蘇州荸薺組培快繁技術(shù)研究

徐 君，劉鳳軍，佘旭東，牟建梅，李 軍，宋 英，張國芹

（江蘇太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所，江蘇蘇州 215155）

蘇州荸薺 (Eleocharis dulcis)作為一個優(yōu)良的地方品種，是蘇州“水八仙(鮮)”之一，在國內(nèi)外享有盛譽。但是近年來，蘇州荸薺的種植和生產(chǎn)卻越來越滿足不了國內(nèi)外市場的需求，究其原因，一是在生產(chǎn)中以球莖繁殖，但其種球繁殖系數(shù)較低，用種量大，限制了荸薺生產(chǎn)；二是荸薺長期以來以無性方式繁殖，種性退化現(xiàn)象較為普遍，影響了產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量[1-2]。

理論上，組織培養(yǎng)脫毒快繁是解決蘇州荸薺種性退化和繁殖系數(shù)低的最佳方法。采取莖尖培養(yǎng)可減少再生植株的病毒含量，經(jīng)過連續(xù)培養(yǎng)不僅可獲得無病毒植株，而且可在短時間內(nèi)獲得大量無菌植株，20世紀90年代以來，我國陸續(xù)開展了荸薺組織培養(yǎng)方面的研究[3-7]。但是對于蘇州荸薺組織培養(yǎng)技術(shù)的研究，目前仍然幾乎處于空白狀態(tài)。筆者以蘇州荸薺芽尖為外植體進行離體培養(yǎng)，探討了不同激素比例的培養(yǎng)基在荸薺芽尖分化、叢芽增殖中的作用，并獲得了荸薺試管苗，進而獲得適宜大量生產(chǎn)種苗用的組織培養(yǎng)再生體系，以期改變蘇州地區(qū)荸薺繁殖慢及種苗不足的難題，滿足市場需要，為荸薺組培苗的大規(guī)模生產(chǎn)及推廣種植奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

蘇州地方荸薺品種‘蘇薺’。

1.2 試驗方法

1.2.1 外植體消毒方法。用手術(shù)刀片切取5～10 mm荸薺種薺芽尖，流水沖洗30 min，放入超凈工作臺，先用75%酒精浸泡30 s，然后用0.1%HgCl2消毒6 min。

1.2.2 頂芽芽尖的誘導培養(yǎng)。消毒后的芽尖在無菌條件下接種到誘導培養(yǎng)基，誘導培養(yǎng)基配方：① MS+0.20 mg/L 6-BA；②MS+1.00 mg/L 6-BA；③ MS+0.20 mg/L 6-BA+0.02 mg/L NAA；④MS+1.00 mg/L 6-BA+0.02 mg/L NAA。每個培養(yǎng)基附加3.0%蔗糖和0.7%瓊脂粉（固體培養(yǎng)），并調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH至6.0，培養(yǎng)條件為（20±2）℃，光照 16 h/d，接種 30 d后記錄分化情況。

1.2.3 叢芽增殖培養(yǎng)。出芽后的幼苗，將葉狀莖切除，基部芽叢切割后在無菌條件下接入增殖培養(yǎng)基。增殖培養(yǎng)基配方：⑤MS+0.50 mg/L 6-BA+0.10 mg/L NAA；⑥MS+0.50 mg/L 6-BA+0.20 mg/L NAA；⑦MS+1.00 mg/L 6-BA+0.10 mg/L NAA；⑧ MS+1.00 mg/L 6-BA+0.20 mg/L NAA。每個培養(yǎng)基添加3.0%蔗糖，并調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH至6.0（液體培養(yǎng)），培養(yǎng)條件為（18±2） ℃，光照 16 h/d，接種 30、60 d 后統(tǒng)計可用于切割增殖的叢芽簇的數(shù)目，計算增殖率。增殖率（%）=增殖數(shù)/接種數(shù)×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度激素配比對荸薺頂芽誘導的影響

接種7 d左右，各處理在芽的切割部均出現(xiàn)部分褐化現(xiàn)象，這是由于芽切割傷口受消毒劑HgCl2影響，部分細胞死亡所致，與培養(yǎng)基成分沒有關(guān)系。由于褐化情況不嚴重，且未造成外植體整體死亡，因此對芽誘導效果影響有限。接種培養(yǎng)15～20 d后荸薺芽的基部開始膨大，并有小芽或葉狀莖分蘗出現(xiàn)。試驗比較了荸薺頂芽在4種激素濃度處理下叢芽的誘導發(fā)生情況，結(jié)果如表1所示，添加NAA對荸薺芽尖的誘導效率有很大影響，處理③、④的平均誘導效率是處理①、②的4倍以上。添加0.20 mg/L 6-BA的處理①、③誘導效率高于添加1.00 mg/L 6-BA的處理②、④，說明過高濃度的6-BA對芽尖的誘導不利。處理③的叢芽誘導效率最高，達到81.4%，為荸薺頂芽誘導較優(yōu)培養(yǎng)基。

