不同添加物對(duì)鐵皮石斛組培幼苗生長(zhǎng)的影響

董燕婧++李博++程波翔+程訪(fǎng)+方香香+張壽文

摘要：以鐵皮石斛試管小苗為材料，以MS+0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+20 g/L蔗糖+6 g/L瓊脂為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法研究3種不同添加物（普通香蕉汁、食用馬鈴薯汁、活性炭）對(duì)鐵皮石斛幼芽生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，香蕉汁對(duì)鐵皮石斛的鮮質(zhì)量、根數(shù)、莖高有促進(jìn)作用，在促進(jìn)莖的伸長(zhǎng)方面效果較為顯著；馬鈴薯汁對(duì)鐵皮石斛的根長(zhǎng)、莖粗影響不大，但在鮮質(zhì)量和莖高等方面有顯著性促進(jìn)作用；添加一定量的活性炭可以促進(jìn)鐵皮石斛根的生長(zhǎng)。在基礎(chǔ)培養(yǎng)基里添加30%香蕉汁、10%馬鈴薯汁、0.6 g/L活性炭，有利于鐵皮石斛的壯苗生根；添加10%馬鈴薯汁、0.2 g/L活性炭，有利于鐵皮石斛原球莖的增殖和芽的分化。

關(guān)鍵詞：正交試驗(yàn)；鐵皮石斛；組培幼苗；添加物

中圖分類(lèi)號(hào)：S567.23+9.04文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1002-1302（2017）06-0135-03

鐵皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Migo）是蘭科石斛屬多年生草本植物，以新鮮或干燥的莖入藥，為名貴藥用植物，《神農(nóng)本草經(jīng)》將石斛列為上品[1]，《本草綱目》記載其主治傷中，除痹下氣，補(bǔ)五臟虛勞贏(yíng)瘦，強(qiáng)陰益精[2]。現(xiàn)代藥理研究表明，鐵皮石斛具有增強(qiáng)機(jī)體免疫力、抗腫瘤、降血糖、抗氧化等作用[3-4]。因其藥用價(jià)值和觀(guān)賞價(jià)值高，加之其生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、存活低，導(dǎo)致野生鐵皮石斛資源緊缺。為了實(shí)現(xiàn)鐵皮石斛資源的可持續(xù)性發(fā)展和利用，目前已經(jīng)成功采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行大規(guī)模的繁殖和生產(chǎn)[5]，但生產(chǎn)中依然存在試管苗質(zhì)量不高、移栽成活率低等問(wèn)題，很大程度上阻礙了鐵皮石斛生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大的步伐。本試驗(yàn)則采用正交試驗(yàn)來(lái)優(yōu)化添加物對(duì)鐵皮石斛的影響，以期能篩選出較為適合鐵皮石斛生長(zhǎng)并能促進(jìn)生長(zhǎng)的配方，解決鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)化難、成本高的問(wèn)題，為其進(jìn)一步研究提供參考依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)所采用的試驗(yàn)材料為江西中醫(yī)藥大學(xué)中藥資源與民族藥研究中心組培室繼代保存的鐵皮石斛幼苗。幼苗剛分化不久，具有2～3片真葉，莖高為7～15 mm，莖粗約為 1 mm，莖節(jié)數(shù)為2節(jié)，呈綠色，無(wú)根。

基礎(chǔ)培養(yǎng)基為MS+0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+20 g/L蔗糖+6 g/L瓊脂。添加物分別為普通香蕉汁、食用馬鈴薯汁、活性炭。香蕉剝皮后稱(chēng)質(zhì)量，切片加水煮25～35 min，然后用紗布過(guò)濾掉殘?jiān)?，留汁備用；馬鈴薯去皮稱(chēng)質(zhì)量，切丁加水煮30～45 min，去渣留汁備用。

1.2試驗(yàn)方法

為了優(yōu)化添加物對(duì)鐵皮石斛的影響，本試驗(yàn)在前期預(yù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用正交設(shè)計(jì)L16（43）對(duì)香蕉汁、馬鈴薯汁、活性炭等3種添加物各取4個(gè)水平進(jìn)行考察，其因素水平如表1所示，正交試驗(yàn)安排如表2所示。

培養(yǎng)溫度（25±2）℃，濕度50%～70%，光照時(shí)間為10～12 h/d，強(qiáng)度為1 500～2 000 lx。幼苗接種于培養(yǎng)基上培養(yǎng)90 d后，測(cè)量鐵皮石斛的鮮質(zhì)量（培養(yǎng)后-培養(yǎng)前）、根長(zhǎng)（整棵苗的最長(zhǎng)根長(zhǎng)）、根數(shù)、莖高（從莖基部到頂牙的高度）、莖粗等5個(gè)指標(biāo)，利用SPSS 19.0軟件對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行直觀(guān)分析與方差分析。

