龍牙百合增殖培養及鱗莖生長發育研究

仇 碩，唐鳳鸞，夏 科，李秀娟，趙志國，蔣慶鴻，趙 健

（中國科學院廣西植物研究所，廣西 桂林 541006）

龍牙百合增殖培養及鱗莖生長發育研究

仇 碩，唐鳳鸞，夏 科，李秀娟，趙志國，蔣慶鴻，趙 健

（中國科學院廣西植物研究所，廣西 桂林 541006）

以龍牙百合為材料，篩選適宜的增殖培養基，并研究根塊莖膨大將軍和蕓苔素內酯（BR）對其鱗莖膨大發育的影響。結果表明：龍牙百合叢生芽在培養基MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.25 mg/L中的增殖系數明顯高于其他配方，達到7.3，地上部長勢表現良好。以1/2MS+IBA 0.27 mg/L+NAA 0.3 mg/L+IAA 0.3 mg/L+6%蔗糖為基本培養基，龍牙百合叢生芽在加入1.0 ml/L BR的處理中生長最好，全株重量和鱗莖重量均最高，達到1.65 g/株和1.33 g/個，高于對照和其他處理。2.0 g/L根塊莖膨大將軍和1.0 mL/L BR噴施龍牙百合幼苗后，鱗莖鮮重分別為14.65 g/個和14.91 g/個，是對照的108.8%和110.7%，氨基酸含量分別是對照的108.0%和108.5%，蛋白質含量分別是對照的114.4%和113.0%。龍牙百合最適宜的增殖培養基為MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.25 mg/L，2.0 g/L根塊莖膨大將軍和1.0 mL/L BR噴施能提高鱗莖產量及氨基酸和蛋白質含量。

百合；增殖；鱗莖發育；蕓苔素內酯

龍牙百合（Lilium browniivar. viridulum）是百合科百合屬（Lilium）多年生鱗莖類植物，產于北至河北、山西，南至湖南、江西等地［1］，主產于湖南邵陽、隆回和江西萬載、泰和等地，近年來廣西永福、資源等地也有大量栽培。龍牙百合因其鱗片肥大、形似龍牙而得名，是我國食用人工栽培的三大百合品種之一，品質優良、營養豐富，在東南亞國家和地區深受消費者青睞。龍牙百合鱗莖具有潤肺止咳、清熱、安神和利尿等藥用功效［1-2］。此外，龍牙百合花白色、芳香濃郁，也具有較高的觀賞價值。因此，龍牙百合是集食用、藥用和觀賞于一身的高價值作物。種植龍牙百合的傳統方法是采用小球做種，利用鱗片繁殖種球，一般需要3年才能成長為做商品種球，而且品種容易退化，也易攜帶病毒和病菌［3］。也有較多研究報道了龍牙百合常見病蟲害的發生、病原菌鑒定及防治措施等［4-8］。通過組培快繁技術繁殖龍牙百合種球具有可減少病害、提高繁殖系數、縮短生長周期等優點。隨著研究的深入，百合組培快繁技術已日漸完善，研究表明一般春季誘導效果最好［9］，外部鱗片做外植體誘導成功率更高［10-11］，適合龍牙百合的初代培養基有MS+NAA 0.03 mg/L、MS+2，4-D 2 mg/L+6-BA 0.2 mg/L等［10，12］；較好的增殖培養基有MS+6-BA 1 mg/L+NAA 0.05 mg/L、MS+6-BA 3.0 mg/L +NAA 0.1 mg/L等［12-13］；生根和結鱗莖培養基有MS+NAA 2 mg/L、l/2MS+NAA 0.33 mg/L+IBA 0.27 mg/L+IAA 0.3 mg/L+6%蔗糖［12，14］等。目前，組培種苗逐漸代替傳統的分株育苗和鱗片繁殖育苗，然而龍牙百合目前仍然存在叢生芽繼代系數較低、生根培養基結鱗莖較小等問題。因此，促進使龍牙百合鱗莖快速生長發育，對于龍牙百合的規模化種植和提高生產效益具有重要意義。

