生姜組培快繁技術(shù)研究

李曉波 賈笑英 李子敏 趙春梅

摘 要 為解決海南生姜產(chǎn)量低、抗病能力弱等問題，本研究以四川樂山白種生姜為試材，采用不同激素配比隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)，對(duì)生姜組培快繁技術(shù)進(jìn)行研究。結(jié)果表明：（1）6-BA對(duì)姜芽分化最為有效，培養(yǎng)基為MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L最有利于芽的分化；（2）在培養(yǎng)基MS+6-BA （1.0～4.0 mg/L）+NAA（0.1～0.5 mg/L）上，可以實(shí)現(xiàn)生姜增殖與生根誘導(dǎo)同步進(jìn)行，培養(yǎng)30 d后，繁殖系數(shù)5.0 以上，生根誘導(dǎo)率達(dá)100%；（3）沙、土混體積比6∶4作育苗基質(zhì)的移栽成活率最高達(dá)100%。本研究篩選出適合生姜組培的培養(yǎng)基組合及育苗基質(zhì)，為生姜在海南大面積種植提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 生姜 ；組培 ；快繁

中圖分類號(hào) S632.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2018.10.010

Abstract In order to solve the problems of low yield and low disease resistance of ginger in Hainan， ginger variety Sichuan Leshan White was tissue cultured for rapid propagation in a randomized block experiment with different combinations of hormones. The results showed that 6-BA was most effective in ginger differentiation and that the medium MS +6-BA 2.0 mg/L + NAA 0.1 mg/L had the best effect on the differentiation of ginger shoot. The shoot proliferation and root induction were synchronized in the culture medium MS + 6-BA （1.0～4.0 mg/L） + NAA （0.1～0.5 mg/L）. The proliferation rate was higher than 5.0， and the rooting induction rate was 100% after 30 days of culture. The transplanting survival rate of the tissue cultured plants cultured in the nursery substrate （sand∶soil=6∶4） was up to 100%. The medium combination and the substrate selected for ginger tissue culture will provide possible theoretical basis for ginger planting in Hainan.

Keywords ginger ； tissue culture ； rapid propagation

生姜（Zingiber officinale Roscoe.）為姜科多年生草本植物，是藥食兩用的經(jīng)濟(jì)作物，具有市場(chǎng)需求大、產(chǎn)量高、經(jīng)濟(jì)效益好等特點(diǎn)[1]。長(zhǎng)期以來，生姜用地下塊根進(jìn)行無性繁殖，所帶的病毒病菌常常導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)降低。目前組織脫毒培養(yǎng)是提高生姜產(chǎn)量和品質(zhì)最為有效的方法[2]。海南種姜多以成熟地下根狀莖進(jìn)行無性繁殖，其繁殖指數(shù)低，產(chǎn)量低，質(zhì)量差，抗病能力弱，受溫濕度等環(huán)境影響，種莖挾帶病菌不易防治[3-5]。海南生姜脫毒快繁技術(shù)已有相關(guān)研究[6]，但海南姜瘟不能有效控制。因此，在引入生姜新品種的同時(shí)，要做好生姜種莖脫毒培養(yǎng)的工作，促進(jìn)海南生姜產(chǎn)業(yè)發(fā)展。本試驗(yàn)選用抗病強(qiáng)的高產(chǎn)姜種作為供試材料，開展對(duì)其組培快繁技術(shù)的探索試驗(yàn)，旨在為海南生姜產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供理論依據(jù)與實(shí)際參考價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 試材

選健康、成熟的四川樂山白種生姜作為供試材料。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)材料處理及芽誘導(dǎo)

試驗(yàn)采用改良熱處理技術(shù)進(jìn)行催芽[7]，待姜塊萌發(fā)后切取1～2 cm的嫩芽，先用自來水沖洗30 min，75%的酒精消毒1 min，0.1%升汞消毒10 min，無菌水沖洗6次，再剝?nèi)≈睆叫∮? mm的莖尖作為外植體，接種于不同激素配比的誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，每瓶初代培養(yǎng)基接種1個(gè)莖尖，培養(yǎng)6周后統(tǒng)計(jì)長(zhǎng)芽瓶數(shù)、長(zhǎng)根瓶數(shù)及誘導(dǎo)率。