2結(jié)果與分析

在正交試驗(yàn)的16組試驗(yàn)中，以第4、5、10、11、14、16組鐵皮石斛幼苗整體長(zhǎng)勢(shì)較好，莖高增長(zhǎng)率高，莖較膨大，根較長(zhǎng)，苗呈墨綠色。第2、6、7、8、12、13組鐵皮石斛生長(zhǎng)良好，莖高一般，有根，根長(zhǎng)相對(duì)較長(zhǎng)，苗呈綠色。第1、3、9、15組鐵皮石斛生長(zhǎng)一般，苗較小，無(wú)根，呈綠色。從每組每瓶中隨機(jī)選苗對(duì)5個(gè)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果如表3所示。

采用Excel軟件對(duì)鐵皮石斛鮮質(zhì)量、根長(zhǎng)、根數(shù)、莖高、莖粗等5個(gè)考察指標(biāo)進(jìn)行正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)直觀(guān)分析，探究香蕉汁、馬鈴薯汁、活性炭各個(gè)水平對(duì)以上5個(gè)指標(biāo)影響的差異性，其

直觀(guān)分析結(jié)果如表4所示。

2.1不同添加物對(duì)鮮質(zhì)量的影響

由表4可知，3個(gè)因素對(duì)鮮質(zhì)量的影響大小順序依次是香蕉汁>馬鈴薯汁>活性炭。香蕉汁、馬鈴薯汁的水平4比水平1、水平2、水平3對(duì)鮮質(zhì)量的影響更為明顯，即加入30%的香蕉汁、馬鈴薯汁對(duì)鮮質(zhì)量的影響要大于添加0、10%、20%的香蕉汁、馬鈴薯汁。分析不同水平的活性炭對(duì)石斛鮮質(zhì)量的影響，發(fā)現(xiàn)添加0.4 g/L活性炭較有利于石斛鮮質(zhì)量的增長(zhǎng)。

2.2不同添加物對(duì)根長(zhǎng)和根數(shù)的影響

由表4可知，3個(gè)因素對(duì)根長(zhǎng)的影響大小順序依次是活性炭>馬鈴薯汁>香蕉汁。活性炭、馬鈴薯汁、香蕉汁分別以水平4、水平3、水平2效果較好，即添加0.6 g/L活性炭、20%馬鈴薯汁、10%香蕉汁對(duì)根長(zhǎng)的影響較好。3個(gè)因素對(duì)根數(shù)的影響大小順序依次是活性炭>馬鈴薯汁>香蕉汁，但馬鈴薯汁和香蕉汁對(duì)根數(shù)的影響差別不大?；钚蕴?、馬鈴薯汁、香蕉汁分別以水平4、水平3、水平4效果較好，即選擇 0.6 g/L 活性炭、20%馬鈴薯汁、30%香蕉汁對(duì)根數(shù)增加作用較大。

2.3不同添加物對(duì)莖高和莖粗的影響

由表4可知，3個(gè)因素對(duì)莖高的影響大小順序依次是香蕉汁>馬鈴薯汁>活性炭。香蕉汁、馬鈴薯汁、活性炭均以水平4影響最大，即香蕉汁、馬鈴薯汁添加量均為30%，加入 0.6 g/L 活性炭時(shí)促進(jìn)莖高的增長(zhǎng)效果較好。3個(gè)因素對(duì)莖粗的影響大小順序依次是馬鈴薯汁>活性炭>香蕉汁。馬鈴薯汁、活性炭、香蕉汁分別以水平1、水平3、水平4影響最大。即不添加馬鈴薯汁，添加0.4 g/L活性炭、30%香蕉汁對(duì)莖粗的影響效果最好。

香蕉汁雖然對(duì)根長(zhǎng)、根數(shù)和莖粗的影響較小，但對(duì)鮮質(zhì)量和莖高有明顯的影響，當(dāng)用量為30%時(shí)效果最好，而10%香蕉汁對(duì)根長(zhǎng)、根數(shù)也有促進(jìn)作用。馬鈴薯汁對(duì)莖粗的影響最大，選擇20%馬鈴薯汁對(duì)整體指標(biāo)的影響較大?；钚蕴康挠昧繛?.6 g/L時(shí)，對(duì)根長(zhǎng)、根數(shù)有較大的影響。

對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行方差分析，分析結(jié)果如表5所示，香蕉汁對(duì)根長(zhǎng)、莖粗的影響不顯著，但對(duì)鮮質(zhì)量、根數(shù)、莖高的影響顯著。馬鈴薯汁對(duì)根長(zhǎng)、莖粗的影響不大，對(duì)鮮質(zhì)量和莖高的影響顯著，對(duì)根數(shù)的影響不顯著?；钚蕴繉?duì)根數(shù)、根長(zhǎng)的影響顯著，對(duì)鮮質(zhì)量、莖高、莖粗的影響不顯著。

綜述以上分析，欲促進(jìn)生根、增長(zhǎng)根長(zhǎng)、增加根數(shù)時(shí)，可采用A2B3C4的培養(yǎng)基配方；欲促進(jìn)苗增高時(shí)，可用A4B4C4的培養(yǎng)基配方，綜合3個(gè)因素對(duì)鐵皮石斛生長(zhǎng)的影響，整體效果最佳的培養(yǎng)基配方為A4B3C4，即添加30%香蕉汁、20%馬鈴薯汁、0.6 g/L活性炭。就節(jié)約成本方面而言，采用A2B3C4的配方也可達(dá)到較好的效果。

