沂水食用百合組培快繁體系的構(gòu)建

胡彬杰，白瑞琴，尹晶晶，王紅彬，胡月軍

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010011；2.呼和浩特市新城區(qū)科學(xué)技術(shù)局，內(nèi)蒙古呼和浩特 010050；3.赤峰市林西縣農(nóng)牧局蔬菜站，內(nèi)蒙古林西 025250）

百合是集觀賞、食用、藥用價(jià)值于一身的重要經(jīng)濟(jì)作物，以清新脫俗、雅致、純潔深受人們的喜愛，是國(guó)際花卉市場(chǎng)的主流產(chǎn)品[1]。食用百合產(chǎn)業(yè)是我國(guó)重要的地方性特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，在增加農(nóng)民收入、豐富農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)等方面發(fā)揮著重要作用。近年來(lái)，沂水食用百合是最受歡迎的百合品種之一。沂水食用百合花色艷麗，口感清甜，耐陰、抗凍、抗旱，適應(yīng)性強(qiáng)，功能性強(qiáng)，在食用、保健、觀賞、園林綠化方面均有發(fā)展[2-3]。

目前，百合的研究主要集中在觀賞百合上，且大多是圍繞觀賞用百合的花香、花型、花期、花色、切花壽命、抗性和株型等方面進(jìn)行。目前對(duì)食用百合的研究主要集中在脫毒防病、組織培養(yǎng)、病害防治等栽培養(yǎng)護(hù)技術(shù)方面[4]。

在離體培養(yǎng)條件下，百合可利用多種組織和器官繁殖。一般來(lái)說(shuō)，鱗片是百合再生過(guò)程中最常見的外植體類型。選擇鱗片最佳分化部位是組織培養(yǎng)能否成功的關(guān)鍵。激素在百合植物組織培養(yǎng)過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。食用百合對(duì)激素的需要量取決于其自身內(nèi)源激素的水平，而這一水平隨植物種類、組織部位等條件的不同而不同[5]。百合植物組織培養(yǎng)過(guò)程中較常用的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑有生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素、赤霉素、乙烯、脫落酸等[6]，在食用百合組織培養(yǎng)的不同階段，添加適當(dāng)濃度的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素，對(duì)其增殖分化和生根具有一定的促進(jìn)作用。

本試驗(yàn)以沂水食用百合為試驗(yàn)材料，進(jìn)行了組培快繁試驗(yàn)，旨在研究食用百合外植體的選擇及植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在不定芽誘導(dǎo)、增殖培養(yǎng)和生根培養(yǎng)過(guò)程中的影響，建立沂水食用百合離體快繁技術(shù)體系，為獲得大量?jī)?yōu)質(zhì)百合種球及其在內(nèi)蒙古地區(qū)擴(kuò)大試種和產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化生產(chǎn)提供技術(shù)支持。本試驗(yàn)填補(bǔ)了內(nèi)蒙古食用百合研究空白，為下一步食用百合產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 材料

以內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)引種馴化的沂水食用百合N6 為試驗(yàn)材料，選取生長(zhǎng)健壯、表面光滑、無(wú)病蟲害且直徑在5～8 cm 的種球鱗片作為外植體。

1.2 方法

1.2.1 培養(yǎng)基的配置 試驗(yàn)所用培養(yǎng)基為MS 培養(yǎng)基，添加7 g/L 瓊脂粉，pH 值調(diào)至5.8～6.0。根據(jù)需要添加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑（NAA、6-BA、IBA）、蔗糖等，培養(yǎng)條件為（25±2）℃，光照強(qiáng)度為3 000 lx，光照16 h/d 以上。

1.2.2 外植體不同部位芽誘導(dǎo)試驗(yàn) 將種球用自來(lái)水流水沖洗2 h 后轉(zhuǎn)移到超凈工作臺(tái)上，并先用75%酒精消毒30 s，再用2.5%次氯酸鈉滅菌7 min，并用無(wú)菌水洗滌3 次后，將食用百合鱗莖剝?nèi)プ钔鈱喻[片，將剩余鱗片分為內(nèi)、中、外層，每個(gè)鱗片再分上、中、下3 個(gè)部位進(jìn)行試驗(yàn)。在操作臺(tái)上沿鱗片周圍切去1 mm，隨后橫切為0.5 cm×0.5 cm 的方塊。將鱗片薄層平鋪于誘導(dǎo)培養(yǎng)基中，用鑷子按住外植體，使一半厚度的外植體插入MS 培養(yǎng)基，每瓶接種3 個(gè)外植體，每處理10 瓶。30 d 后統(tǒng)計(jì)污染個(gè)數(shù)并計(jì)算污染率和誘導(dǎo)率。

1.2.3 不定芽的誘導(dǎo) 試驗(yàn)采用二因素三水平試驗(yàn)設(shè)計(jì)，將消毒后的鱗片分別接種到含有不同濃度6-BA（0.5、1.0、2.0 mg/L）和NAA（0.1、0.5、1.0 mg/L）的培養(yǎng)基中，以不加任何激素的MS 培養(yǎng)基為對(duì)照，共9 個(gè)處理，每處理10 瓶，每瓶接種3 個(gè)外植體。30 d 后統(tǒng)計(jì)誘導(dǎo)率和生長(zhǎng)狀況。

