鄒 瑜，林 茜，龍 芳，何海旺，趙 明，武 鵬，林貴美，王趣有，李林月，呂朝安

(1.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所，廣西 南寧 530007；2.廣西植物組培苗有限公司，廣西 南寧 530007)

‘金粉1號(hào)’粉蕉高溫暗培養(yǎng)組培快繁技術(shù)研究

鄒 瑜1，林 茜1，龍 芳1，何海旺1，趙 明1，武 鵬1，林貴美2，王趣有2，李林月2，呂朝安2

(1.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所，廣西 南寧 530007；2.廣西植物組培苗有限公司，廣西 南寧 530007)

設(shè)置6個(gè)不同光照和溫度的處理組合，研究溫度和光照條件對粉蕉組培快繁的影響，探索一套適合‘金粉1號(hào)’粉蕉的組培快繁新技術(shù)。結(jié)果表明，在繼代培養(yǎng)階段，高溫暗培養(yǎng)處理繼代芽萌動(dòng)早、分化早、分化快，繼代培養(yǎng)25 d時(shí)，繁殖系數(shù)2.52，有效芽率96.74 %，高于其他處理，發(fā)泡芽率5.43 %，顯著低于其他處理；生根培養(yǎng)階段，除常溫光培養(yǎng)處理外，高溫暗培養(yǎng)處理等處理平均每株苗根數(shù)均大于5條，假值成活率高。綜合考慮繁殖系數(shù)、分化效率、繼代苗和生根苗質(zhì)量、節(jié)能等多方面因素，粉蕉組培快繁時(shí)，高溫暗培養(yǎng)處理組合最優(yōu)。

‘金粉1號(hào)’粉蕉；高溫暗培養(yǎng)；組培快繁

粉蕉，又名安南蕉、西貢蕉和奶蕉等，是芭蕉屬的雜交栽培種,與香蕉同屬芭蕉屬(Musa)。目前市場上的主流品種‘金粉1號(hào)’具有可食率高，果肉色淡黃或黃色的特點(diǎn)，并因其肉質(zhì)滑、味甜、具微香而受到廣大消費(fèi)者的喜愛[1]。近幾年來在我國南方消費(fèi)量逐年上升，在北方粉蕉的市場逐步打開，銷量逐年增大。粉蕉較香蕉抗寒、抗旱、抗病能力較強(qiáng)，適宜生長的區(qū)域較廣,利用其抗寒特性將收獲期調(diào)控到每年4-6月，錯(cuò)開香蕉收獲高峰期，可獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益[2]。隨著粉蕉產(chǎn)業(yè)的擴(kuò)大，優(yōu)質(zhì)健康的粉蕉種苗急需商品化生產(chǎn)，粉蕉的種苗組培快繁技術(shù)就顯得特別重要。早期的粉蕉組培快繁中，繼代培養(yǎng)階段存在繁殖系數(shù)低、“菠蘿芽”多、泡芽比例大、單芽率高、周期長(達(dá)35～40 d)等問題；生根培養(yǎng)階段存在生根率低、根數(shù)少、根過長、根易脫落等問題，導(dǎo)致粉蕉組培生產(chǎn)出現(xiàn)變異風(fēng)險(xiǎn)大、污染高、生產(chǎn)效率低及生產(chǎn)成本高等弊端。生產(chǎn)上一般通過改變培養(yǎng)基中的植物激素濃度來調(diào)節(jié)繁殖系數(shù)[3-4]。提高植物激素濃度能夠提高繁殖系數(shù)，但同時(shí)會(huì)增加變異的風(fēng)險(xiǎn)[5-6]；而降低植物激素的濃度能降低變異率，但繁殖系數(shù)也隨之降低，均不能保證快速大量繁殖健康優(yōu)質(zhì)粉蕉種苗[7]。目前有學(xué)者研究不同溫度和不同光照對組培苗生長的影響，表明溫度對組培苗增殖和生根均有極顯著的影響[8-9]，但對粉蕉組培苗光照和溫度調(diào)控的相關(guān)報(bào)道很少。本研究通過調(diào)節(jié)‘金粉1號(hào)’粉蕉組培快繁的溫度和光照條件，探索出組培快繁的光溫條件組合，得到一套完善、成熟的快速繁殖技術(shù)，以期形成‘金粉1號(hào)’組培苗的配套生產(chǎn)工藝技術(shù)路線，應(yīng)用于規(guī)?；a(chǎn)，在得到較高繁殖系數(shù)的同時(shí)控制較低的變異率，保證種苗的質(zhì)量，并提高生產(chǎn)效率。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

