高 然，關(guān)秋竹，高新華*（山東省泰安第一中學(xué)，山東泰安 7000；山東省果樹研究所）

姜（Zingiber.officinale Rosc.）屬姜科姜屬多年生草本植物，我國姜栽培歷史悠久，資源豐富，地方品種頗多。姜生產(chǎn)上主要是通過老熟的地下根狀莖進(jìn)行繁殖，繁殖系數(shù)低，種姜用量大，容易通過種姜傳播病害，且長期無性繁殖將導(dǎo)致種性退化、長勢減弱、抗逆性減弱、產(chǎn)量降低。近年來，國內(nèi)外對姜組培快繁、無病毒苗繁育技術(shù)研究已經(jīng)取得長足的進(jìn)步[1-3]，但在植物組織培養(yǎng)中不同科屬或同屬不同種間植物對培養(yǎng)基有著不同的專一適應(yīng)性。本研究以我國優(yōu)良地方品種‘黃老門’姜為試材，研究了不同種類和濃度的植物生長調(diào)節(jié)劑對叢生芽誘導(dǎo)、增殖、成苗以及生根的影響，并研究了不同的馴化處理對生根組培苗移栽成活率的影響，旨在建立‘黃老門’姜組培快繁及馴化移栽技術(shù)體系，為通過組織培養(yǎng)途徑進(jìn)行‘黃老門’姜提純復(fù)壯，無病毒種苗繁育以及品種改良提供理論和技術(shù)支持。

1 材料與方法

本試驗以‘黃老門’姜為供試材料，選取無病蟲害、色澤好的種姜，洗凈后28±2℃催芽，約30d后出芽，取長1.5cm左右的初生芽作為外植體，手工除去肉眼可見污漬，流水沖洗30～60min。75%酒精消毒30s，再置于2.0%次氯酸鈉溶液中振蕩殺菌8min，無菌水清洗3次備用。培養(yǎng)基：以MS培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基，附加3%蔗糖和0.7%瓊脂，不同培養(yǎng)階段加入不同濃度的生長素和細(xì)胞分裂素，高壓滅菌前將pH值調(diào)至5.8，經(jīng)121℃（1.1 kg/cm2）滅菌20 min后備用。培養(yǎng)條件：溫度26±2℃；光照時間：16h/d；光照強度：45±5μmol/m2。將生根后的組培苗進(jìn)行不同的馴化處理，分別是：A組培室開蓋馴化和B溫室開蓋馴化。以溫室營養(yǎng)缽直接移栽為對照。馴化第1天開蓋時間為30min，以后每天逐漸延長，馴化天數(shù)為9d。馴化后移栽至8cm×8cm的營養(yǎng)缽，基質(zhì)為草炭/蛭石（1/1），置于日光溫室并進(jìn)行遮蔭。以溫室營養(yǎng)缽直接移栽為對照。

2 結(jié)果與分析

2.1 叢生芽的誘導(dǎo)及繼代培養(yǎng)

姜莖尖在不添加任何激素的培養(yǎng)基上不能進(jìn)行分化，單獨使用細(xì)胞分裂素BA時，叢生芽的效果也不是很理想，當(dāng)BA為1.0mg/L時只抽單芽，雖然BA為2.0mg/L時，可以誘導(dǎo)形成叢生芽，但芽小且不能正常生長（表1）。當(dāng)生長素和細(xì)胞分裂素同時存在時才能很好地誘導(dǎo)叢生芽，其中1.0mg/L BA+0.6mg/L NAA和1.0mg/L BA+0.2mg/L NAA組合的誘導(dǎo)效果好，培養(yǎng)20d后，誘導(dǎo)率達(dá)到100%，且叢生芽生長正常。

表1 激素對姜叢生芽誘導(dǎo)及增殖的影響

誘導(dǎo)形成的叢生芽分別在相同培養(yǎng)基上進(jìn)行繼代培養(yǎng)，可以通過芽基部和腋芽進(jìn)一步增殖，以腋芽增殖為主培養(yǎng)30d和90d后統(tǒng)計增殖系數(shù)。1.0mg/L BA+0.6mg/L NAA組合在培養(yǎng)90d后增殖系數(shù)達(dá)到8.8，為黃老門姜莖尖叢生芽誘導(dǎo)及增殖的最佳激素配比組合（表1）。之后叢生芽在最適培養(yǎng)基上每隔1～2個月分切轉(zhuǎn)接1次，平均增殖率可達(dá)每月9倍。

2.2 生根及壯苗培養(yǎng)

