食用百合生態適應性及離體繁殖差異

崔光芬 段青 杜文文

摘要：以蘭州百合、川百合、卷丹、龍牙百合為材料，研究4種百合土壤栽種時的物候期、鱗莖生長量、株高及鱗莖在培養基上培養的不定芽增殖倍數、分化率差異。結果表明，卷丹發芽相對最早，龍牙百合發芽晚于其他3種百合 1～2周;蘭州百合苗期短、開花早，枯萎期歷時長達8周;4種百合采收時鱗莖鮮質量增加值由高到低依次為卷丹>龍牙百合>川百合>蘭州百合，其中，卷丹鱗莖鮮質量增加相對最高，為33.92 g，龍牙百合圍徑增加相對最大，為 4.35 cm;蘭州百合在6-BA、NAA濃度分別為1.5、0.5 mg/L的培養基上其不定芽增殖芽增殖倍數相對最高，為5.75倍;蘭州百合、川百合鱗莖不定芽分化率分別為96%、94%，卷丹、龍牙百合鱗莖不定芽分化率則低于90%，蘭州百合、川百合鱗莖離體繁殖效率高于卷丹、龍牙百合。

關鍵詞：食用百合;蘭州百合;川百合;卷丹;龍牙百合;物候期;鱗莖生長量;株高;不定芽

中圖分類號：S644.104+.3 ? 文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2019）22-0196-03

百合（Lilium spp.）為百合科百合屬多年生草本植物，其地下鱗莖可食用，具有止咳化痰、寧心安神等功效，是衛生部首批通過審批的藥食兩用植物之一[1-2]。目前，我國約有野生百合100種[3]，規模化開發的食用百合有蘭州百合（L. davidii var. unicolor）、川百合（L. davidii）、卷丹（L. lancifolium）、龍牙百合（L. brownii var.viridulum）這4種[4-5]，主要栽培區域分別位于我國的西北、西南、華東、華中地區。蘭州百合核心產區為甘肅蘭州附近的丘陵和溝谷地帶，海拔為2 000～2 600 m，采用平播、壟作和地膜覆蓋的栽培方式[6];川百合為云南及其周邊地區傳統食用百合，對高海拔的栽培環境適應性良好，其鱗莖氨基酸含量較高[4];卷丹在我國分布較為廣泛，從南到北都有野生種群[7]，但形成產業的地區主要在江浙一帶的宜興、龍泉及湖南龍山等地;龍牙百合是江西萬載、吉安，湖南邵陽、隆回等地的重要經濟作物，淀粉含量高于其他食用百合[8-9]。

由于各地區氣候環境差異較大，從而導致蘭州百合、川百合、卷丹、龍牙百合這4種百合所需要的栽培方式不盡相同。目前，老產區栽培的食用百合種類單一，且長期采用分球進行繁殖，導致百合病毒病感染嚴重，直接影響食用百合的產量、質量，從而影響其產業發展。近年來，國內市場對食用百合的需求逐年增大，一些非傳統產區也開始對食用百合進行引種栽培，且表現出較好的適應性，如湖北省宜昌市、江蘇省南京市、四川省達州市等從甘肅省引種蘭州百合栽培生長良好[10-12]，三峽庫區引種龍牙百合、卷丹其營養物質含量與原產地相比差別不大[13]。

目前，對食用百合種源繁殖而言，除常見的分球繁殖、鱗片繁殖和珠芽繁殖外，食用百合組培繁殖作為新技術被應用，且有相應研究報道[14-16]，而對不同種類百合栽培適應性和組培增殖技術共同研究的較為鮮見。本試驗以國內主栽的蘭州百合等4種食用百合為對象，對其開展栽培適應性評價和離體繁殖差異比較，以期為食用百合的引種栽培、種源離體生產提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況

試驗地點位于云南省昆明市松華鄉團結村的云南省農業科學院花卉研究所球根花卉育種基地，海拔2 060 m，屬亞熱帶季風氣候類型;年均氣溫為12.5 ℃，2017年降水量為 1 049 mm，無霜期在240 d以上;土壤類型為棕黃壤土，pH值為6.09，有機質、全氮含量分別為25.18、1.24 g/kg，速效磷、速效鉀含量分別為41.45、198.46 mg/kg。

1.2 供試材料

規格接近的蘭州百合、卷丹、龍牙百合和川百合鱗莖，圍徑為（10±0.5） cm，外觀狀況良好，無病蟲害。所有鱗莖均在百合專用冷庫中-1 ℃放置90 d。

1.3 試驗設計

1.3.1 物候期調查 將百合鱗莖于2017年3月19日種植到土壤中，株行距為15 cm×25 cm，種植2行，每行30個鱗莖，記錄其苗期、現蕾期、開花期、枯萎期。每個品種重復3次。