‘金粉1號(hào)’粉蕉第5代繼代苗。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 培養(yǎng)基以及培養(yǎng)條件 培養(yǎng)基：采用MS培養(yǎng)基,繼代增殖培養(yǎng)附加6-BA 3.0 mg/L、IBA 0.2 mg/L；生根培養(yǎng)附加NAA 1.0 mg/L、IBA 0.2 mg/L，pH 5.8，高溫(121 ℃)下滅菌20 min。培養(yǎng)條件：設(shè)置3個(gè)溫度梯度和2個(gè)光照梯度，分別為高溫(32±1 ℃)、中溫(28±1 ℃)、常溫(25±1 ℃)；光(2000 lx，光照12 h/d)、暗(<10 lx，白天遮上所有窗簾，不開燈即可)。繼代培養(yǎng)和生根培養(yǎng)第一階段共設(shè)置6個(gè)不同光照和不同溫度處理組合，分別為：高溫暗培養(yǎng)處理、高溫光培養(yǎng)處理、中溫暗培養(yǎng)處理、中溫光培養(yǎng)處理、常溫暗培養(yǎng)處理、常溫光培養(yǎng)處理。常溫光培養(yǎng)即早期的組培快繁光溫條件。

1.2.2 繼代培養(yǎng)和生根培養(yǎng) 繼代培養(yǎng)：培養(yǎng)容器為250 mL(半徑6 cm)的廣口瓶，每瓶接種5個(gè)叢芽，每叢2～3個(gè)芽，接種后分別在6個(gè)不同處理?xiàng)l件下培養(yǎng)，每間隔6 d分別調(diào)查分化情況。以接種25 d時(shí)的數(shù)據(jù)代表各處理的最終結(jié)果，25 d時(shí)調(diào)查繁殖系數(shù)、莖粗、株高、有效芽率等。每個(gè)處理30瓶。

增殖系數(shù)=芽總個(gè)數(shù)/接種時(shí)總芽數(shù)

有效芽：生產(chǎn)上能用于進(jìn)一步繼代或生根的芽。

有效芽率( %)=有效芽個(gè)數(shù)/芽總個(gè)數(shù)×100

發(fā)泡芽：外表組織疏松腫大,葉鞘包裹不緊密的芽?？煞譃檩p度發(fā)泡、中度發(fā)泡和嚴(yán)重發(fā)泡芽。輕度發(fā)泡的芽在生產(chǎn)上一般仍用于進(jìn)一步的繼代或生根，因此將其計(jì)算在有效芽率內(nèi)。

發(fā)泡芽率( %)=發(fā)泡芽個(gè)數(shù)/芽總個(gè)數(shù)×100

一個(gè)繼代周期后，每個(gè)處理隨機(jī)取相同數(shù)量的芽數(shù)，根據(jù)芽直徑大小將其分為3個(gè)等級(jí)。小芽：0<芽粗<2 mm；中芽：2≤芽粗≤3 mm；大芽：芽粗>3 mm。

生根培養(yǎng)：采用規(guī)格為10 cm×10 cm的聚丙烯袋裝培養(yǎng)基，每袋接種9個(gè)芽，采用“分段變光培養(yǎng)”方式培養(yǎng)。第一階段在6個(gè)不同處理?xiàng)l件下培養(yǎng)15 d；第二階段是將袋裝苗從培養(yǎng)室內(nèi)移出，統(tǒng)一放在具有自然散射光條件的培養(yǎng)棚內(nèi)培養(yǎng)14 d，調(diào)查其株高、根數(shù)、生根成苗率等。每個(gè)處理30袋。

生根成苗率( %)=完整小植株數(shù)/接種的總芽數(shù)×100

1.2.3 假植 將少量豬糞(1 %)、少量泥碳土和泥土(大于80 %)混勻，放入營養(yǎng)托盤內(nèi)，上面覆蓋約2 cm厚的河沙，用800倍多菌靈淋施消毒，備第2天假植用。

在假植前打開袋子，取出生根苗,剔除掉那些不完整的小苗(無根或葉子未展開)，小心洗去根部培養(yǎng)基，假植于大棚內(nèi)上述準(zhǔn)備好的托盤內(nèi)，淋足定根水，蓋上小拱棚，每5 d開小拱棚淋水1次，15 d撤掉小拱棚。大棚棚頂蓋遮陽網(wǎng)，棚內(nèi)溫度約為35 ℃，假植20 d時(shí)調(diào)查組培苗的成活率等指標(biāo)。

