外源添加物對白芨種苗生長發(fā)育狀況的影響

孟肖 陳娜 張皖秋

摘要：以白芨果莢為試驗材料，在組織培養(yǎng)基中添加外源物，研究不同外源添加物對白芨種苗生長發(fā)育的影響。結果表明：（1）不同外源添加物間平均增殖數(shù)最高的為紅薯汁30 g/L處理，其次為馬鈴薯汁30 g/L處理，均在40株以上;最低的為蓮菜汁30 g/L處理，僅為26.00株。（2）馬鈴薯汁30 g/L處理的白芨種苗的苗高、主根長及單株鮮質量最大;番茄汁30 g/L處理的白芨種苗的塊莖直徑、單株干質量及折干率最大;蓮菜汁30 g/L處理的葉片數(shù)最多，而香蕉汁30 g/L處理的根數(shù)最多。（3）不同外源添加物的白芨種苗壯苗指數(shù)有一定的差異，其中番茄汁 30 g/L 處理的壯苗指數(shù)達0.079 8;蓮菜汁30 g/L、豆芽汁30 g/L、馬鈴薯汁30 g/L處理的壯苗指數(shù)均在0.05以上;山藥汁30 g/L處理的壯苗指數(shù)最低，僅為0.040 6。綜合分析得出，對白芨種苗生長發(fā)育表現(xiàn)較好的外源添加物為番茄汁30 g/L、馬鈴薯汁30 g/L，以期此結果能為培育優(yōu)質白芨種苗提供技術方法，完善白芨快繁體系。

關鍵詞：白芨;外源添加物;增殖數(shù);生長發(fā)育;壯苗指數(shù)

白芨為蘭科植物白芨[Bletilla striata （Thunb.） Reichb.f.]的干燥塊莖，具有收斂止血、消腫生肌的功效[1]。作為我國現(xiàn)代醫(yī)藥工業(yè)和化妝品工業(yè)的重要原材料，近年來白芨的市場需求量急劇增加。而白芨種子自然萌發(fā)率極低，自然繁殖困難，再加上掠奪式地采挖，導致野生白芨資源銳減。目前，白芨已經(jīng)由野生變?yōu)槿斯ぴ耘唷０总缸钤绮捎梅种攴敝?，由于其繁殖速度慢、繁殖系?shù)極低等原因，難以滿足市場對白芨的需求。通過組織培養(yǎng)技術，可以獲得繁殖系數(shù)高、育苗速度快的白芨種苗，而且還可以大大縮短白芨的繁殖周期，很大程度上滿足生產(chǎn)需要，減少對其野生自然資源的破壞。

白芨組織培養(yǎng)的研究內容主要包括外植體的選擇、培養(yǎng)基類型、植物生長調節(jié)劑的類型及濃度、外源添加物的選擇等[2]。目前在外源添加物選擇方面的研究相對較少，本試驗主要通過研究不同添加物對白芨種苗生長發(fā)育的影響，篩選出適宜的外源添加物，為提高種苗移栽率、培育優(yōu)質種苗提供生產(chǎn)實踐指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

白芨果莢采自安徽省岳西縣，由亳州職業(yè)技術學院陳娜副教授鑒定為蘭科（Orchidaceae）白芨[Bletilla striata （Thunb.） Reichb. f.]。

1.2 試驗方法

1.2.1 無菌苗的獲得 將采回的成熟未開裂的白芨果莢于流水下沖洗5 min，在無菌超凈工作臺上用75%乙醇擦拭干凈，用0.1%氯化汞溶液浸泡 8 min，用無菌水沖洗4次，用滅菌濾紙吸去多余水分，將蒴果前后兩端切去，從中間切開，用鑷子將種子均勻地播撒在MS固體培養(yǎng)基（蔗糖25 g/L、瓊脂粉8 g/L）上。在溫度（25±2） ℃、光照度2 500 lx、光照時間12 h/d的條件下進行培養(yǎng)。

1.2.2 白芨種苗繼代培養(yǎng) 選擇均勻一致的白芨種苗，在無菌條件下接入繼代培養(yǎng)基?；九囵B(yǎng)基為MS培養(yǎng)基（蔗糖25 g/L、瓊脂粉8 g/L），添加不同的外源物，分別為豆芽汁30 g/L、紅薯汁30 g/L、蓮菜汁30 g/L、馬鈴薯汁30 g/L、番茄汁30 g/L、山藥汁30 g/L、香蕉汁30 g/L、對照等共8種處理，分別記作DY、HS、LC、TD、FQ、SY、XJ、CK。培養(yǎng)溫度（25±2） ℃、光照度2 500 lx、光照時間12 h/d。每個處理接種10瓶，每瓶接苗10株苗。

1.2.3 指標測定 培養(yǎng)3個月后，對不同外源添加物的白芨種苗進行生物學統(tǒng)計，各處理隨機測量24株苗，分別測定苗高、根長、葉片數(shù)、根條數(shù)、塊莖直徑、單株鮮質量、單株干質量等數(shù)據(jù)，并通過計算得出折干率（折干率=單株干質量/單株鮮質量×100%）及壯苗指數(shù)（壯苗指數(shù)=根粗/根長×單株干質量）。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 外源添加物對白芨種苗增殖數(shù)的影響

