求嚴(yán)格，須有一定的顆粒度和有良好的排水透氣性，常采用腐葉土、粗沙、爐渣、貝殼粉等材料配制基質(zhì)，以增加排水透氣性，防止根系受損[9];四是金邊龍舌蘭葉片若被水澆或雨淋易患褐斑病[10]，破壞了植株的整體美。植物組織培養(yǎng)可加快植株的繁育進(jìn)度，縮短其生長發(fā)育進(jìn)程，增強(qiáng)植株的抗病能力，提升其生產(chǎn)管理效率。

植物組織培養(yǎng)是運(yùn)用植物細(xì)胞的全能性[11]，在適宜條件下，植物體任何一個(gè)細(xì)胞都具備發(fā)育成為一個(gè)完整植株的潛力[12]。植物組織培養(yǎng)能否成功，除培養(yǎng)材料自身因素外，還取決于培養(yǎng)基的選擇，應(yīng)根據(jù)培養(yǎng)植物的種類、部位及生長階段差異選擇適宜的培養(yǎng)基[13]。近年來，對金邊龍舌蘭的市場需求越來越大，通過組織培養(yǎng)途徑加快金邊龍舌蘭的繁殖，有利于金邊龍舌蘭的推廣應(yīng)用。本試驗(yàn)以金邊龍舌蘭植株莖段為外植體，研究不同消毒時(shí)間及含不同生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的培養(yǎng)基對組織培養(yǎng)金邊龍舌蘭莖段污染、褐化及出芽、生根的影響，以期為金邊龍舌蘭的組織培養(yǎng)快繁提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 外植體消毒滅菌時(shí)間的篩選

試驗(yàn)于2017年7—11月在福建農(nóng)林大學(xué)海峽兩岸農(nóng)業(yè)技術(shù)合作中心實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，剪取金邊龍舌蘭生幼嫩莖段，去除外部葉片1～2層;清水沖洗30 min以去除表面污物，雙蒸水沖洗1 min;超凈工作臺上用75%乙醇處理30 s，分別用01% HgCl2消毒滅菌6、8、10、12 min;無菌水涮洗5次，切成長1.0～1.5 cm的莖段，接種到含蔗糖2%、瓊脂 0.7%、活性炭0.1%的基本培養(yǎng)基MS培養(yǎng)基[14]上培養(yǎng) 10 d，培養(yǎng)基pH值為5.6～5.8，培養(yǎng)溫度為25 ℃，光照為 16 h/d，光照度為 2 000 lx;每個(gè)消毒滅菌處理接種20瓶50個(gè)莖段，觀察莖段污染、褐化情況，計(jì)算污染率、褐化率，公式為：

污染率=污染的外植體個(gè)數(shù)/接種的外植體個(gè)數(shù)×100%;

褐化率=褐化外植體數(shù)/接種的外植體數(shù)×100%。

1.2 叢生芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基生長調(diào)節(jié)物質(zhì)（PGR）配比篩選

將外植體分別接種到含有不同濃度生長調(diào)節(jié)物質(zhì)配比的MS培養(yǎng)基上培養(yǎng)，共27個(gè)處理組合（表1），培養(yǎng)基pH值為5.6～5.8，培養(yǎng)溫度為25 ℃，光照為16 h/d，光照度為 2 000 lx;每處理接種30個(gè)，接種培養(yǎng)后35 d觀察并統(tǒng)計(jì)每個(gè)外植體的發(fā)芽個(gè)數(shù)，計(jì)算分化率、增殖率，公式為：

分化率=發(fā)芽總數(shù)/接種的胚狀體數(shù)×100%;

增殖率=發(fā)芽總數(shù)/接種的外植體數(shù)×100%。

1.3 生根培養(yǎng)基NAA濃度篩選

金邊龍舌蘭的芽長至1 cm左右時(shí)，將小苗從芽叢上分離下來，分別接種到含NAA 0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mg/L的MS培養(yǎng)基上培養(yǎng)，培養(yǎng)基pH值為5.6～5.8，培養(yǎng)溫度為25 ℃，光照為16 h/d，光照度為2 000 lx;每處理接種20瓶，接種后25 d觀察并統(tǒng)計(jì)生根情況。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2007軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 金邊龍舌蘭外植體消毒滅菌時(shí)間的篩選

