不同培養基成分對薄荷試管苗生根的影響

蘭 偉， 韓 晴 (阜陽師范學院生物與食品工程學院，安徽阜陽 236037)

不同培養基成分對薄荷試管苗生根的影響

蘭 偉， 韓 晴 (阜陽師范學院生物與食品工程學院，安徽阜陽 236037)

[目的]篩選薄荷試管苗生根的最佳培養基組合。[方法]以薄荷試管苗莖段為試驗材料，探討不同培養基成分、凝固劑種類及添加量對其生根的影響。[結果] 在薄荷試管苗培養過程中，使用瓊脂為凝固劑，且添加量為7 g/L的1/2MS培養基時，其生根時間最短，生根數和生根長度較高。 [結論] 為薄荷試管苗的大規模、優質、高效生產提供理論依據。

薄荷試管苗；培養基成分；復配增稠劑；瓊脂；生根

薄荷(Menthacanadensis)為多年生宿根草本植物，被譽為世界三大香料之一[1]。薄荷用途廣泛，不但可以作食用、香料及其他原料，且可作藥材使用[2]?！侗静菥V目》記載“薄荷味辛、性涼、無毒”。薄荷的莖、葉均有特殊香味，具有疏肝解郁、利咽、和疏散風熱之功效。在現代醫學中，常將其用作治療頭痛、風熱感冒、胸腹脹悶、麻疹等癥[3]。薄荷嫩莖葉可以食用，且營養價值豐富，富含大量的碳水化合物、蛋白質以及多種維生素和微量元素，如維生素C、鈣、磷等[4]。薄荷因其廣泛用途，現受到越來越多人們的喜愛和種植，為薄荷生產的發展創造了良好的市場基礎。

薄荷是常異交作物,其后代容易發生變異,因此生產上需采用無性繁殖[5]。在薄荷生產中，目前常用的繁殖方法是扦插根莖進行繁殖[6]。但長期無性繁殖易造成植株病毒的大量積累，從而大大降低了薄荷的產量[7]。

我國為薄荷主產國,薄荷產量居世界首位。但傳統的種植方法不能夠滿足龐大的市場需求，而植物組織培養技術可以使種苗大量擴繁。因而，將植物組織培養技術運用到薄荷種苗的生產中，是行之有效的方法。國內有關薄荷組培的研究主要偏重于不同的外植體、不同的激素配比等對薄荷植株生根及不定芽的影響[6]。而對于薄荷在組培過程中培養基成分的選擇、凝固劑的種類及其添加量的使用尚未見報道。

在植物組織培養過程中，常用瓊脂作為凝固劑的MS培養基[8]，在工業化育苗過程中，需要瓊脂量較大且價格昂貴，影響育苗的經濟效益。現許多商用瓊脂凝膠強度低，對試管苗的生長造成不良影響，增加了工廠化生產成本[9]。在植物組織培養過程中，能夠取代瓊脂的替代物有卡拉膠、魔芋膠、黃原膠、石花膠等[10]。該試驗選擇復配增稠劑(卡拉膠和魔芋膠混合物)及復配增稠劑與瓊脂的混合物(下文以混合物簡稱)作為瓊脂替代物進行試驗；植物的種類不同，適用的培養基種類不同，常見的培養基成分有1/2MS、White、MS、VW培養基。筆者通過探究培養基成分的類型、培養基凝固劑種類以及添加量3個方面，篩選出薄荷種苗在組培過程中較為適宜的培養基組合類型，為薄荷試管苗的大規模、優質、高效生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1供試材料。試驗材料為生長健壯的薄荷試管苗，品種為“阜油一號”，來源于阜陽師范學院生命科學學院植物組織培養中心。

1.1.2試劑。瓊脂、復配增稠劑(滕州市金鳳凰卡拉膠有限責任公司生產)、MS培養基母液、蔗糖。

1.2 試驗方法

1.2.1試材的選取。取生長健壯的薄荷試管苗，選取生長情況基本相同的莖段，并按薄荷生長極性的方向將其接種于MS培養基上。45 d后，選擇長勢、葉片大小、節間長度基本一致，長約1.3 cm的莖段作為試材。

