巴西蕉優選3號繼代增殖培養基的篩選①

王永芬 王美存 張翠仙 張惠云 楊 陽 柏天琦 婁予強 羅心平 俞艷春

(云南省農業科學院熱帶亞熱帶經濟作物研究所云南保山678000)

香蕉屬于芭蕉科（Musaceae）芭蕉屬（Musa），屬于大型多年生草本植物。原產于亞洲熱帶地區［1］。隨著香蕉產業的迅速發展，香蕉產業已經成為我國熱帶亞熱帶地區的農業支柱性產業。巴西蕉為主栽品種之一，因果實品質好、產量高、經濟效益好等優點，深受廣大種植戶的喜愛。我國香蕉的栽培品種幾乎都是三倍體植物，沒有種子，具有高度的不育性［2］，難以利用傳統的雜交技術等進行新品種選育［3］。生產上種苗繁育幾乎都是采用組織培養快繁技術［4］，組織培養主要利用吸芽莖尖分生組織接種到MS培養基上的技術，采用組織培養能繁育無病種苗，短期內能提供大量種苗［5］，占用空間小，利于種質資源保存和交流等優點。其成熟的技術推進了香蕉產業的發展，并取得顯著的經濟效益。高效快速的產苗是現代產業發展的需要，據研究表明，不同類型的香蕉，甚至不同品種的香蕉吸芽的誘導和增殖對激素水平的反應差異較大［6-8］，對于激素比例的要求也有所不同，研究不同比例的激素量能提高組培效率。

在香蕉組織快繁技術中，如果繁殖基數低，為提高產苗量主要從兩個方面來進行，一方面就是增加繼代培養的代數，而繼代培養代數的增加會增加變異苗發生的風險，導致品質和產量下降；另一方面就是以量取勝，增加外植體的誘導培養，這大大增加了投入精力（耗時長、勞力與成本增加等），從取吸芽，到分化，生根出苗，歷時至少9個月［9-11］。對香蕉采用組織培養技術可使香蕉的繁殖率大大提高，一年中繁殖率可達幾千倍，而且有利于提高種性［12］。所以對巴西蕉優選3號不定芽的增殖培養基進行篩選，以期可以提高產苗率、降低繼代產生的風險、優化種苗質量，最大化節省時間與成本。

巴西優選3號香蕉是從巴西蕉芽變選育出來的，具有長勢旺盛、矮化抗風、產量高、風味佳等優良特性，具有較好的推廣價值，所以本試驗對其進行研究。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 基本培養基

本試驗采用MS培養基，按照標準配制成母液。

巴西優選3號香蕉吸芽來自于云南省農業科學院熱帶亞熱帶經濟作物研究所試驗基地內，地處保山市隆陽區潞江壩，典型的熱帶亞熱帶干熱氣候。在晴天，選取沒有病蟲害、健壯、正常掛果的母株，挖取地上部分高50 cm左右、粗壯的吸芽，帶回實驗室備用。

1.1.2 儀器及用品

高壓滅菌鍋、光照培養箱、超凈工作臺、精密電子秤、鑷子、解剖刀、培養瓶、酒精、濾紙、pH試紙（5.4～7.0）、0.1%氯化汞、無菌水、記號筆等。

1.2 方法

試驗中均采用MS培養基，組成配方見表1。A、B、C、D、E是6-BA濃度在2.0、3.0、4.0、5.0和6.0 mg/L的濃度梯度下的五5組，每組在NAA濃度分別為0.0、0.2、0.3和0.4 mg/L的水平下，觀察芽的生長情況，對比處理之間的差異。外植體在MS＋6-BA 4.0 mg/L的培養基上進行誘導，經過25～40 d的誘導，將其切成1c m×1 cm×1 cm大小，再次接種到誘導培養基中，培養基pH 5.8～6.0。放入光照培養箱（規格型號：上海博訊SPX-250BG），培養箱溫度為28.6℃，弱光照強度為50 lx，每天光照10 h，誘導產生不定芽。不定芽經過兩代的誘導培養，轉入增殖培養基培養，增殖培養基采用以下20種配方，也就是20個處理（表1）。每個處理接種6瓶（重復為6），每瓶接種3個叢芽（每個叢芽3個小芽體）。培養箱溫度為28.6℃，光照強度為66 lx，每天光照10 h。蔗糖濃度為30 mg/L。培養基pH 5.8～6.0。培養周期為30 d，在培養期間的第15天記錄芽的分化情況、生長狀況；第30d記錄芽的分化情況、生長狀況，并且計算芽體增重率（以下簡稱增重率）以及增殖率。