成活率( %)=假植成活的苗數(shù)/假植的總苗數(shù)×100

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度和光照對繁殖系數(shù)的影響

從圖1中可以看出，高溫暗培養(yǎng)處理繁殖系數(shù)在接種12 d達(dá)2.0左右(1.98)，而中溫暗培養(yǎng)處理、中溫光培養(yǎng)處理、常溫暗培養(yǎng)處理、常溫光培養(yǎng)處理的則在接種25 d時(shí)才達(dá)到2.0左右(分別為2.01、1.91、2.02、1.97)，高溫暗培養(yǎng)處理比這4個(gè)處理快了13 d，在25 d時(shí)繁殖系數(shù)提高了24.75～31.93 %，說明高溫暗培養(yǎng)能促進(jìn)芽萌動(dòng)、分化早、分化快，從而縮短了繼代周期，使粉蕉常規(guī)組培的繼代周期從35～40 d縮短為25～30 d，縮短了5～7 d。

圖1 繼代培養(yǎng)繁殖系數(shù)動(dòng)態(tài)變化Fig.1 Multiplication coefficient of bud

處理Treatment接種12d12thofmultiplication接種18d18thofmultiplication接種25d25thofmultiplication高溫暗培養(yǎng)Hightemperatureanddarknessculture1.98aA2.05aA2.52a高溫光培養(yǎng)Hightemperatureandlightculture1.34bB1.53bB2.20a中溫暗培養(yǎng)Moderatetemperatureanddarknessculture1.25bB1.07bB2.01a中溫光培養(yǎng)Moderatetemperatureandlightculture1.54bB1.55aB1.91a常溫暗培養(yǎng)Normaltemperatureanddarknessculture1.41bB1.59aB2.02a常溫光培養(yǎng)Normaltemperatureanddarknessculture1.37bB1.67aAB1.97a

高溫暗培養(yǎng)能提高繁殖系數(shù)(表1)。接種培養(yǎng)25 d時(shí)，高溫暗培養(yǎng)處理繁殖系數(shù)達(dá)2.52，高溫光培養(yǎng)處理為2.20，其他處理的繁殖系數(shù)都較小。從光照方面來看，高溫暗培養(yǎng)處理繁殖系數(shù)較高溫光培養(yǎng)處理高，但在溫度為中、常溫條件下，暗培養(yǎng)處理繁殖系數(shù)分別為2.01、2.02，光培養(yǎng)處理繁殖系數(shù)也幾乎接近2.0，因此，高溫處理時(shí)光照對繁殖系數(shù)影響較大，但在中、常溫處理時(shí)，光照條件較溫度條件對繁殖系數(shù)的影響較小?？傮w上溫度較光照對繁殖系數(shù)的影響貢獻(xiàn)更大

2.2 不同溫度和光照對繼代苗質(zhì)量的影響

由表2可知，繼代培養(yǎng)階段，在試驗(yàn)設(shè)定的溫度和光照條件下，隨著培養(yǎng)溫度的降低，有效芽率逐漸減少，高溫暗培養(yǎng)處理有效芽率最大，為96.74 %，常溫光培養(yǎng)處理有效芽率最小，為73.75 %；而在相同溫度條件下，暗培養(yǎng)有效芽率略高于光培養(yǎng)。因此，高溫暗培養(yǎng)最能提高有效芽率。繼代芽展開的葉片和長出的根會(huì)增加轉(zhuǎn)接時(shí)污染的風(fēng)險(xiǎn)、增大工作量，降低工作效率。如表2所示，繼代苗展開葉片數(shù)和生根與否主要受光照影響。暗培養(yǎng)處理較光培養(yǎng)處理芽展開葉片數(shù)較少，高溫暗培養(yǎng)處理芽展開葉片數(shù)甚至為0；光培養(yǎng)處理展開葉片數(shù)隨溫度的升高而增多。暗培養(yǎng)處理繼代苗幾乎不生根，而光培養(yǎng)處理生根較多。因此，高溫暗培養(yǎng)處理更有有利于繼代，降低轉(zhuǎn)接時(shí)的污染風(fēng)險(xiǎn)，提高工作效率。發(fā)泡芽是衡量繼代培養(yǎng)芽異常和變異的一個(gè)重要指標(biāo)，發(fā)泡芽越多，說明繼代芽越異常，變異的風(fēng)險(xiǎn)越大[8]，芽發(fā)泡也不利于進(jìn)一步的轉(zhuǎn)接。高溫暗培養(yǎng)處理發(fā)泡芽率最小，僅為5.43 %，顯著低于其他5個(gè)處理，說明高溫暗培養(yǎng)處理繼代芽質(zhì)量好。

