五指毛桃組培生根關(guān)鍵影響因子分析

庾韋花，石 前，蒙 平，張尚文，張向軍，李 婷，林 茜

（廣西農(nóng)業(yè)科學院生物技術(shù)研究所，廣西南寧 530007）

五指毛桃（Ficus hirtaVahl.），為桑科榕屬灌木或小喬木，又名五爪龍、粗葉榕、五指牛奶、土黃芪，因其葉子長得像五指，且葉片長有細毛，果實成熟時外觀與毛桃相似而得名[1]。主要分布在亞洲的溫帶和亞熱帶地區(qū)，特別是在華南地區(qū)，廣泛分布于我國東南部及南部地區(qū)深山幽谷中，如廣東、廣西、福建、海南等地[2-3]。五指毛桃在清代的《生草藥性備要》就有記載，已列入1977 年版《中國藥典》，以根入藥，性平，味甘、辛，含有豐富補骨脂素、油酸、十六酸、亞油酸和佛手內(nèi)脂等化學成分，具有舒筋化濕、益氣健脾之功，對盜汗、腰痛、風濕、脾虛浮腫和慢性支氣管炎等癥有特殊療效。五指毛桃是一種食藥同源的植物，是兩廣地區(qū)流傳甚廣的“煲湯料”，被稱為“南芪”[4-6]。目前五指毛桃主要生長在曠野、山地灌叢或疏林中，生長期較長，還沒有大規(guī)模的人工栽培[7]。近年來隨著五指毛桃產(chǎn)地被大量開墾，加之連年的過度采挖，導致其野生資源日漸枯竭，供需矛盾日益突出，價格連年攀升[1，2]。

目前，對五指毛桃的研究主要集中在品種考證、生物學特性、化學研究、栽培技術(shù)、產(chǎn)品開發(fā)等方面[8-14]，在組織培養(yǎng)研究方面還較少報道[15-18]。主要有蔣林等[15]研究了不同植物生長調(diào)節(jié)劑組合的組織培養(yǎng)對莖節(jié)誘導的影響，還對組織培養(yǎng)過程中，導致褐變產(chǎn)生的因素及防止褐變的方法進行了探討；陶瑜等[16]研究了不同激素對五指毛桃離體再生的影響。由于五指毛桃是雌雄異株、異花授粉植物，后代為天然雜種，遺傳性狀不穩(wěn)定[9]。因此，我們開展組培生根關(guān)鍵影響因子的研究，旨為獲得優(yōu)質(zhì)組培苗、為生產(chǎn)提供穩(wěn)定種源提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

從廣西農(nóng)業(yè)科學院生物技術(shù)研究所篩選出8 株不同基因型五指毛桃優(yōu)良植株，分別獲得無性化組培繼代芽，編號分別為WZ-1、WZ-2、WZ-3、WZ-4、WZ-5、WZ-6、WZ-7、WZ-8，選取繼代培養(yǎng)活力旺盛、芽苗健壯的單芽作為不同基因型試驗材料，并選擇基因型無性系WZ-4 作為基本培養(yǎng)基、激素和活性碳配比、光照強度等因素對五指毛桃組培繼代芽瓶內(nèi)生根影響試驗材料。

1.2 試驗方法

1.2.1 基本培養(yǎng)基生根試驗

將高1.0～1.5cm 的五指毛桃無性系W-4 植株帶芽嫩莖切下，接種到生根培養(yǎng)基上進行不定根誘導。以改良MS、1/2MS、2/3MS、WPM、ER、SH為基本培養(yǎng)基，添加NAA0.10 mg·L-1、IBA0.05 mg·L-1生根培養(yǎng)基中，觀察生根情況。

1.2.2 不同基因型無性系生根試驗

將8 個五指毛桃不同基因型無性系，編號分別為WZ-1、WZ-2、WZ-3、WZ-4、WZ-5、WZ-6、WZ-7、WZ-8 的繼代增殖得到高1.0～1.5cm 的帶芽嫩莖切下，分別接種到生根培養(yǎng)1/2 MS +NAA0.10 mg·L-1+IBA0.05 mg·L-1上進行不定根誘導，接種后每隔2～3 d 觀察一次。

1.2.3 激素和活性碳對生根影響試驗

以1/2MS 為基本培養(yǎng)基，添加三種不同濃度NAA、IBA 和活性碳附加成分。其中，NAA 設(shè)置0.1、0.2、0.4、0.8、1.5 mg·L-1等5 個不同濃度，IBA 設(shè)置0.05、0.1、0.2、0.4、1.0 mg·L-1等5 個不同濃度，活性碳設(shè)置0、0.1、0.2、0.4、0.8 g·L-1等5 個不同濃度。