1.3.2 生長量測定 將百合鱗莖于2017年3月19日種植到土壤中，株行距為15 cm×25 cm，種植2行，每行50個鱗莖;植株現蕾時摘除花蕾，從鱗莖出土至整個生長期內，每隔10 d隨機選取10株百合測量1次植株株高，鱗莖圍徑、質量在栽培前、采收后各測量1次，取平均值。每個品種重復3次。

1.3.3 組培苗增殖率測定 取百合鱗莖中層鱗片滅菌消毒，保留基部，切割成大小為1 cm2的切塊用于不定芽的誘導及增殖，增殖培養基以MS為基礎培養基，分別添加1.0、1.5、2.0 mg/L 6-BA和0.1、0.5 mg/L NAA組合的激素，共設6個處理，處理編號依次為M1～M6;每處理接種15瓶，每瓶接種8個切塊，接種30 d后統計10瓶叢生芽的數量，統計增殖倍數。百合鱗莖組織培養條件為溫度（25±2） ℃，光照 12 h/d，光照度2 000 lx。

鱗莖分化培養基為MS+1.0 mg/L NAA+6 000 mg/L瓊脂+60 g/L蔗糖[17]，培養條件為溫度（25±2） ℃，暗培養。每處理接種15瓶，每瓶接種10個單芽，接種40 d后統計10瓶的鱗莖分化率。增殖倍數、鱗莖分化率計算公式分別為：

增殖倍數=培養生成的不定芽數/接種外植體數;

鱗莖分化率=誘導生成的小鱗莖數/接種單芽數×100%。

2 結果與分析

2.1 不同百合物候期及其歷時差異

由表1可見，4種百合鱗莖萌發時間差別較大，蘭州百合、卷丹出苗時間較為接近，其中卷丹發芽相對最早，川百合始發芽時間較卷丹晚10 d;發芽相對最晚的是龍牙百合，晚于其他3種百合1～2周;川百合、蘭州百合從萌芽到枯萎的生長發育周期較為相近，為23周左右，卷丹與龍牙百合則為22周。由圖1可見，4種百合各物候期經歷的時長差別較大，尤其是苗期和枯萎期;蘭州百合的苗期相對最短，約8周就進入蕾期，為開花相對最早的百合品種，其他3種百合苗期約為10～11周;卷丹、龍牙百合蕾期歷時較其他2種百合短，約1周;川百合同一株上的花蕾發育時間長，花期達到3周，是花期相對最長的百合品種;始花后5～8周， 百合葉片從下至上逐漸變黃而進入枯萎期，蘭州百合的枯萎期歷時相對最長，超過8周。

2.2 4種百合鱗莖生長量變化

由表2可見，經過一個生長季節，4種百合采收時鱗莖鮮質量、圍徑較栽種前有大幅增加;鱗莖圍徑增加值由大到小依次為龍牙百合、卷丹、川百合、蘭州百合，龍牙百合鱗莖圍徑的增加幅度相對最大，較栽種前增加41.95%，其次為川百合，增加幅度為35.41%，增大幅度最小的是蘭州百合，僅較栽種前增加30.33%;鮮質量增加值由大到小依次為卷丹、龍牙百合、川百合、蘭州百合卷丹采收時鱗莖鮮質量較栽種前的增長值相對最大，為33.92 g，比栽種前增加221.27%，增加值相對最小的為蘭州百合，較栽種前增加1.79倍;4種百合鱗莖鮮質量與圍徑沒有出現同步的增長趨勢，圍徑增加值相對最高的龍牙百合，其鮮質量增加值低于卷丹，而蘭州百合圍徑、鮮質量增加值均相對最小。另外，從鱗莖外觀來看，蘭州百合、龍牙百合的鱗片表面均有不同程度的褐斑，而卷丹、川百合的鱗片則光滑、潔白。

2.3 4種百合的株高變化

由圖2可見，總體來看，卷丹、龍牙百合苗期的生長速度較蘭州百合、川百合快，其中，龍牙百合在苗期末期的生長速度相對最快，明顯超過其他3種百合，進入蕾期，龍牙百合的株高增幅相對變小;摘除花蕾后，4種百合的株高仍有所增長，蘭州百合的株高增長相對緩慢，并在摘蕾1個月后趨緩，處于穩定狀態;川百合則在摘蕾1周后進入快速增長期，過20 d后株高基本不再變化;卷丹摘蕾后株高仍在持續增加，但后期增速較苗期變緩，最終株高穩定在85.4 cm。