1.2.2試驗設計。根據各個凝固劑的添加量設計濃度梯度為1 g/L(混合物比例為2∶1)的試驗，即選用的瓊脂濃度分別為7、8、9 g/L，復配增稠劑的濃度為10、11、12 g/L，混合物配比濃度分為3個組合(分別以a、b、c代表3種濃度的組合)，其中瓊脂添加量分別為3.7、4.0、4.4 g/L,相應的復配增稠劑添加量分別為7.2、8.0、8.6 g/L。試驗共設18個處理，8個重復。

將上述試材分別接種至各個培養瓶中，每瓶接種3個莖段。以各個培養基中薄荷試管苗的生根數和生根長度作為觀測指標，觀察并記錄試驗結果。

1.2.3培養條件。接種后，將各個培養瓶置于25 ℃條件下光照培養,光照時間12 h/d,光照強度2 000 lx[6]。

1.3 數據統計與分析3 d后對各培養基試管苗的生根數和生根長度進行觀察、測量并記錄，計算平均值。

2 結果與分析

2.1 不同培養基成分對薄荷試管苗生根的影響盡管上述凝固物質都可以作為植物組培的培養基凝固劑，但3種滅菌后的培養基呈現不同的狀態(圖1)。其中混合物培養基的凝固度最大且具有彈性，呈現微白色、半透明狀態，而復配增稠劑培養基凝固度最低，為無色透明狀，這2種類型培養基分別在接種20 d和10 d后開始生根(圖2)；瓊脂的凝固性介

于兩者之間，呈現白色，且在接種后5 d開始生根。兩者生根速度與瓊脂中薄荷試管苗的生根速度相比較慢。瓊脂培養基中生根數基本呈直線增長，復配增稠劑培養基中的生根數在15～20 d時增長較快。產生此現象的原因可能是，瓊脂培養基呈現白色，相對于呈現無色透明的復配增稠劑培養基，透光較少，而光照較強時雖然有利于有機物質的積累，但植株根系的形成與啟動不需要光或僅需要弱光，降低了生根時間[11]。

2.2 不同培養基成分、凝固劑及不同添加量對薄荷根數和根長的影響薄荷試管苗在接種25 d后，各個培養基中薄荷試管苗的生根情況已有明顯差異(圖3)。

由表1可知,以瓊脂為凝固劑的培養基生根數和生根長度都較高，且生根數的標準差相對較小；以混合物為凝固劑時生根情況較為穩定，但生根情況相對于對照組較差，當瓊脂和復配增稠劑的組合為b時，薄荷試管苗的生根情況較好；在復配增稠劑中，隨著其添加量的增加，生根數減少，生根長度變短。

由表2可知,在以瓊脂為凝固劑的培養基中，薄荷試管苗的生根數和生根長度明顯高于另外2種類型凝固劑的培養基的生根情況；且都呈現隨著凝固劑添加量的增加，生根數和生根長度減少；當以混合物為凝固劑時，當兩者添加量為b組合時，薄荷試管苗的生根情況較好。

綜合來看，在以瓊脂為凝固劑的培養基中，薄荷試管苗的生根情況較為穩定，生根較長且生根數目多；當培養基的類型相同時，各種凝固劑的添加量不同，試管苗的生根數也不相同。以瓊脂為例，在MS培養基中，試管苗的平均生根數在11.50～15.18 cm，其平均根長在0.70～1.26 cm，而在1/2MS培養基中，平均生根數在16.73～23.18 cm，而平均根長在0.58～1.30 cm。此原因是隨著凝固劑濃度的增加，培養基的通氣性，材料與培養基的接觸面積減少，即根系吸收的表面積減少，而根系的伸長生長的阻力增大，因而影響了根系的生長[12]；當凝固劑類型及添加量都相同時，培養基類型不同，薄荷試管苗的生根情況也不同，瓊脂添加量為7 g/L的MS培養基中，薄荷試管苗生根數為14.75 cm,而在1/2MS培養基中，薄荷試管苗生根數為23.18 cm。原因可能是，MS是常用的基本培養基，其無機鹽與離子的濃度較高，為高鹽濃度培養基不利于薄荷試管苗器官根的分化，而1/2MS培養基的無機鹽濃度相對較低，反而有利于薄荷試管苗根部的分化[13]；在復配增稠劑和混合物為凝固劑的培養基中，薄荷試管苗的平均根長和平均生根數，皆低于對照組中試管苗的生根情況。

