多花黃精組培生根技術研究

周新華，朱宜春，桂尚上，厲月橋，聶國樹，鄒 璐，林建萍，黃維榮

（1.中國林業科學研究院亞熱帶林業實驗中心，江西 分宜 336600；2. 江西省新余市林業科學研究所，江西 新余 338000；3.廣州市林業和園林綠化工程建設中心，廣東 廣州 510050）

多花黃精組培生根技術研究

周新華1，朱宜春2，桂尚上3，厲月橋1，聶國樹1，鄒 璐1，林建萍1，黃維榮1

（1.中國林業科學研究院亞熱帶林業實驗中心，江西 分宜 336600；2. 江西省新余市林業科學研究所，江西 新余 338000；3.廣州市林業和園林綠化工程建設中心，廣東 廣州 510050）

為給多花黃精工廠化育苗和規模化栽培提供可行的關鍵技術，利用江西省分宜縣大崗山山區選育的野生多花黃精無菌組培苗為試驗材料，就不同基本培養基、不同種類與濃度的激素、不同碳源對其根莖不定根誘導的影響情況進行了試驗。結果表明：最適基本培養基為1/2MS培養基；誘導生根的最佳生長素種類為NAA，其最適濃度為1.0mg·L－1；最適碳源為蔗糖；最佳不定根誘導培養基為1/2MS＋NAA 1.0mg·L－1＋蔗糖30 g·L－1，其生根率為98.2%，單個組培苗的平均生根數為24.8條。

多花黃精；組織培養；生根率

多花黃精Polygonatum cyrtonemaHua是百合科黃精屬多年生草本植物，其根莖含有豐富的糖類、甾體皂苷、強心苷、生物堿、黃酮及蒽醌類化合物、木脂素、維生素、氨基酸及微量元素多種化學成分，是我國傳統大宗藥材，具有補氣養陰、健脾、潤肺、益腎、抑制腫瘤細胞等功效，具有十分重要的開發利用價值[1-5]。但是，在自然條件下多花黃精種子收集難度大、發芽率低、育苗周期長，采用有性繁殖方式和常規無性繁殖手段無法滿足生產需要，以致其資源遠遠不能滿足市場的需求[6]。為了解決多花黃精資源匱乏的問題，推進其在醫藥等行業的應用，筆者于2012年開展了多花黃精組織培養技術的研究[7-8]，為給多花黃精工廠化育苗和規模化栽培提供可行的關鍵技術，就不同基本培養基、不同種類及濃度激素、不同碳源等對多花黃精組培苗生根的影響情況進行了試驗研究，現將試驗結果分析報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗以江西省分宜縣大崗山山區選育的野生多花黃精無菌組培苗為研究材料。無菌組培苗來源于中國林業科學研究院亞熱帶林業實驗中心年珠實驗林場實驗基地內培養的植株，該批植株是2010年從大崗山山區選育移栽到實驗基地中，2012年底將多花黃精塊莖移至亞林中心生物工程部進行沙藏處理，切取帶芽根莖接種至培養基中取得的無菌苗。

1.2 研究方法

1.2.1 基本培養基對組培苗生根的影響試驗

選用分別添加了ABT 2.0mg·L－1的MS、1/2MS、White、1/2White、H和1/2H等6種基本培養基開展組培苗的生根試驗，共設計6個處理，每個處理接種15瓶，試驗重復3次。培養45 d后統計生根情況，并計算出每個處理相應的生根率和平均根數。

生根率＝生根瓶數/接種總瓶數；

平均根數＝生根總條數/生根瓶數。

1.2.2 生長素種類及濃度對組培苗生根的影響試驗

基本培養基中大量元素含量的降低能夠促進不定根的產生[9-10]。生長素的一個重要生理功能就是促進不定根的形成，生長素含量的變化勢必影響不定根的發生[11-12]。依據基本培養基對多花黃精組培苗生根的試驗結果，以1/2MS為基礎培養基，采用萘乙酸（NAA）、吲哚乙酸（IAA）和吲哚丁酸（IBA）3種植物生長素、0.1～1.5mg·L－1不同激素濃度處理的多因素試驗，共設計12個處理，每個處理接種15瓶，重復3次。培養45 d后統計生根情況，并計算出每個處理相應的生根率和平均根數。

生根率＝生根瓶數/接種總瓶數；

平均根數＝生根總條數/生根瓶數。

1.2.3 碳源種類對組培苗生根的影響試驗

采用白砂糖、蔗糖和葡萄糖3種碳源，在1/2MS＋NAA 1.0mg·L－1培養基中分別加入30 g·L－1不同種類的碳源進行試驗，共設計3個處理，每個處理接種15瓶，試驗重復3次。培養45 d后統計生根情況，并計算出每個處理相應的生根率和平均根數。