2.4 不同激素組合對不定芽增殖的影響

試驗結果表明，鱗片切塊接種到增殖培養基培養15 d后開始轉綠，在基部切口處萌出不定芽，并在隨后2周不定芽的數量增多，不同激素組合的培養基上每個切塊增殖的不定芽數為1～7個。由表3可見， 在不同激素組合的培養基上，同種百合接種30 d其不定芽增殖倍數差異較大;NAA濃度為0.1 mg/L時，隨6-BA使用濃度的增加，除龍牙百合外其他3種百合的不定芽增殖倍數增加，川百合不定芽增殖倍數在 6-BA濃度為2.0 mg/L時達到最大，較外接種植體增殖 3.38倍;NAA濃度為0.5 mg/L時，卷丹、龍牙百合的不定芽增殖倍數在6-BA濃度為1.0 mg/L時相對最高，分別為2.75、2.58倍，隨6-BA濃度的提高，其不定芽萌發受到抑制，增殖倍數降低，而蘭州百合不定芽增殖倍數在6-BA濃度為1.5 mg/L時相對最高，為5.75倍，說明適當提高NAA、6-BA的使用濃度可促進蘭州百合不定芽的增殖。

2.5 4種百合不定芽鱗莖分化差異

將4種百合的不定芽接種在鱗莖分化培養基上，結果表明，4種百合不定芽分化形成的小鱗莖個數差異較大，蘭州百合、卷丹、川百合、龍牙百合的鱗莖分化率依次為96%、87%、94%、79%，蘭州百合與川百合的鱗莖分化率較為接近，且分化出的小鱗莖大小均勻，鱗片包裹緊實，圍徑為1.5 cm左右;卷丹與龍牙百合的鱗莖分化率低于90%，新生小鱗莖規格不整齊，最大的小鱗莖圍徑大于2.0 cm，最小的鱗莖圍徑小于1.0 cm;隨著培養時間的延長，4種百合的鱗莖都開始長出新根，鱗莖不再繼續膨大，須轉接到新的分化培養基上鱗莖才能繼續生長。

3 結論與討論

物候期可反映植物的生長發育節律，往往受到遺傳因素和氣候、土壤等生態條件的共同影響[18]。食用百合常見的栽培方式為露地栽培，了解其物候特征可為規模化種植提供依據。本研究結果表明，蘭州百合、川百合、卷丹、龍牙百合這4種百合在滇中地區均能正常生長，但物候特征差別較大;卷丹發芽最早，同時枯萎也相對最早，其生長歷時約為22周，比王瑩等在湖北宜昌栽培的卷丹物候期[19]縮短4周，說明同一種植物在不同地區種植的物候期差距較大，植物物候期的改變可能是其適應生存環境的反應，這與宋福強的研究結論[18]吻合;蘭州百合苗期、枯萎期的歷時相當，苗期較卷丹、川百合、龍牙百合短10 d以上，而枯萎期比其他3種百合長20 d以上，物候期總歷時則與川百合相似;龍牙百合發芽相對最晚，物候期各階段歷時與川百合近似。

食用百合規模化栽培時多采用摘除花蕾的措施以促使營養物質回流到鱗莖中，Wang等以14C標記的同化物研究鐵炮百合中營養物質的分配時發現，蕾期上位葉的光合產物大部分輸送到花芽，只有少量輸送到鱗莖，而將花芽摘除則上位葉的光合產物大部分輸送到鱗莖，摘除花芽是提高鱗莖碳化合物含量的有效方式[20]。本研究中，4種百合摘除花蕾后植株可正常生長，鱗莖質量成倍增加，卷丹鱗莖鮮質量增加相對最多，蘭州百合相對最少，這與李紅娟的研究結論[21]一致;經過一個生長季節，4種百合除鱗莖鮮質量、圍徑增加外，株高也在花蕾摘除后繼續增長，蘭州百合株高增幅相對較小，摘蕾與未摘蕾的植株株高差別不大，其他3種百合則增幅較大;不同百合品種株高與鱗莖鮮質量、圍徑增加相互間沒有表現出明顯的關聯性，龍牙百合是鱗莖圍徑增加最多的品種，而鱗莖鮮質量、株高的增加值均低于卷丹。此外，4種百合地上部分的植株表現均為健康，但鱗莖外觀上差別較大，卷丹、川百合鱗莖的根系粗壯、鱗片厚實，而蘭州百合鱗片薄，表層鱗片上有少量顆粒狀褐色斑點，龍牙百合的最外層鱗片上褐斑較多，且單個斑點面積大。蘭州百合產生褐斑可能是由于滇中地區降水過多引起，而龍牙百合則可能是由于土壤不適宜其鱗莖的生長。綜合而言，川百合、卷丹較適合在滇中地區栽培。