1.2.4 不同培養(yǎng)光照強度試驗

剪取高1.0～1.5 cm 無性系WZ-4 的組培繼代增殖苗，直接接種到生根培養(yǎng)基1/2 MS+NAA0.10 mg·L-1+IBA0.05 mg·L-1+蔗糖30 g·L-1+瓊脂4 g·L-1后，進行5 個不同光照強度處理培養(yǎng)：1000 lx、2000 lx、3000 lx、暗培養(yǎng)3 天后進行光強3000 lx 培養(yǎng)（暗培養(yǎng)3 d+3000 lx）、自然光，培養(yǎng)溫度（25.0±2）℃，接種后每隔2～3 天觀察一次。

1.3 培養(yǎng)條件及接種

以上生根培養(yǎng)基中均添加蔗糖30 g·L-1，瓊脂4 g·L-1，pH 5.8，121 ℃高溫高壓滅菌20min，培養(yǎng)溫度（25.0±2）℃，光照強度2500～3000 lx（除“1.2.4”試驗外），光照時間10 h·d-1。以上試驗中每個處理15 瓶，每瓶接種4～5 株苗。

1.4 移栽

將已生根好的組培苗移栽于黃泥、泥炭土和珍珠巖體積比為1∶1∶1 的混合基質(zhì)中，并按常規(guī)育苗方法進行水肥及病蟲害管理。

1.5 統(tǒng)計方法

五指毛桃組培繼代單芽瓶內(nèi)生根試驗中，每種試驗設(shè)置不同處理，每處理3 個重復，每個重復20瓶，每瓶接繼代單芽5～6 株。每個處理接種1 個月后統(tǒng)計生根率、根系條數(shù)、生根時間、根粗及芽苗生長情況，組培生根苗煉苗1 個星期后移栽大棚基質(zhì)。數(shù)據(jù)采用DPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，進行方差分析、差異性顯著檢驗與極差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基本培養(yǎng)基對生根的影響

不同基本培養(yǎng)基處理下，五指毛桃組培繼代單芽生根情況如表1 所示。通過方差分析可以看出，不同基本培養(yǎng)基生根率差異無顯著，WPM 和ER 培養(yǎng)基的生根率最高，達100.00%，MS 培養(yǎng)基生根率最低，為88.89%。不同基本培養(yǎng)基對五指毛桃繼代單芽生根條數(shù)的影響部分呈現(xiàn)顯著差異；其中以SH 培養(yǎng)基的生根條數(shù)最多，其次是ER 培養(yǎng)基，以WPM 培養(yǎng)基生根條數(shù)為最少，兩者差異顯著。綜合生根率及生根數(shù)看，ER 基本培養(yǎng)基生根效果最佳。

表1 不同基本培養(yǎng)基處理下五指毛桃組培芽生根情況

2.2 不同基因型無性系對生根的影響

為進一步分析基因型對五指毛桃組培生根的影響，以1/2MS 為基本培養(yǎng)基，分析了WZ-1、WZ-2、WZ-3、WZ-4、WZ-5、WZ-6、WZ-7、WZ-8 等8 個不同基因型供試無性系的組培生根能力差異（表2）。根據(jù)方差分析結(jié)果顯示，在同一培養(yǎng)基處理下，基因型無性系WZ-2、WZ-6 生根率分別為57.33%和68.00%，與其他基因型無性系呈顯著差異；有5 個基因型無性系生根率達100.00%，分別是WZ-1、WZ-3、WZ-5、WZ-7 和WZ-8。

表2 不同基因型無性系對五指毛桃組培芽生根的影響

不同基因型間生根條數(shù)呈現(xiàn)顯著差異，其中，WZ-8 平均生根條數(shù)最多，達12.48 條，其次為WZ-1，平均生根條數(shù)最少的是WZ-2，僅為4.74。整體上看，以基因型WZ-8 的生根效果最好（圖1）。