生根率＝生根瓶數/接種總瓶數；

平均根數＝生根總條數/生根瓶數。

1.2.4 光照時長對組培苗生根的影響試驗

以1/2MS＋NAA 1.0mg·L－1培養基為基本培養基，光照時長分別設為8、12和16 h，在這3種光照條件下開展組培苗的生根試驗，共設計3個處理，每個處理接種15瓶，試驗重復3次。培養45 d后統計生根情況，并計算出每個處理相應的生根率和平均根數。

生根率＝生根瓶數/接種總瓶數；

平均根數＝生根總條數/生根瓶數。

1.2.5 培養條件

組培室培養條件為：溫度控制在（24±2）℃，光照強度控制在1 500～2 000 lx的范圍內，每天光照時間為12 h（光照時長對組培苗生根的影響試驗另行控制），濕度控制在70%左右。

1.2.6 數據分析與處理

采用SPSS18.0統計分析軟件進行方差分析和多重比較。多重比較采用顯著系數0.05上的Duncan多范圍檢驗法，所有檢驗數據都在同一量綱上進行分析。

2 結果與分析

2.1 基本培養基對多花黃精組培苗生根的影響

將單個多花黃精無根帶芽塊莖分別接種在附加了ABT 2.0mg·L－1的不同基本培養基上，不同基本培養基對多花黃精組培苗生根的影響情況見表1。表1顯示，接種在1/2MS基本培養基上的生根效果最好，生根率高達31.3%，平均生根數高達2.29條；其次是接種在MS基本培養基上的生根效果，其生根率達25.4%，平均生根數達1.5條。就不同基本培養基而言，大量元素含量低的培養基更有利于不定根的誘導，這可能因為培養基過高的滲透勢不利于營養元素和激素的運轉。不同基本培養基誘導出的不定根如圖1a和圖1b所示。

表1 不同基本培養基對多花黃精組培苗生根的影響?Table 1 Influence of different basic media on inducing roots from P. cyrtonema plantlets

2.2 不同種類與濃度的生長素對不定根誘導的影響

將單個多花黃精無根帶芽塊莖分別接種在含有不同種類和濃度的激素的1/2MS培養基上，培養45 d后，觀察并統計誘導不定根的情況與數量，計算生根率和平均單個帶芽塊莖誘導出的不定根條數，統計結果見表2。表2表明，就激素的不同種類而言，不同處理對不定根的誘導能力不同，不同種類的激素處理對不定根的誘導能力的強弱依次為NAA＞IBA＞IAA。以NAA處理的，隨著NAA濃度的增加，其誘導能力也不斷增強，其中誘導效果最好的是NAA 1.0mg·L－1處理，其生根率高達98.2%，誘導出的不定根數平均高達24.80條，若激素濃度繼續增加，其對不定根的誘導能力則減弱。不同濃度的生長素誘導出的不定根如圖1c和圖1d所示。

2.3 碳源種類對多花黃精組培苗生根的影響

將多花黃精組培苗分別接種在含有不同碳源的1/2MS＋NAA 1.0mg·L－1培養基上，培養45 d后，觀察并統計不定根的生長情況與生根數量，統計結果見表3。表3表明，接種在含有葡萄糖的培養基上的培養效果最好，生根率高達98.4%，平均根數高達24.90條；其次是蔗糖處理的，其生根率達98.2%，平均根數達24.80條；以白砂糖為碳源的試驗效果最差，其生根率僅為40.7%，平均根數僅有3.40條。在含有蔗糖和葡萄糖培養基上的組培苗其生根率和平均生根數相當，從經濟角度考慮，選擇蔗糖作為碳源較為合適。

表2 在1/2MS培養基上添加不同種類與濃度的激素對不定根誘導的影響Table 2 Influence of kinds and concentrations of hormones on inducing roots in 1/2MS medium

圖1 多花黃精不定根的誘導情況Fig. 1 Status of inducing roots from P. cyrtonema plantlets

2.4 不同光照時長對多花黃精組培苗生根的影響

將接種在1/2MS＋NAA 1.0mg·L－1培養基中的黃精組培苗置于不同光照條件的培養室中培養45 d后，觀察并統計其生長情況和生根數量，結果見表4。表4 表明，不同處理間的差異均不顯著，說明光照時長對多花黃精組培苗生根的影響不大。