1.2.4 不定芽的增殖 試驗(yàn)采用二因素三水平試驗(yàn)設(shè)計(jì)，取生長(zhǎng)旺盛的無(wú)菌苗，將葉片較寬厚的部分切成長(zhǎng)1 cm 左右的小段接種到含有不同濃度6-BA（0.5、1.0、1.5 mg/L）和NAA（0.1、0.2、0.3 mg/L）的培養(yǎng)基中，以不加任何激素的MS 培養(yǎng)基為對(duì)照，共9 個(gè)處理，每處理10 瓶，每瓶接種3 個(gè)外植體。觀察植株長(zhǎng)勢(shì)，30 d 后統(tǒng)計(jì)增殖系數(shù)。

1.2.5 不定芽的生根 試驗(yàn)采用二因素三水平試驗(yàn)設(shè)計(jì)，選取長(zhǎng)至2.00 cm 以上、尚未生根的健壯組培苗分別接種到含有不同濃度NAA（0.10、0.50、1.00 mg/L）、IBA（0.10、0.20、0.30 mg/L）的MS 培養(yǎng)基中，每處理10 個(gè)瓶，每瓶接3 個(gè)。觀察生根情況，30 d后統(tǒng)計(jì)生根率、平均生根數(shù)、根長(zhǎng)度。

1.2.6 煉苗、移栽 將生根后的組培苗進(jìn)行煉苗、移栽：先打開三角瓶口，3 d 后取出并洗凈附著在根部的培養(yǎng)基，然后分別移栽到裝有國(guó)產(chǎn)草炭土、進(jìn)口基質(zhì)、水苔和草炭土+水苔的花盆中，放于通風(fēng)良好的環(huán)境，適當(dāng)遮陰。30 d 后統(tǒng)計(jì)成活率、株高及長(zhǎng)勢(shì)情況。

1.2.7 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2000 軟件進(jìn)行基本處理，采用SPSS 25.0 軟件對(duì)試驗(yàn)整理數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、多重比較。數(shù)據(jù)的表示形式為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

2 結(jié)果與分析

2.1 外植體的選擇

由表1 可知，百合鱗片外層污染率較高，且與內(nèi)層、中層存在顯著差異（P＜0.05），誘導(dǎo)率較低；內(nèi)層誘導(dǎo)率高，污染率相對(duì)較低。同層次鱗片上部污染率高，誘導(dǎo)率偏低；中部污染率相對(duì)較低，誘導(dǎo)率最高。可見，最佳外植體部位為鱗莖的內(nèi)層中部鱗片（圖1）。

表1 外植體污染率和誘導(dǎo)率

圖1 沂水食用百合鱗莖不同層次中部鱗片誘導(dǎo)情況

2.2 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)不定芽誘導(dǎo)的影響

由表2 可知，不同處理對(duì)沂水食用百合不定芽的誘導(dǎo)率影響不同，處理8 與處理9 差異不顯著（P＞0.05），與其他處理差異顯著（P＜0.05）。處理9（1.0 mg/L NAA+1.0 mg/L 6-BA+MS）的誘導(dǎo)率最高，為96.67%，植株長(zhǎng)勢(shì)較好，葉綠、苗健壯?？梢?，沂水食用百合最佳不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基為1.0 mg/L NAA+1.0 mg/L 6-BA+MS（圖2）。

圖2 處理9 與CK 的不定芽誘導(dǎo)對(duì)比

表2 不同處理沂水食用百合不定芽誘導(dǎo)率

2.3 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)不定芽增殖的影響

由表3 可知，不同處理對(duì)沂水食用百合的增殖系數(shù)影響較大，處理1 與處理9 差異不顯著（P＞0.05），與其他處理差異顯著（P＜0.05）。處理1（0.1 mg/L NAA+0.5 mg/L 6-BA+MS）的增殖系數(shù)最高，為3.67，其不定芽成簇生長(zhǎng)，苗健壯，植株長(zhǎng)勢(shì)最佳；CK 和處理7（0.3 mg/L NAA+0.5 mg/L 6-BA+MS）增殖系數(shù)較低，長(zhǎng)勢(shì)較差，葉淺綠且較細(xì)?？梢?，沂水百合最佳增殖培養(yǎng)基為0.1 mg/L NAA+0.5 mg/L 6-BA+MS（圖3）。

圖3 不同處理對(duì)沂水食用百合不定芽增殖的影響

表3 不同處理對(duì)沂水食用百合不定芽增殖的影響

2.4 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)不定芽生根的影響

由表4 可知，不同處理對(duì)沂水食用百合的不定芽生根影響較大，處理5 與處理6 的根數(shù)、根長(zhǎng)、生根率差異不顯著（P＞0.05），與其他處理差異顯著（P＜0.05）。處理6（0.5 mg/L NAA+0.3 mg/L IBA+MS）的生根率最高，為93.33%；根數(shù)最多，為14 條；根長(zhǎng)最長(zhǎng)，為3.67 cm。可見，沂水食用百合最佳生根培養(yǎng)基為0.5 mg/L NAA+0.3 mg/L IBA+MS（圖4）。