植物生長調節物質是指一大類可以調節植物生長發育的植物激素或植物生長調節劑，對提高農產品品質和促進農業增產增收具有重要作用［15］。龍牙百合作為一種重要的食用類百合，外源噴施植物生長調節物質可以提高其產量和品質。例如，5mmol/L水楊酸（SA）處理亞洲百合，可以促進百合鱗莖內蛋白質、可溶性糖及淀粉含量的積累［16］；利用生長延緩劑氯化膽堿和烯效唑于開花后期處理東方百合，可以提高淀粉含量［17］，噴施多效唑可以顯著提高龍牙百合鱗莖的產量和品質［18］。蕓苔素內酯（Brassinolide，BR）是目前國際上公認的高效、廣譜、無毒的植物生長激素，其能通過綜合調節平衡促進作物生長、提高作物抗逆性，從而提高作物產量和品質［19-21］。研究發現，外源噴施BR可以提高藥用植物甘草、白及等植物的產量和品質［22-23］，但有關BR在百合類植物上的研究報道較少。根塊莖膨大將軍是市場上銷售的對塊莖類作物生長具有促進作用的一類肥料，對紅薯等植物根莖的生長具有促進作用，但在百合類植物上也未見報道。鑒于此，我們在前人對龍牙百合或其他百合組培快繁的基礎上，優化和篩選提高龍牙百合增殖系數的培養基配方，利用不同濃度的根塊莖膨大將軍和BR誘導其組培苗和幼苗鱗莖快速生長發育，旨在為龍牙百合的產業發展提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料龍牙百合取自廣西永福縣堡里鄉，取新鮮無病蟲害的百合，剝離所有鱗片后，取外部和中間部位的鱗片，洗潔精沖洗干凈后，用75%酒精消毒30 s、無菌水沖洗1次，再在無菌條件下用0.1%升汞消毒5～8 min、無菌水沖洗5次，橫切，分上、中、下3層接種在培養基中，誘導培養基配方參照石云平［14］的配方，選擇MS+6-BA1.5 mg/L+NAA0.5 mg/L。供試根塊莖膨大將軍是一類微量元素水溶肥料，由山東安丘市越瀚生物有限公司生產；BR由成都新朝陽作物科學有限公司生產，凈含量為0.0075%。

1.2 試驗方法

1.2.1 不同增殖培養基對龍牙百合叢生芽增殖的影響 經初代培養基誘導后，將龍牙百合叢生芽接種到以下繼代增殖培養基上：MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.25 mg/L、MS+NAA 0.2 mg/L+KT 0.4 mg/L、MS+NAA 0.1 mg/L+KT 0.2 mg/L、MS+IBA 0.1 mg/L+KT 0.2 mg/L、MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.05 mg/L、MS+6-BA 1.0 mg/L。每個處理10瓶，每瓶接種5～6個叢生芽，3次重復。接種后40 d后統計叢生芽的增殖系數和生長情況，篩選適宜龍牙百合繼代增殖的培養基配方。

1.2.2 龍牙百合組培苗鱗莖發育研究 剪取龍牙百合叢生芽接種于生根培養基中，基本培養基配方參照石云平［14］的配方1/2MS+IBA 0.27 mg/L+NAA 0.3 mg/L+IAA 0.3 mg/L+6%蔗糖，分別加入根塊莖膨大將軍和BR，其中，根塊莖膨大將軍用水稀釋成0.5、1.0、2.0 g/L，BR用水稀釋成0.25、0.5、1.0 mL/L，以不添加兩種物質的培養基為對照（CK），共7個處理。每個處理12～15瓶，每瓶接種5個叢生芽，3個重復。接種60 d后統計，稱全株重量和鱗莖重量（去掉地上部分）。

1.2.3 龍牙百合幼苗鱗莖生長發育研究 將經過1/2MS+IBA 0.27 mg/L+NAA 0.3 mg/L+IAA 0.3 mg/L+6%蔗糖培養后結鱗莖的種苗移栽，經過1年培養，選擇直徑1.5～2.5 cm的種球，于2015年9月種植于廣西永福縣堡里鄉（主要用作種苗），待第2年發芽后株高達30～40 cm時（2016年5月5日、5月20日和6月5日的16：00～18：00），分別噴施0.5、2.0 g/L根塊莖膨大將軍和0.25、1.0 ml/L BR，葉面均勻噴施，每個處理用量約700 mL，3次重復。每個處理約1 m2的試驗小區，每個處理噴施約700 mL。8月下旬收獲，每個小區隨機選擇3行，每行隨機選擇6株，共取18個鱗莖，洗凈，稱鮮重。60℃烘箱烘干至恒重，粉碎機粉碎，過0.300 mm篩，將3次重復分別取20 g后混勻，送廣西壯族自治區分析測試研究中心，測定氨基酸、蛋白質、淀粉和微量元素硒的含量。其中，氨基酸含量根據《食品中氨基酸的測定（GB/T 5009.124-2003）》測定；蛋白質含量根據《食品中蛋白質的測定GB5009.5-2010》測定；淀粉含量根據《食品中淀粉的測定標準（GB/T 5009.9-2008）》測定；硒含量根據《食品中硒的測定方法（GB 5009.93-2010第一法）》測定。