隨機選取6瓶不同外源添加物白芨種苗，統(tǒng)計各處理中白芨種苗的增殖情況。由表1可知，8種處理間增殖數(shù)存在一定差異，HS、TD、CK處理的平均增殖數(shù)均在40株以上，三者間差異不顯著，HS、TD與其他處理間存在顯著差異（P<0.05）;FQ、SY處理的平均增殖數(shù)在35株以上，二者間及與CK、DY處理間差異不顯著，與XJ、LC處理間差異顯著（P<0.05）;DY、XJ處理的平均增殖數(shù)在30株以上，二者間差異不顯著，DY與LC處理間差異顯著;LC處理的平均增殖數(shù)最低，僅為26.00株，與各處理間（除XJ處理）差異顯著（P<0.05）。

2.2 外源添加物對白芨種苗形態(tài)指標的影響

形態(tài)指標能夠直觀地反映出外源添加物對白芨種苗的影響。從表2可以看出，不同處理間白芨種苗植株性狀存在一定差異，種苗苗高最大者為TD處理，其次為LC處理，最小者為FQ處理;種苗葉片數(shù)最多者為LC處理，其次為HS處理，最少者為XJ處理;種苗主根最長者為TD處理，其次為HS處理，最短者為CK處理;種苗根數(shù)最多者為XJ處理，其次為HS處理，最少者為CK處理;種苗塊莖直徑最長者為FQ處理，其次為LC處理，最小者為SY處理;種苗單株鮮質量最大者為TD處理，其次為LC處理，最小者為CK處理;種苗單株干質量最大者為FQ處理，其次為TD處理，最小者為CK處理;種苗折干率最高的是FQ處理，其次為DY處理，最低的是LC處理。

由表2可以看出，不同處理間各指標表現(xiàn)不一致，差異也存在一定不同，對白芨幼苗各項形態(tài)指標進行方差分析，結果如下。

2.2.1 外源添加物對白芨種苗苗高和葉片數(shù)的影響 由圖1可以看出，不同處理間白芨種苗苗高存在一定差異：TD處理最高，達到10 cm以上，與其他處理間差異顯著;其次為LC處理，苗高為9.92 cm，與其他處理間差異顯著;FQ和CK處理較低，分別為7.56、7.76 cm。由圖2可知，外源添加物對白芨種苗葉片數(shù)影響較小，LC處理最多，為4.00張;XJ處理最少，平均僅3.13張，二者間差異顯著。

2.2.2 外源添加物對白芨種苗主根長及根數(shù)的影響 由圖3、圖4可以看出，不同處理間白芨種苗主根長及根數(shù)存在一定差異。TD處理對白芨種苗主根長的影響最大，且與其他處理間差異顯著;其次為HS和XJ處理，與其他處理間也存在顯著差異;主根長最短者為CK處理，僅為3.01 cm，顯著低于其他處理。對白芨種苗根數(shù)影響最大的則為XJ處理，達6.42條;CK處理最少，不足4條。

2.2.3 外源添加物對白芨種苗單株鮮質量和單株干質量的影響 從圖5、圖6可以看出，不同外源添加物對白芨種苗單株鮮質量和單株干質量影響不一致，這可能受白芨塊莖直徑差異的影響。白芨種苗單株鮮質量最大的是TD處理，其次為LC和XJ處理，最低的是CK處理，各處理（除LC與XJ處理、DY與SY處理）間均存在顯著差異。而白芨種苗單株干質量最大的則是FQ處理，其次為TD處理，各處理（除DY與HS處理）間均有顯著差異。

2.2.4 外源添加物對白芨種苗折干率和塊莖直徑的影響 由圖7可知，不同外源添加物對白芨種苗折干率的影響差異較大，主要是受白芨塊莖大小的影響。折干率最高的是FQ處理，達到18.53%，顯著高于其他各處理;LC處理的折干率僅為 10.45%，顯著低于其他各項處理。

白芨主要依靠塊莖進行生長，因此塊莖大小很大程度上可以決定白芨移栽的成活率。由圖8可以看出，白芨塊莖最大的是FQ處理，其直徑達到 5.58 mm，顯著高于其他各項處理;其次依次為LC、HS、TD處理，三者間差異不顯著，但顯著高于其他4個處理;DY、SY、XJ處理及CK的白芨塊莖直徑較小。

