多花黃精組培再生體系構(gòu)建及馴化研究

楊 尋

(成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院，四川 成都 611130)

多花黃精(Polygonatumcyrtonema Hua)又名囊絲黃精，為百合科(Liliaceae)黃精屬多年生草本植物，自然分布于河南、江蘇、安徽、浙江、江西、福建和貴州等省，生于林下、灌叢或山坡陰處，其根狀莖肥厚，通常為連珠狀或結(jié)節(jié)成塊而像姜形[1]，故又名姜形黃精，含黏液質(zhì)、淀粉、糖分、蒽醌類化合物、多種氨基酸和維生素等成分，可供食用，花可供觀賞。地下莖除食用外，還可入藥，為《中華人民共和國藥典》記載的中藥黃精的原植物之一[2]。其根狀莖既供藥用，又可食用，具養(yǎng)陰潤肺、補(bǔ)脾益氣、滋腎填精之功效，黃精始載于《名醫(yī)別錄》，是中醫(yī)臨床常用補(bǔ)虛藥，味甘，性平，有補(bǔ)氣養(yǎng)陰、健脾、潤肺、益腎的功效。

目前，多花黃精的繁殖方法有種子繁殖(有性繁殖)和根狀莖(無性繁殖)2種。種子繁殖存在收集難度大、發(fā)芽率低、育苗周期長和后代性狀分化嚴(yán)重等問題[3]；根狀莖繁殖存在繁殖率低和多次繁殖容易積累病毒等缺點。因此，目前多花黃精種苗問題成為制約黃精人工大規(guī)模種植的瓶頸[4]。組織培養(yǎng)既能實現(xiàn)植物個體的快速大量繁殖，又能較好地保持植物的種質(zhì)特性[5]，可實現(xiàn)多花黃精的工廠化育苗和優(yōu)良品種的加快推廣[6]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

從市場買入長勢較好、無病蟲害的多花黃精品種。本試驗選取的是多花黃精的帶芽根狀莖作為外植體。

1.2 試驗方法

1.2.1 外植體的消毒及預(yù)處理

將外植體表面的泥土用自來水洗凈，轉(zhuǎn)移到超凈工作臺內(nèi)的滅菌燒杯中，用無菌水沖洗3次，將其用75%的酒精浸泡消毒15s，用無菌水漂洗1次，用10%的次氯酸鈉溶液浸泡消毒5min，用無菌水漂洗3次[7]。瀝水后待用。

1.2.2 不定芽的誘導(dǎo)

將已消毒的多花黃精帶芽根狀莖接種于MS基本培養(yǎng)基上，設(shè)置6-BA(0.5mg·L-1、1.0mg·L-1、1.5mg·L-1)加NAA(0.1mg·L-1、0.2mg·L-1、0.3mg·L-1)，共9個處理組合進(jìn)行不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)，每個處理接種15個外植體，重復(fù)3次，具體見表1。從中篩選出適宜不定芽誘導(dǎo)的最佳培養(yǎng)基，并對其不定芽的生長數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計。

表1 不同植物生長調(diào)節(jié)劑的配比方案

1.2.3 生根培養(yǎng)

將增殖培養(yǎng)后生長健壯的單苗轉(zhuǎn)移至不定根誘導(dǎo)培養(yǎng)基。以1/2MS為基本培養(yǎng)基，設(shè)置NAA(0.2mg·L-1、0.3mg·L-1、0.4mg·L-1、0.5mg·L-1、0.6mg·L-1、0.7mg·L-1),共6個處理，每個處理接種15個外植體，重復(fù)3次，具體見表2。從中找出適宜生根的最佳培養(yǎng)基，并記錄生根情況。

表2 植物生長調(diào)節(jié)劑NAA的添加量

1.2.4 組織培養(yǎng)條件

培養(yǎng)基內(nèi)瓊脂濃度6.5g·L-1，蔗糖濃度30g·L-1，pH值5.8。培養(yǎng)時光照時間12h·d-1，光照強(qiáng)度1500～2000lx，溫度24±2℃。

1.2.5 組培苗的煉苗與移栽

將已生根的組培苗放入日光溫室煉苗1～2周，選取生根多于4條、平均根1cm以上的根狀莖，移植時將生根苗從培養(yǎng)瓶中小心取出，用清水洗凈組培苗根部培養(yǎng)基后進(jìn)行移栽。栽種到已滅菌的基質(zhì)。