2 結果與分析

2.1 不定芽增殖情況

外植體經過第一次誘導有的形成向外凸起膨大的愈傷組織，有的還會形成不定芽點。再次誘導后切塊處理接種到增值培養基上，有的僅有一個單芽，有的形成一簇一簇的叢芽。

A、B、C、D、E共5組試驗，每組4個處理，每個處理重復6次，合計120個樣本。試驗中樣本總污染率為9.17%（表2）。

表2 試驗樣本芽的污染率

由表3中可知，本方法相對標準誤差偏差為0.003%～0.14%，滿足試驗要求。從增殖率來看，C-3＞C-4＞E-2＞B-4＞C-2＞A-3＞B-2＞D-1＞A-4＞A-2＝D-2＞D-3＞E-4＞C-1＞D-4＞E-3＞B-1＞B-3＞E-1＞A-1；從增重率來看，D-1＞C-4＞C-3＞B-4＞B-1＞D-3＞B-2＞E-3＞E-2＞D-2＞E-1＞D-4＞E-4＞A-3＝ C-1＞A-4＝B-3＞C-2＞A-1＞A-2。由此可知，處理C-3增殖率最大，為3.71，增重率為2.44，但就芽的生長情況來看芽細且多為無效芽（圖1）；其次為處理C-4的增殖率最大為2.52，增重率為4.21，結合芽的生長情況來看，芽成大叢狀且芽體粗壯（圖1）。綜上可見，處理C-4是培養基在pH 5.8～6.0，培養箱溫度為28.6℃，光照強度為66 lx，每天光照10 h，蔗糖濃度為30 mg/L的條件下，增殖增重效果較好，且芽體質量較好。

2.2 激素6-BA對不定芽增殖和增重率的影響

處理A-1、B-1、C-1、D-1、E-1的培養基只加6-BA，濃度分別為2.0、3.0、4.0、5.0和6.0 mg/L。從增殖率來看：D-1＞C-1＞B-1＞E-1＞A-1；增重率來看，D-1＞B-1＞E-1＞C-1＞A-1（圖2）。當培養基中只加入6-BA時，其中處理D-1的增殖率和增重率最大，分別為1.39和5.46，增殖率先隨6-BA濃度增加先升高后下降，呈拋物線形狀，但芽的增殖率遠遠低于處理C-4。由此可知，在巴西優選3號的繼代培養基NAA不可或缺。

表3 不同激素比例下不定芽的增長情況

圖1 不定芽的增殖培養

圖2 激素6-BA對不定芽增殖率和增重率的影響

3 討論與結論

目前，組織培養技術在各行業中已經熟練運用，香蕉組織培養技術也是作為一項基礎性研究工作來開展。本試驗主要研究探索香蕉組培中繼代增殖培養基的優選，增殖是目前在香蕉組培中相對重要的部分，一個吸芽理論上經過2個月的誘導和10個月的反復繼代培養后代，可繁殖出超過30萬個芽體，而實際生產中1個吸芽周年可生產約3萬株優質試管苗［13］，由此可見，與理論上相比較，實際生產上還有很大的提升空間。增殖率和增重率的高低不僅僅決定了組培的產苗率和種苗的質量，而且可以大大減少實際生產中的投入成本，利益最大化。

增殖培養基中激素的種類、濃度以及配比都會影響增殖效果，目前增殖培養中應用比較廣泛的就是6-BA、NAA和IBA等。本試驗中，以6-BA濃度為4 mg/L，以NAA濃度為0.4 mg/L為增殖效果最佳，與其它文獻報道中需要的激素濃度稍高。本試驗的優點在于優化改良增殖培養基中激素的濃度以及配制比例，提高繁殖效率，優化種苗質量，減少變異風險；缺點是培養基專化型強，適用范圍不廣。總之，一切為了香蕉種苗產業的健康持續性發展而努力。