2 結果與分析

2.1 不同增殖培養基對龍牙百合叢生芽增殖的影響

龍牙百合在不同增殖培養基中的增殖系數和長勢情況統計見表1。由表1可知，在MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.25 mg/L中培養，龍牙百合叢生芽的增殖系數最高（達7.3），地上部長勢最好、苗壯（圖1a，封二）；其次是MS+NAA 0.2 mg/L+KT 0.4 mg/L、MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.05 mg/L、MS+6-BA 1.0 mg/L，以上3種增殖培養基增殖效果也較好，龍牙百合叢生芽的增殖系數分別為6.4、6.2、5.5；而在MS+NAA 0.1 mg/ L+KT 0.2 mg/L和MS+IBA 0.1 mg/L+KT 0.2 mg/L兩種增殖培養基中，龍牙百合叢生芽長勢較差（圖1b，封二），增殖系數僅3.8和3.4，說明在本試驗條件下，這兩種培養基配方不適合龍牙百合叢生芽的增殖繼代。

表1 龍牙百合在不同增殖培養基中的增殖系數和長勢情況

2.2 兩類化學物質對龍牙百合組培苗鱗莖發育的影響

圖2 兩種化學物質誘導對龍牙百合全株重量的影響

圖3 兩種化學物質誘導對龍牙百合鱗莖重量的影響

根塊莖膨大將軍和BR誘導對龍牙百合組培苗生長的影響見圖2和圖3。從圖2、圖3可以看出，0.5～2.0 g/L的根塊莖膨大將軍處理后，龍牙百合組培苗的全株重量和鱗莖重量變化均不顯著；而在0.25～1.0 mL/L BR處理后，隨著BR濃度的升高，龍牙百合全株重量逐漸升高。當BR濃度為1.0 mL/L時，龍牙百合全株重量最高、達到1.65 g/株，顯著高于對照（增加33.33%）和其他處理；在該濃度處理下，龍牙百合的鱗莖重量也最高（達1.33 g/個），顯著高于對照（增加29.35%）和其他處理。圖4（封二）也顯示，在1.0 mL/L BR處理下，龍牙百合鱗莖重量明顯大于對照，說明該處理可以促進龍牙百合鱗莖生長發育。

2.3 兩類化學物質對龍牙百合幼苗鱗莖生長發育的影響

從表2可以看出，低濃度根塊莖膨大將軍和BR噴施后，龍牙百合幼苗鱗莖增重不明顯，而高濃度處理（2.0 g/L根塊莖膨大將軍、1.0 mL/L BR）后龍牙百合幼苗鱗莖重量分別達14.65 g/個和14.91 g/個，是對照的108.8%和110.7%。表2還顯示，根塊莖膨大將軍和BR處理后，龍牙百合幼苗鱗莖的氨基酸含量均高于對照，2.0 g/L根塊莖膨大將軍和1.0 mL/L BR處理的氨基酸含量分別為5.96%和5.99%，分別是對照的108.0%和108.5%；2.0 g/L根塊莖膨大將軍和1.0 mL/L BR處理的蛋白質含量同樣均高于對照，分別是對照的114.4%和113.0%；0.5～2.0 g/L根塊莖膨大將軍和0.25 mL/L BR噴施龍牙百合后，鱗莖淀粉含量均高于對照，但1.0 mL/L BR處理鱗莖的淀粉含量反而降低。根塊莖膨大將軍和BR對龍牙百合鱗莖硒含量的影響不明顯。