表1 MS培養基中不同凝固劑及添加量對薄荷試管苗生根的影響

注：a、b、c分別代表混合物添加時，瓊脂和復配增稠劑的3種比例。

表2 1/2MS培養基中不同凝固劑及添加量對薄荷試管苗生根的影響

注：a、b、c分別代表混合物添加時，瓊脂和復配增稠劑的3種比例。

3 結論與討論

在植物組織培養過程中，常用固體培養基的凝固劑為瓊脂[8]。在該試驗中以復配增稠劑作為凝固劑時，其培養基具有透明度較高、凝固性較低[9]的特點，薄荷試管苗接種后生根時間較長，但生根速度較快，生根情況良好，市場上瓊脂的價格為192元/kg，而復配增稠劑為38元/kg，因此當復配增稠劑作為凝固劑使用時，可大大降低生產成本。以混合物作為凝固劑時，在凝固劑、透明度、彈性3個方面均優于瓊脂、復配增稠劑單獨使用，但生根情況較差。

薄荷試管苗在3種不同類型凝固劑的培養基中的生根情況也不同，對于同一種凝固劑的培養基，因其凝固劑的添加量不同，薄荷生根情況也明顯不同，且生根長度和生根數都呈不同的變化趨勢，由于試驗設計梯度較大，數據雖然呈現一定的變化趨勢，但不能判斷各凝固劑的最適添加量，可在以后的試驗中繼續縮小濃度梯度，進行更為精確的試驗。但在該試驗中，較適合薄荷生根的是添加量為7 g/L瓊脂的1/2MS培養基。

不同植物在正常生長發育過程中，所需營養物質的種類和濃度也不同。因而，不同種類植物進行組織培養時，應選擇不同的培養基及類型，常見的有MS、1/2MS、White、VW等。該試驗選擇MS和1/2MS 2種培養基，當培養基凝固劑的種類，培養基的類型不同，薄荷生根情況也不同。

相對于國內其他有關薄荷組織培養中不同外植體、不同激素配比的研究，該試驗主要探究培養基對于植物生根的影響，結果表明，在薄荷試管苗培養過程中，使用瓊脂為凝固劑，且添加量為7 g/L的1/2MS培養基時，其生根時間最短，生根數和生根長度較高。當結合實際生產應用時，可選擇添加復配增稠劑10 g/L的MS培養基，成本較低且生根數較多、生根較長。

在整個試驗中，混合物的生根時間較長、速度較慢、生根情況相對較差，并沒有查到合理的解釋，有待于以后進一步的研究

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The Effects of Different Culture Medium Components on Mint Tube Seedlings Rooting

LAN Wei，HAN Qing

(School of Biological Science and Food Engineering，Fuyang Teachers College,Fuyang，Anhui 236037)

[Objective] The aim was to screen the best medium combination of mint tube seedlings rooting.[Method] With stem section of mint tube seedlings as test materials,the effects of different media composition,the type and amount of coagulant effect on mint tube seedlings rooting were discussed.[Result] In mint tube seedlings cultivation process,using agar as curing agent,and adding amount of 1/2 MS culture medium for 7 g/L,the rooting time was shortest,and root number and root length was higher.[Conclusion] The study provided theoretical basis for the large-scale,high-quality and efficient production of mint tube seedlings,

Mint plantlets; Medium component; Complex thickener; Agar; Rooting

國家自然科學基金項目(31000132)；安徽省教育廳自然科學重點項目(KJ2013A207)；阜陽師范學院省級科研機構委托專項(2011KSLZX05YB)。

蘭偉(1973- )，男，安徽阜陽人，講師，碩士，從事觀賞植物種質資源收集保存與利用研究。

2015-03-31

S 567.23+5

A

0517-6611(2015)14-016-03