表1 不同濃度激素處理對荸薺頂芽分化的影響

2.2 不同濃度激素配比對荸薺叢芽增殖的影響

前期預(yù)備試驗顯示，固體培養(yǎng)基對荸薺叢芽的增殖沒有液體培養(yǎng)基效果理想，這是由于荸薺本身為水生作物，更加適應(yīng)在液體中增殖培養(yǎng)，因此荸薺的增殖培養(yǎng)采用液體培養(yǎng)基。荸薺接種增殖培養(yǎng)30、60 d后的增殖系數(shù)如圖1所示，該試驗條件下荸薺苗培養(yǎng)30 d增殖系數(shù)都很低，4個處理增殖系數(shù)分別為1.6、1.3、1.5、1.5，說明荸薺試管苗啟動生長速度不快，究其原因是因為試驗在秋冬季進行，實驗室溫度不足（18±2）℃導致試管苗生長不夠旺盛。培養(yǎng)60 d后增殖系數(shù)統(tǒng)計顯示，添加0.50 mg/L 6-BA的處理⑤、⑥增殖效果優(yōu)于添加1.00 mg/L 6-BA的處理⑦、⑧，說明過高濃度的6-BA對荸薺叢芽的增殖沒有明顯效果。

圖1 不同濃度激素處理對荸薺叢芽增殖的影響

NAA的濃度變化對荸薺叢芽增殖的影響不統(tǒng)一，NAA與6-BA的濃度比決定了NAA對荸薺叢芽增殖的影響。該試驗條件下，增殖培養(yǎng)60 d后，處理⑤的培養(yǎng)基叢芽增殖系數(shù)最高，達3.8以上。在增殖培養(yǎng)過程中，處理⑤有18個荸薺試管苗（占總試管苗的52.9%）出現(xiàn)了橫向匍匐莖誘導發(fā)生，匍匐莖在水平方向伸長3～4節(jié)后再向上分化出叢芽簇的現(xiàn)象，該叢芽簇可切割后直接用于荸薺試管苗增殖。試驗后期，采用處理⑤培養(yǎng)基對荸薺叢芽進行規(guī)模增殖，成功地獲得一批試管植株，并在試驗基地的大田中移栽成活。

3 結(jié)論與討論

（1）試驗結(jié)果表明，MS+0.20 mg/L 6-BA+0.02 mg/L NAA培養(yǎng)基能有效誘導荸薺芽尖外植體形成叢芽，誘導效率最高，達到81.40%，為荸薺頂芽誘導較優(yōu)培養(yǎng)基。而MS+0.50 mg/L 6-BA+0.10 mg/L NAA培養(yǎng)基叢芽增殖系數(shù)最高，達3.8以上，為荸薺叢芽增殖最優(yōu)培養(yǎng)基。通過對荸薺外植體取材、消毒、誘導、增殖獲得了一批荸薺試管植株，并在大田移栽成活，為將荸薺脫毒試管苗生產(chǎn)和快速繁殖方法應(yīng)用于蘇州荸薺生產(chǎn)中奠定了基礎(chǔ)。

（2）試驗中，采用MS+0.50 mg/L 6-BA+0.10 mg/L NAA培養(yǎng)基出現(xiàn)了匍匐莖在水平方向伸長3～4節(jié)后再向上分化出叢芽簇的現(xiàn)象，伸長的節(jié)段為0.3～0.5 cm，能夠直接剪切繁殖，相比傳統(tǒng)需要借助第三方滅菌容器的叢芽切割，這在降低消毒成本的同時也減少了污染的幾率。該試驗中僅有MS+0.50 mg/L 6-BA+0.10 mg/L NAA培養(yǎng)基出現(xiàn)了部分匍匐莖伸長的情況，如能進一步研究，在保證叢芽增殖效率的同時大幅度提高荸薺匍匐莖誘導效率，將其應(yīng)用于荸薺實際生產(chǎn)中，將大幅度提高荸薺試管苗增殖操作效率。

[1]王槐英,曹碚生,陳學好.蘇州荸薺品種特性及高產(chǎn)栽培技術(shù)的初步研究[J].中國蔬菜,1989(5):18-21.

[2]李良俊,張曉冬,謝科,等.江蘇省水生蔬菜優(yōu)良種質(zhì)資源的保護及開發(fā)利用現(xiàn)狀與建議[J].中國農(nóng)學通報,2005,21(2):305-306.

[3]李良俊,何小弟.荸薺的組織培養(yǎng)和快速繁殖[J].植物生理學通訊,1994,30(4):275-280.

[4]陳利萍,呂家龍.荸薺離體培養(yǎng)技術(shù)的初步研究[J].浙江大學學報,1999,25(5):524-526.

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