圖4 CK 與處理6 的不定芽生根對(duì)比

表4 不同處理對(duì)沂水食用百合不定芽生根的影響

2.5 不同基質(zhì)對(duì)移栽苗成活率的影響

由表5 可知，處理4 的成活率最高，為90%；株高高于其他處理，為7.75 cm?？梢?，沂水食用百合最佳移栽基質(zhì)為國(guó)產(chǎn)草炭土+水苔。

表5 不同基質(zhì)對(duì)移栽苗成活率的影響

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)以沂水食用百合鱗片為外植體誘導(dǎo)不定芽，目的是篩選出最佳百合鱗莖部位和層次。不同鱗片部位依次為內(nèi)層＞中層＞外層，中部＞下部＞上部。不同百合外植體取材部位的不同，其誘導(dǎo)能力不同。分析原因可能是內(nèi)源激素的含量不同，其促進(jìn)和抑制鱗片生長(zhǎng)的作用不同[7]。該結(jié)果與王雅楠[8]對(duì)新疆百合鱗片研究結(jié)果相同，與鄭鑫[9]對(duì)亞洲百合鱗片研究結(jié)果不同，其原因可能與不同百合品種差異有關(guān)。

在不定芽誘導(dǎo)的試驗(yàn)中，以NAA/6-BA 組合誘導(dǎo)消毒后的鱗片，通過(guò)直接再生途徑生成不定芽，表明高濃度的6-BA 和NAA 誘導(dǎo)不定芽效果最好，而對(duì)照組誘導(dǎo)率較低，植株長(zhǎng)勢(shì)弱，該結(jié)果與張旭紅[10]和柳玉晶等[11]研究不符（1.0 mg/L NAA+0.1 mg/L 6-BA+MS）。張旭紅[10]研究發(fā)現(xiàn)，低濃度6-BA 會(huì)促進(jìn)不定芽的誘導(dǎo)而高濃度會(huì)抑制，與王雅楠[8]研究新疆百合鱗片相符，其結(jié)果是0.5 mg/L NAA+1.0 mg/L 6-BA+MS 為最佳不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基，與本試驗(yàn)結(jié)果相似。在不定芽增殖試驗(yàn)中，以NAA/6-BA 組合誘導(dǎo)無(wú)菌苗葉片通過(guò)直接再生途徑生成不定芽，結(jié)果表明，低濃度NAA 和適中濃度的6-BA 對(duì)不定芽增殖效果最好，該結(jié)論與王雅楠[8]結(jié)果相近（0.05 mg/L NAA+0.5 mg/L 6-BA+MS）。楊子賢等[12]研究發(fā)現(xiàn)，在MS+1.00 mg/L 6-BA+0.50 mg/L NAA 的培養(yǎng)基中香水百合和東方百合有較好的增殖效果。分析原因?yàn)閮煞N激素存在交互作用，對(duì)植株長(zhǎng)勢(shì)和增殖分化起重要作用。在激素誘導(dǎo)不定芽生根試驗(yàn)中，適中濃度的NAA 與較高濃度的IBA 有利于百合生根。張旭紅[10]研究得出，卷丹百合和歐洲百合不定芽在培養(yǎng)基MS+0.1 mg/L NAA+6%蔗糖的生根培養(yǎng)中生根率均達(dá)100%，總體生根狀況良好。虞泓等[13]研究表明，大百合在生根培養(yǎng)基MS+2.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+3%蔗糖上經(jīng)過(guò)30 d，接種的5 cm 芽條生根率在95%以上。王雅楠[8]對(duì)新疆百合試管苗進(jìn)行生根培養(yǎng)得到最適生根培養(yǎng)基為1/2 MS+0.20 mg/L NAA+0.20 mg/L IBA，生根率達(dá)100%。在本試驗(yàn)中，草炭土∶水苔為1∶3 移栽成活率最高。王雅楠[8]在對(duì)新疆百合試管苗進(jìn)行煉苗移栽試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，草炭∶珍珠巖∶蛭石為1∶2∶1 的混合基質(zhì)更有利于新疆百合試管苗移栽后生長(zhǎng)，成活率達(dá)71.12%。而孫冬青[14]在對(duì)亞洲百合“精粹”試管苗的馴化移栽中發(fā)現(xiàn)，珍珠巖∶泥炭土為1∶3 的混合基質(zhì)移栽效果最好，成活率為98%。楊薇紅等[15]以亞洲百合品種“Asiatic hybrid”為試驗(yàn)材料，發(fā)現(xiàn)珍珠巖∶蛭石∶腐殖土為1∶1∶1 的基質(zhì)移栽成活率最高。本試驗(yàn)與前人研究結(jié)果不同，可能是品種間存在差異及栽植環(huán)境不同導(dǎo)致的。