1.2.2 組培苗繼代與生根快繁

培養(yǎng)6周后，分別切取1～2 cm高度的幼芽接種于附加不同6-BA（1.0、2.0、4.0 mg/L）與NAA（0.1、0.2、0.5 mg/L）配比（質(zhì)量濃度）的MS培養(yǎng)基上，不同濃度配比重復(fù)3次，每次30瓶，放入培養(yǎng)室后，增殖與生根培養(yǎng)分別在30與40 d后統(tǒng)計(jì)芽分化數(shù)、增殖系數(shù)及生根情況[8]。

上述培養(yǎng)基均加入質(zhì)量濃度3%蔗糖，0.7%（質(zhì)量濃度）的瓊脂，pH 5.8，培養(yǎng)溫度（26±2）℃，光照強(qiáng)度12 μmol/m2/s，光照時(shí)長(zhǎng)為12 h/d。

增殖系數(shù)=增殖后芽苗總數(shù)÷接種的外植體數(shù)。

1.2.3 煉苗與移栽

待生根組培苗長(zhǎng)至5～6 cm并有大量白根時(shí)，開始煉苗處理。煉苗1周后，去除老葉與黃葉，洗凈基部培養(yǎng)基，將其移栽至不同沙土肥配比基質(zhì)中（表4），保濕培養(yǎng)，培養(yǎng)30 d后，統(tǒng)計(jì)成活率。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2007和SAS 9.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同激素配比對(duì)生姜莖尖誘導(dǎo)影響

生姜莖尖在培養(yǎng)基上培養(yǎng)10 d，基部逐漸膨大，形成淡黃色的突起，12 d生成大量綠色芽點(diǎn)，新芽開始分化；6周后，大部分分化成由6個(gè)以上芽組成的叢生芽。

初代培養(yǎng)基篩選結(jié)果（表1）表明，用MS培養(yǎng)基加不同濃度的6-BA和NAA進(jìn)行生姜的莖尖培養(yǎng)是有效的。初代培養(yǎng)基配方處理1、2、3和4的芽誘導(dǎo)率，分別是60.0%、53.3%和83.3%與80%，以處理3（MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L）培養(yǎng)基配方對(duì)芽誘導(dǎo)的效果最好，這與葛勝娟等人[2]的研究結(jié)果一致。

2.2 不同激素濃度對(duì)生姜增殖與生根影響

從表2中可以看出，培養(yǎng)基中不添加6-BA，姜芽幾乎不發(fā)生增殖，在一定濃度范圍內(nèi)（1.0～4.0 mg/L）姜芽增殖系數(shù)呈增加趨勢(shì)，其中，以添加6-BA 4.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L增殖系數(shù)最高，為5.0，同時(shí)，不同濃度6-BA之間增殖系數(shù)差異達(dá)極顯著水平。

2.3 不同激素濃度對(duì)生根誘導(dǎo)影響

生姜試管苗很容易生根，在MS中添加6-BA和NAA其中1種或2種外源激素的培養(yǎng)基上都能生根，但是，在不同的培養(yǎng)基上生根的數(shù)量和長(zhǎng)度有所不同。從表3中可以看出，添加NAA的培養(yǎng)基對(duì)生姜生根的誘導(dǎo)率為100%，不添加NAA其誘導(dǎo)率僅為45.3%，二者之間差異達(dá)極顯著水平。不同濃度6-BA對(duì)生姜生根條數(shù)與長(zhǎng)度的影響無顯著差異，但不同濃度NAA對(duì)生根數(shù)與平均根長(zhǎng)差異均達(dá)到顯著水平，其中，以濃度為0.2 mg/L NAA 較適宜生姜生根培養(yǎng)。

2.4 不同栽培基質(zhì)對(duì)成活率影響

從表4中可以看出，沙、土混（6：4）作育苗基質(zhì)，生姜移栽成活率最高，達(dá)100%；其次為紅壤土；沙、土、肥混作基質(zhì)成活率最低，為83.3%。