3討論

香蕉汁和馬鈴薯汁對(duì)鐵皮石斛組培幼苗的增殖效果較好，對(duì)莖高、莖粗有促進(jìn)作用，活性炭能促進(jìn)根長(zhǎng)、根數(shù)的生長(zhǎng)。隨著香蕉汁、馬鈴薯汁和活性炭添加比例的增加，其對(duì)于鮮質(zhì)量、莖高、莖粗的增長(zhǎng)顯著，并且根的數(shù)目也有所增多。香蕉汁和馬鈴薯汁比例為10%或20%，活性炭為0.2 g/L或0.4 g/L的培養(yǎng)基都可以滿(mǎn)足石斛苗的正常生長(zhǎng)，葉色正常，根系較好，原球莖增殖較多；添加30%與添加10%或20%的香蕉汁、馬鈴薯汁相比，幼苗生長(zhǎng)速度存在明顯的差異，且葉色濃綠，根系發(fā)達(dá)，莖較粗；在不添加馬鈴薯汁、香蕉汁的培養(yǎng)基中，植株生長(zhǎng)緩慢，無(wú)活性炭時(shí)鐵皮石斛幾乎不長(zhǎng)根，且隨著活性炭添加量的增加，根長(zhǎng)、根數(shù)也隨之增加。當(dāng)香蕉汁添加量大于馬鈴薯汁的量時(shí)（有活性炭），鐵皮石斛生長(zhǎng)狀況較好，苗生長(zhǎng)較快較高，莖較粗，根系較發(fā)達(dá)；而馬鈴薯汁添加量大于香蕉汁時(shí)（有活性炭），鐵皮石斛生長(zhǎng)一般，苗細(xì)小，有根但纖細(xì)且根數(shù)少，但原球莖增殖和芽分化較多。當(dāng)只添加香蕉汁時(shí)，苗生長(zhǎng)緩慢，細(xì)小，有根但不發(fā)達(dá)。當(dāng)只加馬鈴薯汁時(shí)植株生長(zhǎng)一般，苗小，但原球莖增殖多。當(dāng)只加活性炭時(shí)，鐵皮石斛苗高細(xì)，有少量根。香蕉汁和馬鈴薯汁的相互作用能夠促進(jìn)鐵皮石斛苗的生長(zhǎng)，活性炭能夠促進(jìn)其根的生長(zhǎng)。

添加馬鈴薯汁能夠促進(jìn)鐵皮石斛的增殖，這與王英姿等的試驗(yàn)結(jié)論[6]相似，蔣林等研究認(rèn)為，香蕉中含有各種天然營(yíng)養(yǎng)成分及各種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)，能夠促進(jìn)鐵皮石斛的生長(zhǎng)[7-8]，宋順等也認(rèn)為經(jīng)香蕉汁培養(yǎng)的鐵皮石斛組培苗生長(zhǎng)健壯，能夠生根壯苗[9-10]。活性炭能誘導(dǎo)根的生長(zhǎng)，促進(jìn)根的伸長(zhǎng)，這與許奕等的研究結(jié)論[11]相似。彭文書(shū)等也證明了香蕉汁和馬鈴薯汁對(duì)生根有一定的促進(jìn)作用[12]。羅煥明等對(duì)香蕉和馬鈴薯也做了研究，發(fā)現(xiàn)香蕉能誘導(dǎo)生根，馬鈴薯能誘導(dǎo)芽的增殖[13]。馬鈴薯和香蕉都含有豐富的營(yíng)養(yǎng)元素，兩者的相互作用給鐵皮石斛試管苗提供了較為充分的營(yíng)養(yǎng)，對(duì)其生長(zhǎng)有促進(jìn)作用。而活性炭的添加，一方面能夠起到吸附作用，吸附一些不利于鐵皮石斛生長(zhǎng)的物質(zhì)，另一方面也為根的生長(zhǎng)提供暗環(huán)境，對(duì)根的生長(zhǎng)有積極作用。

在前人研究的基礎(chǔ)上，本試驗(yàn)采用正交試驗(yàn)進(jìn)一步探索利于鐵皮石斛生長(zhǎng)的最優(yōu)培養(yǎng)基配比。結(jié)果表明，添加30%或20%香蕉汁、20%或10%馬鈴薯汁、0.6 g/L活性炭，利于鐵皮石斛根的增高、增粗，整體生長(zhǎng)狀態(tài)良好；添加30%或20%馬鈴薯汁、20%或10%香蕉汁、0.2 g/L或 0.4 g/L 活性炭，對(duì)于鐵皮石斛原球莖的增殖較好。所以，在選擇壯苗生根時(shí)，可加較多香蕉汁和較少馬鈴薯汁與0.6 g/L活性炭，而在選擇原球莖的增殖時(shí)，可添加較多馬鈴薯汁、較少香蕉汁或不加香蕉汁、0.2 g/L活性炭。

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doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2017.06.035