3 結論與討論

在植物離體培養中，個體增殖發育過程是一個全面的調節過程，只有在綜合因素的合理搭配作用下，才能達到最佳效果。有關百合組織培養的研究報道很多，其中增殖系數的高低也因百合種類不同而差異較大。例如，崔祺等［24］對東方百合索邦等3種百合進行組培快繁，發現最適宜的增殖培養基為MS+6-BA 2.0 mg/L +NAA 0.2 mg/L，增殖系數為3.75；毛百合最適宜的增殖培養基為MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L，增殖系數達到7.8［25］；西伯利亞百合在改良MS+6-BA 2.0 mg/L+2，4-D 0.3 mg/L+NAA 0.5 mg/L+蔗糖60 g/L的培養基上增殖系數高達9.32［26］。據報道，龍牙百合通過鱗片誘導的叢生芽接種于MS+6-BA 1.0 mg/L培養基中，30 d后增殖系數可達5.02［14］；而在本試驗中，龍牙百合叢生芽在以上配方培養基中生長40 d后的增殖系數為5.5，在MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.25 mg/L培養基中的增殖系數可達7.3、且生長表現較好，說明該配方適和龍牙百合的增殖培養。

前人研究發現，水楊酸（S A）處理亞洲百合不同品種，可以使鱗莖內蛋白質含量提高0.97%～2.25%，淀粉含量提高14.3%～27.35%［17］。鄭日如［18］利用生長延緩劑氯化膽堿和烯效唑于開花后期處理東方百合，發現鱗莖的淀粉含量可分別提高51.24%和69.81%。陳立德［19］研究發現，噴施多效唑可使龍牙百合鱗莖淀粉含量提高6.4%、蛋白質含量提高0.9%。本研究中，培養基中含有1.0 mL/L BR的處理優于其他處理，龍牙百合全株重量和鱗莖重量最高，高于對照和其他處理。本研究以龍牙百合幼苗（留作種球）為材料，噴施1.0 ml/L BR后，鱗莖重量比對照提高10.7%，氨基酸和蛋白質含量分別提高8.5%和13.0%，但淀粉含量降低。而2.0 g/L根塊莖膨大將軍處理后，龍牙百合鱗莖重量提高8.8%，氨基酸和蛋白質含量分別提高8.0%和14.0%，其優于BR處理的地方在于淀粉含量同時提高了3.8%。綜上認為，噴施一定濃度的根塊莖膨大將軍和BR能在一定程度上提高龍牙百合的產量和品質，但這與前人報道［17-19］并不完全一致，這可能與百合種類不同、植物生長調節物質不同以及噴施時期不同等因素有關。此外，1.0 mL/L BR處理后，龍牙百合鱗莖的淀粉含量稍微降低，這可能與選擇的種球太小或者取樣太少有關。

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（責任編輯 張輝玲）

Propagation culture and bulbs development of Lilium brownii var. viridulum

QIU Shuo，TANG Feng-luan，XIA Ke，LI Xiu-juan，ZHAO Zhi-guo，JIANG Qing-hong，ZHAO Jian
（Guangxi Institute of Botany，Chinese Academy of Sciences，Guilin 541006，China）

In this paper，Lilium browniivar.viridulumwas selected as materials，multiplying medium was selected for improving the multiplication coefficient，and bulbs development were researched by using different root swelling agent and Brassinolide （BR）. The results showed that the optimum medium of multiplication for the clustered shoots ofL. browniivar.viridulumwas MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.25 mg/L，the multiplication coefficient reached 7.3. The medium that contented BR 1.0 ml/L was the best treatment for the cluster shoots，because the whole plant weight and bulb weight were 1.65 g and 1.33 g，respectively，which improved by 33.33% and 29.35% than those of control，respectively. The bulbs ofL. browniivar.viridulumreached 14.65 g and 14.91 g by using 2.0 g/L root swelling agent and 1.0 mL/L BR ，respectively，which were 108.8% and 110.7% of those of control. In the same time，the amino acid contents were 108.0% and 108.5% of that of control，and protein contents were 114.4% and 113.0% of that of control. Therefore，the optimum medium of multiplication for cluster shoots ofL. browniivar.viridulumwas MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.25 mg/L，and the pseudobulbs yield，amino acid content and protein content ofL. browniivar.viridulumwere improved after treated by 2.0 g/L root swelling agent or 1.0 mL/L BR，respectively.

Lilium brownii；propagation culture；bulb development；Brassinolide

S644.1

A

1004-874X（2017）04-0061-06

仇碩，唐鳳鸞，夏科，等. 龍牙百合增殖培養及鱗莖生長發育研究［J］.廣東農業科學，2017，44（4）：61-66.

2017-02-06

桂林市科學研究與技術開發計劃項目（20140110-5）

仇碩（1977-），男，博士，副研究員，E-mail：qiushuo001@163.com

趙健（1963-），男，副研究員，E-mail：zhaoj@gxib.cn