百合外植體可在適合的培養基上直接誘導出不定芽，相較于其他植物先誘導愈傷再誘導不定芽的做法可節約大量時間和成本[17，22-23]。本研究中，蘭州百合、卷丹、龍牙百合在NAA濃度為0.5 mg/L的培養基上不定芽增殖倍數相對較高;蘭州百合不定芽最適增殖培養基為MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L，卷丹與龍牙百合的最適培養基為MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L，川百合最適不定芽誘導培養基為MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L;蘭州百合、川百合鱗莖不定芽在分化培養基上的分化率高達90%以上，卷丹、龍牙百合的分化率則低于90%，說明蘭州百合、川百合鱗莖離體繁殖效率高于卷丹、龍牙百合。

參考文獻：

[1]陳志剛，朱 泉，王 芬. 百合多糖純化及分子質量測定[J]. 食品科學，2013，34（17）：1-4.

[2]李玉帆，明 軍，王良桂，等. 百合基本營養成分和活性物質研究進展[J]. 中國蔬菜，2012（24）：7-13.

[3]龍雅宜，張金政. 百合屬植物資源的保護和利用[J]. 植物資源與環境學報，1998，7（1）：40-44.

[4]茅云楓，李枝林，段 青，等. 4種百合營養成分的差異性研究[J]. 云南農業大學學報（自然科學），2017，32（2）：366-370.

[5]鄧成忠，楊云光. 食用百合品種介紹[J]. 中國果菜，2002（5）：32.

[6]楊雨華. 半干旱地區蘭州百合對地膜覆蓋和施肥的生態學效應研究[D]. 蘭州：蘭州大學，2011：8-20.

[7]邵春昕，劉玉軍. 百合科植物卷丹野生資源的保護與可持續利用[J]. 林業資源管理，2005（4）：59-61.

[8]朱業斌. 萬載龍牙百合及其栽培技術[J]. 江西園藝，1999（3）：36-37.

[9]李恩香，黃玉琴，蔣滿英，等. 江西省龍牙百合種質資源遺傳多樣性研究[J]. 園藝學報，2010，37（5）：811-816.

[10]付艷華，劉湘林，魏先運. 食用百合引種鑒定和新品系選育研究[J]. 浙江農業科學，2010（3）：468-470.

[11]王月霞. 蘭州百合引種初報[J]. 江蘇農業科學，1995（2）：52-53.

[12]謝 洲，付 亮，黃 娟，等. 達州市蘭州百合引種栽培試驗[J]. 安徽農學通報，2015，21（20）：111.

[13]龔 偉. 三峽庫區引種百合與原產地百合品質比較[J]. 亞太傳統醫藥，2015，11（17）：32-34.

[14]王 剛，杜 捷，李桂英，等. 蘭州百合和野百合組織培養及快速繁殖研究[J]. 西北師范大學學報（自然科學版），2002，38（1）：69-71.

[15]韋莉萍，韋紹龍，蘇 賓，等. 蘭州百合鱗莖再生繁殖體系的建立[J]. 南方農業學報，2014，45（5）：742-748.

[16]徐 皓，楊培君，李會寧. 卷丹的組織培養及快繁研究初報[J]. 西北農業學報，2008，17（4）：290-293.

[17]屈云慧，吳麗芳，楊春梅，等. 百合試管小鱗莖高效再生體系的研究[J]. 江蘇農業科學，2012，40（9）：58-60.

[18]宋福強. 熱帶引種植物物候和生長量特征及對氣候變化的響應[D]. 西雙版納：中國科學院西雙版納熱帶植物園，2007：115-125.

[19]王 瑩，王良桂，黃成名，等. 露地栽培條件下百合的生長規律及種球繁殖技術[J]. 中國農業科學，2014，47（8）：1558-1566.

[20]Wang Y T，Breen P J. Partitioning of 14C-assimilate in easter lily as affected by growth stage and flower removal[J]. Scientia Horticulturae，1986，29（3）：273-281.

[21]李紅娟. 卷丹百合營養成分，活性物質及栽培特性的研究[D]. 楊凌：西北農林科技大學，2007：90-97.

[22]劉雅莉，張劍俠，潘學軍. 東方百合“索邦”的花器官培養與快速繁殖[J]. 西北植物學報，2004，24（12）：2350-2354.

[23]龍春林，程治英，王 俐，等. 蘭州百合器官離體培養外植體位置效應觀察[J]. 云南植物研究，2004，26（2）：221-225.