2.3 外源添加物對白芨種苗壯苗指數(shù)的影響

壯苗指數(shù)是衡量幼苗素質的量化指標，白芨通過組織培養(yǎng)后要進行煉苗移栽，培育壯苗是促進白及生長的一個重要環(huán)節(jié)。不同外源添加物的白芨種苗壯苗指數(shù)有一定的差異，從大到小依次為FQ處理>LC處理>DY處理>TD處理>XJ處理>HS處理>CK處理>SY處理。對各處理壯苗指數(shù)進行方差分析可知，F(xiàn)Q處理的壯苗指數(shù)達到0.079 8，與其他各處理間存在顯著差異;LC處理的壯苗指數(shù)為0.055 9，與XJ、HS、CK、SY處理間存在顯著差異;DY、TD處理的壯苗指數(shù)均在0.05以上，與XJ處理、HS處理、CK差異不顯著，但均與SY處理存在顯著差異;XJ處理、HS處理、CK的壯苗指數(shù)均在0.045以上，三者間差異不顯著，但XJ、HS與SY處理間存在顯著差異;SY處理的壯苗指數(shù)最低，僅為0.040 6（圖9）。

3 討論與結論

對不同外源添加物間白芨種苗各指標進行分析可知，增殖數(shù)、形態(tài)指標及壯苗指數(shù)均存在不同的差異。白芨種子在自然野生環(huán)境中很難萌發(fā)[3]，目前采用的鱗莖繁殖，由于增殖率低、周期長，已不能滿足白芨發(fā)展的需要。通過組織培養(yǎng)技術可以促進種子萌發(fā)并提高增殖率，不同外源添加物間平均增殖數(shù)最高的為紅薯汁30 g/L處理，其次為馬鈴薯汁30 g/L處理，均在40株以上;最低的為蓮菜汁 30 g/L 處理，僅為26.00株。

白芨通過組織培養(yǎng)培育出種苗后，要進行煉苗移栽，形態(tài)指標能直觀地決定白芨的成活情況。通過對各指標進行分析發(fā)現(xiàn)，馬鈴薯汁30 g/L處理的白芨種苗的苗高、主根長及單株鮮質量最大;番茄汁30 g/L處理的白芨種苗的塊莖直徑、單株干質量及折干率最大;蓮菜汁30 g/L處理的葉片數(shù)最多，而香蕉汁30 g/L處理的根數(shù)最多。綜合分析可以看出，在培養(yǎng)基中添加番茄汁 30 g/L、馬鈴薯汁 30 g/L、紅薯汁30 g/L處理對白芨種苗影響效果較好，添加山藥汁30 g/L或不添加其他物質的白芨種苗生長情況較差。

壯苗指數(shù)是衡量幼苗素質的量化指標，株高、根長、根粗、單株鮮干質量均能反映各處理白芨種苗質量，以根粗/根長×單株干質量得出的壯苗指數(shù)能夠更清晰直觀地反映白芨種苗的品質。不同外源添加物的白芨種苗壯苗指數(shù)有一定的差異，其中番茄汁30 g/L處理的壯苗指數(shù)達0.079 8;蓮菜汁30 g/L、豆芽汁30 g/L、馬鈴薯汁30 g/L處理的壯苗指數(shù)均在0.05以上;山藥汁30 g/L處理的壯苗指數(shù)最低，僅為0.040 6。

大量研究表明，有機添加物之間或與培養(yǎng)基、激素之間的相互作用對植物生長有明顯的促進作用[4-6]。游樹鵬等研究發(fā)現(xiàn)，馬鈴薯中含有豐富的淀粉，能夠提供較為充足的碳源，且其中含有能夠促進芽萌發(fā)和繼續(xù)生長所需要的豐富的營養(yǎng)物質和生理活性物質[7]。朱根發(fā)等研究發(fā)現(xiàn)，香蕉對酸堿有很強的緩沖能力，對植物的生長和增殖具有促進作用[8]。本試驗表明，不同外源添加物對白芨種苗生長的影響不一致，綜合表現(xiàn)較好的為番茄汁 30 g/L、馬鈴薯汁30 g/L，而其中的影響機制還須要進一步研究。

參考文獻：

[1]國家藥典委員會. 中華人民共和國藥典：一部[M]. 北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2015：103.

[2]王躍華，陳 燕，劉 曼，等. 培育優(yōu)質白芨苗條件篩選研究[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2018，46（20）：165-167.

[3]郭順星，徐錦堂. 白芨種子染菌萌發(fā)過程中細胞超微結構變化的研究[J]. 植物學報，1990，32（8）：594-598.

[4]都興范，王關林. 蘆薈汁對植物生長調控作用的研究[J]. 生物技術，2004，14（4）：62-63.

[5]陳兆貴，譚 俊. 不同激素配比對鐵皮石斛組織培養(yǎng)的影響研究[J]. 惠州學院學報（自然科學版），2006，26（3）：11-14.

[6]殷麗青，王廣東，張建軍，等. 大花蕙蘭（Cymbidium hybridium）離體快速繁殖技術[J]. 上海交通大學學報（農(nóng)業(yè)科學版），2006，24（4）：365-369.

[7]游樹鵬，鄭乃漢. 馬鈴薯提取液中生理活性物質的研究[J]. 杭州大學學報，1979（1）：180-186.

[8]朱根發(fā)，蔣明殿. 大花蕙蘭的組織培養(yǎng)和快速繁殖技術[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學，2004（4）36-38.李曉盈，孫毅高，梁憲如，等. 利用水培體系研究團花快速生長[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2020，48（12）：128-133.