圖1 五指毛桃無性系WZ-8 組培生根情況

2.3 不同激素和活性碳對生根的影響

在MS 基本培養(yǎng)基上，通過添加NAA、IBA、活性碳三種附加成分25 個濃度處理對五指毛桃單芽生根進行誘導，采用極差分析法（表3）進行分析，表3 中因素內(nèi)水平極差值（R）的大小，可反映出該因素對五指毛桃組培單芽生根的影響程度，極差越大說明該因素的變動越大，對試驗結(jié)果影響越大，RNAA、RIBA、R活性碳值分別為58.00、12.80、38.95，參試的3 因素對五指毛桃單芽生根率影響的主次關(guān)系是RNAA＞R活性碳＞RIBA，即依次是NAA＞活性碳＞IBA，從表3 中各因素水平（Ki）的均值大小，可得到誘導五指毛桃單芽生根率最高的激素和活性碳最優(yōu)濃度組合為NAA 在水平1，IBA 在水平2，活性碳在水平4，由此直觀分析可得五指毛桃單芽最佳培養(yǎng)基為MS+NAA0.10 mg·L-1+IBA0.10 mg·L-1+活性碳0.4 g·L-1。

表3 不同激素和活性碳對五指毛桃組培芽生根的影響

2.4 不同光照強度對生根的影響

不同光照強度對生根影響試驗結(jié)果見表4，從表4 可看出，5 種光照強度處理下的五指毛桃組培苗生根率均達100%，無顯著性差異，但生根條數(shù)呈現(xiàn)有顯著差異，處理5 的自然光照條件下，植株平均生根條數(shù)最多，達13.63 條，不同光照強度對主根的粗度也有較大影響，光強越大，主根越粗，在光強3000 lx 條件下，主根最粗壯，發(fā)側(cè)根也多，同時，不同光照強度對發(fā)根快慢也有明顯影響，在5 個光照處理中，隨著光照強度不斷增強，發(fā)根時間越早，3000 lx 發(fā)根時間最快，僅7～9 天，1000 lx發(fā)根最慢，13～15 天，兩者相差6 天。不同光照處理的植株長勢有差異。綜合各指標來看，處理4 的植株長勢最好，從節(jié)約生產(chǎn)成本來看，以處理5 的自然光條件下植株長勢也達到要求了，但主根偏細，產(chǎn)生側(cè)根較多，可能跟天氣有關(guān)。光越弱，越容易產(chǎn)生玻璃化和褐化。

表4 不同光照強度對五指毛桃組培芽生根的影響

3 結(jié)論與討論

同一基因型植株在不同激素配比處理中的瓶內(nèi)生根情況相差較大[19]，在植株組培苗生根試驗中用得較多的激素有NAA 和IBA，NAA 能夠促進細胞的分裂與擴大，誘導不定根形成[20]。IBA 的作用主要是促進細胞的分化和分裂以及根系的增多和伸長[21-23]。生長素在低濃度下會促進植物根的生長，高濃度抑制根的生長，促進側(cè)根發(fā)育[24，25]。在本研究中，NAA 激素濃度對五指毛桃組培生根率影響顯著，在0.1～0.2 mg·L-1濃度范圍生根率較高，濃度大于0.2mg·L-1的生根率明顯下降。在3 種外源因子中，對五指毛桃生根影響效果依次為NAA＞活性碳＞IBA，激素和活性碳最佳組合生根培養(yǎng)基為MS+NAA0.10 mg·L-1+IBA0.10 mg·L-1+活性碳0.40 g·L-1，這與陶瑜[16]、李林軒[18]等研究結(jié)果存在差異，原因可能是供試材料的差別較大造成的。

在同一激素水平下，不同基因型無性系WZ-2、WZ-6 的生根率、生根條數(shù)與其它基因型無性系呈顯著差異，這種差異也存在杜鵑、草莓[19，26]等作物的組培生根中。在植物組織培養(yǎng)中，光照對根的發(fā)生是一個重要條件，一般培養(yǎng)室中所用的光照多在1000～4000 lx，不同作物要求不一樣，當培養(yǎng)生根后的小植株準備移栽前，加大光照強度有利于提高移植的成活率[27]，光強1500～2000 lx 有利于甜椒生根[28]，五指毛桃組培單芽在光照強度1000～3000 lx條件下均能生根，但不同光強對發(fā)根時間的快慢影響比較明顯，3000 lx 發(fā)根時間最快，僅7～9 d，1000 lx 發(fā)根最慢，13～15 d，兩者相差6 天。植株在3 天暗培養(yǎng)后采用光強3000 lx 進行培養(yǎng)，植株產(chǎn)生了少量玻璃化。自然光照下植株發(fā)根時間和主根粗度雖沒有3000 lx 處理的植株理想，但生根條數(shù)顯著高于其他光強條件，植株長勢較好?；蛐汀⒐庹?、激素等因素對五指毛桃生根數(shù)量及主側(cè)根的發(fā)生影響機理有待進一步深入研究。