由圖1可見，隨0.1% HgCl2消毒滅菌時(shí)間的延長，外植體污染率有明顯降低，而褐化率逐漸增加;0.1% HgCl2消毒處理6 min時(shí)，金邊龍舌蘭外植體的褐化率相對最低，為 2.0%，但污染率相對較高，為74.0%;消毒處理10 min時(shí)，培養(yǎng)材料的污染率、褐化率分別為8.0%、10.0%，均相對較低。綜合考慮，0.1% HgCl2最佳消毒時(shí)間為10 min。

2.2 金邊龍舌蘭叢生芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基生長調(diào)節(jié)物質(zhì)（PGR）配比篩選

由表2可見，不同激素水平誘導(dǎo)金邊龍舌蘭叢生芽的分化效果有明顯差異;處理組合A2B2C2即6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+KT 1.0 mg/L的金邊龍舌蘭叢生芽分化率、增殖效率相對最高，分別為80.0%、130.0%，分別是最低組合A1B1C1分化率的3.43、3.25倍。因此，誘導(dǎo)金邊龍舌蘭叢

生芽分化的最佳培養(yǎng)基為A2B2C2，即MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+KT 1.0 mg/L。

3.3 生根培養(yǎng)基NAA濃度篩選

由表3可見，誘導(dǎo)生根的最佳培養(yǎng)基為MS+0.4 mg/L NAA，此時(shí)金邊龍舌蘭的生根率相對最高，為100.0%，且長出的根系健壯，數(shù)量適中，根長1.5 cm左右，是生根效果最差培養(yǎng)基MS+0.1 mg/L NAA的2.2倍。

3 結(jié)論與結(jié)論

潘梅等研究發(fā)現(xiàn)，3%雙氧水+0.1% HgCl2對金邊龍舌蘭幼莖的滅菌效果相對較好;含6-BA 3.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L 的培養(yǎng)基對金邊龍舌蘭芽的增殖效果相對最好，平均30 d可增殖3.2倍，且6-BA在金邊龍舌蘭組織不定芽再生中起著重要作用;金邊龍舌蘭試管苗對移栽基質(zhì)的適應(yīng)性廣，移栽成活率高，植株生長健壯[1]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，金邊龍舌蘭組織培養(yǎng)的最佳消毒方法為0.1% HgCl2消毒 10 min，時(shí)間過短，外植體污染會(huì)較為嚴(yán)重，時(shí)間過長，外植體的褐化程度會(huì)加深;誘導(dǎo)分化的最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+KT 1.0 mg/L，金邊龍舌蘭叢生芽分化率、增殖效率相對最高，分別為80.0%、130.0%;誘導(dǎo)生根的最佳培養(yǎng)基為MS+0.4 mg/L NAA，其生根率相對最高，為100.0%，且長出的根系健壯，數(shù)量適中，根長1.5 cm左右。

須強(qiáng)調(diào)的是，采摘金邊龍舌蘭莖段時(shí)應(yīng)避開陰雨天，盡量選擇在晴天中午或下午，以降低其組織培養(yǎng)過程中的污染。在金邊龍舌蘭組織培養(yǎng)過程中，應(yīng)注意培養(yǎng)瓶的相對溫度，這是克服玻璃苗產(chǎn)生的重要措施[15]。在煉苗、移栽時(shí)，應(yīng)待組培苗根系發(fā)育完整且根長達(dá)到4～5 cm時(shí)再進(jìn)行，先置于蔭棚內(nèi)利用散射光煉苗4～5 d，以提高幼苗對外界環(huán)境的適應(yīng)能力;煉苗結(jié)束，小心取出瓶內(nèi)苗，洗去黏附在根系上的培養(yǎng)基，并使用殺菌劑對其進(jìn)行消毒處理，再移植到土質(zhì)疏松的基質(zhì)上，最初10～15 d應(yīng)通過噴霧或罩上透明的塑料膜以保持較高的濕度，后把植株搬入溫室遮陰栽培3周，并逐漸降低濕度并增加光強(qiáng)，最終確保小苗在正常的溫室或田間條件下生長。

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