表2 繼代芽成芽率及生長情況

表3 繼代25 d不同大小芽比例

繼代芽過大，容易形成獨(dú)芽，分化率低，甚至不能用于轉(zhuǎn)接而只能用于生根或者丟棄。由表3可知，光培養(yǎng)處理大芽比例變化幅度大，為1.35 %～32.4 %，而暗培養(yǎng)處理大芽比例隨溫度變化的幅度不大，為8.11 %～12.16 %，同時(shí)暗培養(yǎng)處理芽在25～32 ℃的溫度范圍長勢較為整齊，利于生產(chǎn)。在試驗(yàn)設(shè)定條件下，常溫暗培養(yǎng)和常溫光培養(yǎng)處理小芽率分別達(dá)到36.94 %和32.43 %，在實(shí)際生產(chǎn)過程中即使再增加5 d的培養(yǎng)，小芽率仍然較高，但是高溫暗培養(yǎng)處理的小芽率卻降到20 %以下。

2.3 不同溫度和光照對生根苗及假植的影響

由表4可知，在生根培養(yǎng)階段，以高溫暗培養(yǎng)處理生根成苗率最高，達(dá)100 %。在相同的光照條件下，生根成苗率隨溫度的增高而增大，高溫暗培養(yǎng)處理較中溫暗培養(yǎng)處理高6.7 %，較常溫暗培養(yǎng)處理高17.8 %；在相同溫度下，高溫和中溫的暗培養(yǎng)處理生根苗成苗率優(yōu)于光培養(yǎng)處理，而常溫下暗培養(yǎng)和光培養(yǎng)處理生根成苗率相差不大，且與中溫光培養(yǎng)處理相近。實(shí)際生產(chǎn)中的粉蕉組培生根苗的根數(shù)達(dá)到5條或以上、展開綠葉數(shù)達(dá)到2片或以上均可以滿足假植的需求，假植成活率較高。本試驗(yàn)除常溫光培養(yǎng)處理外，其他5個(gè)處理平均每株苗根數(shù)均大于5條，且生根苗苗高、平均每株苗的根數(shù)以及展開葉片數(shù)均滿足以上條件且差異均不顯著，均能達(dá)到目前生產(chǎn)上要求。

假植前，去掉無根苗，所有處理完整小苗假莖硬朗，葉色有光澤。在清洗小苗根部培養(yǎng)基時(shí)發(fā)現(xiàn)，常溫光培養(yǎng)處理的生根苗根系較易脫落，需要很小心清洗，而其他5個(gè)處理根系不易掉落，工作效率高。將完整小苗假植在事先準(zhǔn)備好的營養(yǎng)托盤上，假植20 d時(shí)，所有處理苗成活率達(dá)96 %以上，均新抽生約4片綠葉,苗高及假莖粗差異不顯著且達(dá)到假植苗生長要求。

2.4 不同光照培養(yǎng)方式的能耗及空間利用評(píng)價(jià)

生產(chǎn)上用單層長寬為1.5 m ×0.5 m的培養(yǎng)架，每個(gè)架子4層。在繼代暗培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)瓶可以層疊放置，每架可擺放1008瓶，而光培養(yǎng)時(shí)培養(yǎng)瓶不能疊放，每架只能擺放432瓶，因此，繼代暗培養(yǎng)方式較光培養(yǎng)方式空間利用率提高133.33 %。光培養(yǎng)時(shí)每層架子安裝2個(gè)40 W的燈管，一個(gè)培養(yǎng)架每個(gè)繼代培養(yǎng)周期(統(tǒng)一按25 d計(jì)算)折合用電96.00度，進(jìn)行繼代暗培養(yǎng)則可以節(jié)省這部分能源耗費(fèi)，同時(shí)還增強(qiáng)了生產(chǎn)安全性。因此，繼代暗培養(yǎng)對減少能耗、提高空間利用率、提高組培生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本及提高效益有顯著效果。

表4 生根苗成苗率及生長情況

表5 沙培苗成活率及生長情況

3 討 論

本研究結(jié)果表明，通過高溫暗培養(yǎng)可獲得較理想的繁殖系數(shù)，繼代芽萌動(dòng)早，分化早、分化速度快，且出芽整齊，發(fā)泡芽率低；得到的生根苗成苗率高，假莖韌性好，不易折斷，根多且不易脫落，生根苗苗高以及展開葉片數(shù)均能達(dá)到生產(chǎn)要求，且假植成活率高。有研究表明較短時(shí)間暗培養(yǎng)有利于分化[10-12]，但也有一些生產(chǎn)者在生產(chǎn)香蕉組培苗時(shí)發(fā)現(xiàn)暗培養(yǎng)或強(qiáng)光照可能會(huì)誘發(fā)組培苗劣變。本研究形成的粉蕉組培苗生產(chǎn)工藝技術(shù)在控制培養(yǎng)基中激素含量在較低范圍的情況下，通過調(diào)控光溫條件，在高溫暗培養(yǎng)條件下不但獲得生產(chǎn)上理想的繁殖系數(shù)，且得到的粉蕉組培苗劣苗少，變異率極低，種苗健康。