叢生芽培養(yǎng)至30d即可形成許多不定根，分化根比分化芽容易得多。這使得幼苗移至營養(yǎng)缽和大田的成活率大大提高。NAA對生根不是絕對必須的。但隨著NAA/BA比值的增大，根數(shù)增多且健壯度增加。不過，NAA質(zhì)量濃度較高時，姜芽苗生長表現(xiàn)出細(xì)弱徒長趨勢，不利于移栽成活及移栽后的生長[4]。培養(yǎng)200d后按具有展開葉的單株來統(tǒng)計成苗數(shù)。單獨補加BA可成苗，但苗發(fā)育極不整齊。當(dāng)同時補加BA和NAA時，平均每個莖尖成苗數(shù)分別達(dá)到4.6（1.0mg/L BA+0.2mg/L NAA）、5.6（1.0mg/L BA+0.6 mg/L NAA）和 4.9（2.0mg/L BA+0.6mg/L NAA）。綜合叢生芽發(fā)育及生根情況，2.0mg/L BA+0.6mg/L NAA組合增殖系數(shù)為4.9，每芽生根數(shù)6.1，且組培苗發(fā)育整齊，為黃老門姜叢生芽成苗及生根的最適培養(yǎng)基。

表2 激素對姜組培苗成苗及生根的影響

2.3 組培苗馴化和移栽

將組培苗進(jìn)行不同的馴化處理（A組培室開蓋馴化和B溫室開蓋馴化）9d，以溫室營養(yǎng)缽直接移栽為對照。1個月后，統(tǒng)計不同馴化處理對試管苗移栽成活率及生長的影響（表3）。未進(jìn)行馴化處理的生姜苗（對照）在移栽后即出現(xiàn)嚴(yán)重的萎蔫現(xiàn)象并且全部死亡。處理A和處理B的組培苗移栽成活率分別為66.7%和93.3%，處理B顯著高于處理A。移栽1月后，各處理組培苗都有一定的生長并且有新葉展開。處理B生姜苗平均株高略高于處理A，葉面積也大于處理A，但差異不明顯。平均新葉數(shù)方面，處理B也優(yōu)于處理A。從成活率和植株生長情況綜合考慮，處理B為試驗中得到的較好的馴化方式。

表3 不同馴化處理對姜組培苗移栽成活率及生長的影響

3 討論

激素是誘導(dǎo)芽分化關(guān)鍵物質(zhì)，對植物組織培養(yǎng)成敗起著決定性作用。本研究對‘黃老門’姜芽分化過程的研究表明，細(xì)胞分裂素BA對叢生芽的分化起著重要的作用，生長素NAA對芽的分化有促進(jìn)作用，兩者具有相互增益效應(yīng)，且生姜組培增殖與生根可同步進(jìn)行，從而降低培養(yǎng)成本，縮短培養(yǎng)時間，提高組培效率。黃菊輝[5]在四川紅爪姜莖尖培養(yǎng)中葉觀察到相同的情況。林碧英等[6]對福建生姜研究表明，莖尖在MS+1.5 mg/L BA+0.1mg/L NAA培養(yǎng)基上，芽的分化率最高，達(dá)76.9%。一般認(rèn)為NAA是生根必需的，但本試驗在沒有補加NAA的MS培養(yǎng)基上也觀察到根的分化，只是在數(shù)量與質(zhì)量上明顯不如添加了NAA的處理。

馴化即煉苗過程，既需要接觸實際生產(chǎn)中的外界條件，又需要逐步適應(yīng)，馴化能明顯提高多種植物組培苗移栽后的成活率。本次試驗中未進(jìn)行馴化的生姜苗在移栽后全部死亡，而在組培室開蓋馴化和溫室中開蓋馴化的姜苗在移栽后成活率分別達(dá)66.7%和93.3%。溫室中開蓋馴化是試驗得出的較好馴化方式，這與潘學(xué)峰等的研究結(jié)果相似[7]。關(guān)秋竹等在對姜組培苗的馴化研究中，也發(fā)現(xiàn)溫室中開蓋馴化能顯著提高植株的成活率；并且觀察到在馴化過程中，植株在光合能力、葉綠體結(jié)構(gòu)、葉片的保護(hù)酶活性等方面發(fā)生了一系列的變化，這些變化保證了植株移栽后的成活率[8]。在組培室開蓋馴化時組培苗不能得到于溫室條件相近的外界條件，因此在移栽入溫室后姜苗依然會遭受一定的環(huán)境脅迫，也就表現(xiàn)為其較低的成活率。試驗中還發(fā)現(xiàn)，即使對于馴化后的姜苗移栽后的遮蔭也是非常重要，未進(jìn)行遮蔭處理的姜苗，移栽后即發(fā)生嚴(yán)重的光氧化和光漂白現(xiàn)象，葉片褪綠，死亡。黃菊輝報道營養(yǎng)缽澆Holgland營養(yǎng)液易于移栽后植株的成活[3]。在本次試驗過程沒有澆灌任何營養(yǎng)液，旨在達(dá)到經(jīng)濟(jì)節(jié)約的目的。從試驗結(jié)果看，運用草炭/蛭石（1/1）的移栽基質(zhì)，不再澆灌任何營養(yǎng)液的處理是可行的，而且仍可達(dá)到較高的移栽成活率這為姜組培與生產(chǎn)實際結(jié)合提供了一些有效經(jīng)驗。

（收稿：2018-05-08）