3 討論

在試管苗生長(zhǎng)與分化過程中，細(xì)胞分裂素是必不可少的。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，6-BA對(duì)愈傷組織誘導(dǎo)與分化效果比KT更好[10]，隨著6-BA濃度的提高，組織分化能力增強(qiáng)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，6-BA能促進(jìn)生姜愈傷組織誘導(dǎo)與分化，但不同用量對(duì)愈傷組織的誘導(dǎo)效果不同。當(dāng) 6-BA濃度為2.0 mg/L時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)較好的誘導(dǎo)效果；當(dāng)6-BA濃度為4.0 mg/L時(shí)，能有效促進(jìn)姜芽增殖。部分研究表明，細(xì)胞分裂素能有效促進(jìn)組織分化，但不是越高越好，不同細(xì)胞分裂素對(duì)不同姜種影響不同。BA濃度為3.0 mg/L時(shí)，廣西靖西縣本地大肉姜品種新芽分化與增殖率最高；6-BA濃度為3.0 mg/L時(shí)，海南本地小黃姜叢生芽分化較好；KT濃度為2.0 mg/L時(shí)，四川樂山五指黃姜姜芽分化效果較好。由此可見，生姜品種對(duì)細(xì)胞分裂素有一定的選擇性與適應(yīng)性。

生姜生根較為容易，在沒有添加NAA條件下，部分生姜也能生根，但生根率僅為45.3%，在添加NAA的培養(yǎng)基中，生姜生根率更高，當(dāng)NAA濃度為0.2 mg/L，生根效果較好，這與前人的試驗(yàn)結(jié)果一致[10-12]。6-BA與NAA 配合使用，會(huì)形成相互增益效益，能有效促進(jìn)芽增殖與根誘導(dǎo)[13]。

本研究表明，培養(yǎng)基為MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L最有利于芽的分化；生姜增殖與生根最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA 4.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L，以沙土比為6∶4時(shí)，生姜移栽成活率最高。

參考文獻(xiàn)

[1] 尚小紅，周生茂，文俊麗，等. 生姜組織培養(yǎng)的影響因子[J]. 北方園藝，2012（1）：173-176.

[2] 葛勝娟，平培元，徐美玲，等. 不同苗質(zhì)及移栽條件對(duì)新豐生姜組培苗成活率的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2003（4）：54-56.

[3] 孫曉楊. 姜青枯腐敗病發(fā)生規(guī)律和系統(tǒng)控制技術(shù)[J]. 云南農(nóng)業(yè)大報(bào)，1998，13（1）：122-125.

[4] 羅懷海. 我國(guó)姜瘟研究現(xiàn)狀[J]. 植物保護(hù)，1995，21（1）：38-40.

[5] 林永壽. 姜青枯腐敗病的防治研究[J]. 四川農(nóng)業(yè)科技，1988（2）：14-15.

[6] 齊 蘭，朱紅林，陳健曉，等. 海南小黃姜脫毒快繁技術(shù)研究[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，33（9）：37-40.

[7] 高山林，卞云云，陳柏君. 生姜組織培養(yǎng)脫病毒、快繁和高產(chǎn)栽培[J]. 中國(guó)蔬菜，1999（3）：40-41.

[8] 徐美玲，葛勝娟，費(fèi)偉英，等. 生姜快繁及移栽技術(shù)[J]. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005（6）：444-445.

[9] 葛勝娟. 生姜組培苗的培育及其生產(chǎn)應(yīng)用[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007，23（5）：75-78.

[10] 靜 一，雷開榮，陳 旭，等. 生姜組培快繁技術(shù)優(yōu)化研究[J]. 南方農(nóng)業(yè)，2009（5）：62-64.

[11] 杭 玲，黃卓忠，等. 生姜組織培養(yǎng)快繁技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006（5）：125-127.

[12] 黃 皓，周生茂，尚小紅，等. 西林火姜健康組培苗快繁體系的建立[J]. 長(zhǎng)江蔬菜，2016（20）：25-29.

[13] 吳家麗，趙佐敏，等. 白水生姜組培脫毒及離體快繁體系建立研究[J]. 長(zhǎng)江蔬菜，2011（4）：17-20.