早期傳統(tǒng)粉蕉組培快繁，在繼代培養(yǎng)階段不僅分化少，芽還過于粗大，且易出現(xiàn)蕉芽只有葉鞘而無“心”的空心現(xiàn)象，或者出現(xiàn)蕉芽外表組織疏松腫大、不結(jié)實(shí)的發(fā)泡現(xiàn)象[9]，這都不利于繼續(xù)擴(kuò)繁和轉(zhuǎn)接，而本研究通過高溫暗培養(yǎng)的方式克服了這些問題，繼代芽大小適宜，發(fā)泡芽率僅為5.43 %。早期粉蕉組培生根苗過于粗大、根數(shù)少，商品性不夠理想，影響生產(chǎn)中育苗的成活率。前期試驗(yàn)及研究中通過使用激素來提高生根率，但效果都不大理想。有學(xué)者在溫度對香蕉組培瓶苗根系生長的影響研究中發(fā)現(xiàn)，不同光照和溫度條件下平均每株根數(shù)差異顯著[13]。本研究在高溫暗培養(yǎng)、高溫光培養(yǎng)、中溫暗培養(yǎng)、中溫光培養(yǎng)和常溫暗培養(yǎng)處理組合條件下，平均每株苗生根數(shù)均達(dá)到7～9條根，較常溫光培養(yǎng)處理(早期的粉蕉組培光溫條件)顯著提高，且小苗假植后成活率高，小苗假莖硬朗、青綠，具有3～4片新抽葉，葉綠而有光澤，達(dá)到生產(chǎn)要求。

結(jié)合繁殖系數(shù)、分化效率、繼代苗和生根苗質(zhì)量等多方面因素，粉蕉組培快繁時(shí)，高溫暗培養(yǎng)條件組合最適合，由此總結(jié)得到一套完善的快速繁殖技術(shù)，并已形成‘金粉1號(hào)’組培苗成熟配套的生產(chǎn)工藝技術(shù)，應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。

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(責(zé)任編輯 王冠玉)

Study on New Technology of Tissue Culture and Rapid Propagation under High Temperature and Darkness of Dwarf Banana of ‘Jinfen No.1’

ZOU Yu1*, LIN Qian1, LONG Fang1, HE Hai-wang1, ZHAO Ming1,WU Peng1， LIN Gui-mei2,WANG Qu-you2, LI Lin-yue2, LV Chao-an2

(1.Biotechnology Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Guangxi Nanning 530007, China；2. Guangxi Plant Tissue Culture Seedlings Limited Company, Guangxi Nanning 530007,China)

6 different treatment combinations of light and temperature were set to study the efficiency of tissue culture and rapid propagation of dwarf banana in order to explore a new tissue culture and rapid propagation technology of dwarf banana of ‘Jinfen No.1’. The results showed that in the subculture of stages, the differentiation of buds was more early and rapid, the multiplication coefficient of bud was 2.52 at the 25 d under high temperature and darkness condition; the rate of effective buds reached 96.74 % which was higher than other treatments and the rate of foam buds was 5.43 % which was significantly lower than other treatments. In the rooting stage, the average number of roots per plant seedlings was more than 5 except the ordinary temperature and light treatments, the survival rate was high when the plantlets were transplanted. High temperature and darkness treatments were optimum when the multiplication coefficient, differentiation efficiency, quality of seeds and energy consumption were composited.

Dwarf banana ‘Jinfen No.1’；High temperature and dark culture；Tissue culture and rapid propagation

1001-4829(2016)12-2950-05

10.16213/j.cnki.scjas.2016.12.032

2016-08-20

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)(CARS-32-15)；廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院基本科研業(yè)務(wù)專項(xiàng)(桂農(nóng)科2015YT54)；廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技發(fā)展基金項(xiàng)目(桂農(nóng)科2016JZ03)

鄒 瑜(1965-)，男，廣西容縣人，研究員，研究方向?yàn)橄憬对耘嗯c育種，E-mail：zy@gxaas.net。

S668.1

A