表3 不同種類碳源對多花黃精組培苗生根的影響Table 3 Influence of carbon sucrose on inducing roots from P. cyrtonema plantlets

表4 不同光照時長對多花黃精組培苗生根的影響Table 4 Influence of different illumination time on inducing roots from P. cyrtonema plantlets

3 結論與討論

1）在組織培養過程中，不定根形成的好壞直接影響到組培苗移栽成活率的多少，而組培苗的生根是一個復雜的生理過程，受多種因素的影響[12-15]。文中的研究結果表明，以1/2MS基本培養基培養多花黃精組培苗，其生根率、平均根數都要明顯高于以MS、White、1/2White、H和1/2H等基本培養基培養的。試驗中大量元素減半的各種基本培養基較于原培養基均更有利于組培苗的生根，這說明適當降低培養基中的無機鹽濃度有利于不定根的發生，這可能與培養基中的滲透勢的高低及其對苗木不同生長部位的促進作用有關。

2）試驗結果表明，除基本培養基對組培苗生根的影響較大外，生長素的種類和濃度及碳源種類對多花黃精組培苗生根也都有較大的影響。試驗中發現，不同種類生長素對不定根的誘導能力的強弱依次為NAA＞IBA＞IAA，當NAA濃度為1.0mg·L－1時，其誘導生根的效果最好。試驗中還發現，利用蔗糖和葡萄糖作為碳源的培養效果都好，較于白砂糖均更有利于不定根的誘導和生長，但從經濟角度考慮，在生產中建議使用蔗糖作為碳源，既可降低生產成本，又可獲得生長健壯的組培苗。

3）試驗結果還表明，多花黃精組培苗的最適生根培養基為1/2MS＋NAA 1.0mg·L－1＋蔗糖30 g·L－1。這一研究結果與劉紅美等人[16]研究得出的多花黃精組培苗最佳生根培養基為1/2MS＋IBA 0.7mg·L－1的結果不同，這可能與黃精的不同種源或試驗中使用的藥品來源不同有關。

4）在植物組織培養過程中，影響組培苗生根的因素很多。本試驗著重對基本培養基、激素的種類與濃度、碳源種類和光照時間等因素對多花黃精組培苗生根的影響情況進行了試驗研究。雖然試驗結果較好，生根率在98%以上，平均根數達24.80條，經煉苗后能直接移栽，試驗結果可為工廠化育苗提供技術參考，但是，由于試驗規模和時間的限制，未能針對溫度、添加劑及其他基本培養基和激素種類及其濃度與配比對多花黃精組培苗生根的影響問題進行探討，這些問題有待于在后續研究中作進一步的試驗研究。

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Study on inducing roots fromPolygonatum cyrtonemaplantlets

ZHOU Xin-hua1, ZHU Yi-chun2, GUI Shang-shang3, LI Yue-qiao1, NIE Guo-shu1, ZOU lu1, LIN Jian-ping1, HUANG Wei-rong1
(1.Experimental Center for Subtropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Fenyi 336600, Jiangxi, China;2. Xinyu City Forestry Research Institute, Xinyu 338000, Jiangxi, China;3. Guangzhou Forestry and Landscaping Construction Center, Guangzhou 510050, Guangdong, China)

In order to provide some feasible techniques for industrialized breeding and scale cultivation ofPolygonatum cyrtonema, taking the aseptic tissue culture seedlings in wildP. cyrtonemaas research objects, which gathered from Dagangshan Mountains at Fenyi County of Jiangxi Province, effects of different basic media, different kinds and concentrations of hormones and different carbon sources on adventitious root induction were tested. The result showed that the most suitable basic medium was 1/2MS; the best rooting auxin was 1.0mg·L-1NAA；the optimum carbon source was sucrose; the best adventitious root induction medium was 1/2MS ＋ NAA 1.0mg·L-1＋ sucrose 30 g·L-1, rooting rate was 98.2%, and the average rooting number per plantlet was 24.8.

Polygonatum cyrtonema; tissue culture; rooting rate

S604+.3

A

1003—8981(2015)04—0102—04

10.14067/j.cnki.1003-8981.2015.04.018

2014-11-29

中央級公益性科研院所基本科研業務費專項資金項目（CAFYBB2014MB007），林業科技推廣項目“微生物肥料在油茶育苗及造林中的推廣運用”（〔2012〕08號）。

周新華，工程師，碩士。Email：jxlczxh@163.com

周新華,朱宜春,桂尚上,等.多花黃精組培生根技術研究[J].經濟林研究,2015,33(4)：102－105.

[本文編校：伍敏濤]