采用單因素試驗設(shè)計，除栽培基質(zhì)組成不同外，其余栽培條件完全相同。設(shè)3種基質(zhì)組合：A處理為100%泥炭土，B處理為V泥炭土∶V蛭石∶V珍珠巖=3∶1∶1，C處理為V泥炭土∶V椰糠=3∶1；具體見表3。育苗容器為育苗篩，規(guī)格為42.5cm×45cm×5.5cm，每篩移植45株，3次重復(fù)，每隔7d施用1次營養(yǎng)液，30d后統(tǒng)計成活率。

圖1 組培苗的生長情況

表3 不同基質(zhì)處理的配比方案

2 結(jié)果與分析

2.1 植物生長調(diào)節(jié)劑組合對不定芽誘導(dǎo)的影響

將外植體接種在不同植物生長調(diào)節(jié)劑組合的培養(yǎng)基中，2～3周后腋芽在9個處理中均能正常展葉，具體見表4。結(jié)果表明，在處理1、2、3中，NAA添加量為0.1mg·L-1時，不定芽誘導(dǎo)數(shù)量較少；在處理4、5、6中，NAA添加量為0.2mg·L-1時，不定芽誘導(dǎo)數(shù)量較多；但是在處理7、8、9中，當(dāng)NAA增至0.3mg·L-1時，不定芽誘導(dǎo)數(shù)量有所減少。在6-BA(0.5mg·L-1、1.0mg·L-1、1.5mg·L-1)加0.2mg·L-1NAA組合中，其中0.5mg·L-16-BA加0.2mg·L-1NAA組合的培養(yǎng)基長勢最好，葉片舒展，顏色深綠，且不定芽誘導(dǎo)數(shù)量最多。

表4 植物生長調(diào)節(jié)劑組合對不定芽生長情況的影響

綜合不定芽誘導(dǎo)數(shù)量及新芽生長情況來看，MS加0.5mg·L-16-BA加0.2mg·L-1NAA為誘導(dǎo)不定芽的最佳培養(yǎng)基。

通過多花黃精不定芽的誘導(dǎo)試驗，繼續(xù)不定芽的增殖培養(yǎng)，再對其獲取的不定芽進(jìn)行生根試驗。

2.2 植物生長調(diào)節(jié)劑對不定芽生根的影響

將叢生芽分株后的單芽置于附加不同濃度NAA的1/2MS生根培養(yǎng)基，于4周左右發(fā)現(xiàn)凸根，繼續(xù)培養(yǎng)1～2周后大部分根長至1.0～2.0cm。由表5可以看出，不同濃度的NAA均可誘導(dǎo)多花黃精組培苗生根。其中，添加0.5mg·L-1NAA誘導(dǎo)生根的效果最好，生根平均數(shù)最多，根粗且長，生長力旺盛。

表5 植物生長調(diào)節(jié)劑對不定芽生根的影響

綜合生根數(shù)量及長勢來看，最適宜的生根培養(yǎng)基為1/2MS加0.5mg·L-1NAA。

2.3 不同基質(zhì)處理對多花黃精組培苗成活率的影響

不同基質(zhì)配比對多花黃精組培苗的成活率有顯著影響，處理C中的多花黃精組培苗的成活率最高，達(dá)85.19%；處理B中的組培苗成活率次之，為75.56%；處理A中的組培苗成活率最低，僅為60.74%。方差分析與多重比較分析顯示，組培苗的成活率在不同基質(zhì)處理間表現(xiàn)出極顯著差異(p<0.01)，具體見表6。

表6 不同基質(zhì)處理對多花黃精組培苗成活率的影響

3 結(jié)論與討論

本研究以多花黃精帶芽根狀莖為外植體，成功建立了多花黃精組織培養(yǎng)再生體系。研究結(jié)果表明，最佳的不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS加0.5mg·L-16-BA加0.2mg·L-1NAA，最佳的生根培養(yǎng)基為1/2MS加0.5mg·L-1NAA。許多研究表明，泥炭土和蛭石有利于提高組培苗的成活率[8-10]。對于多花黃精而言，純泥炭土中的組培苗成活率相對較低，在泥炭土中加入蛭石和珍珠巖提高了成活率，在泥炭土中加椰糠能顯著提高成活率。所以在本研究中，V泥炭土∶V椰糠=3∶1是提高多花黃精組培苗移栽成活率的最佳基質(zhì)配比。試驗中另將多花黃精組培苗在進(jìn)行不定芽誘導(dǎo)和增殖培養(yǎng)后，經(jīng)過短期的煉苗處理，將其移栽于基質(zhì)中，也有部分組培苗成活，這或許為多花黃精的工廠化育苗提供了一個新方向，具體試驗過程有待進(jìn)一步研究。