生姜組培苗生產(chǎn)技術(shù)研究

邱許鳳， 余碧霞

(1.蕪湖東源新農(nóng)村開發(fā)股份有限公司，安徽蕪湖 241003；2.安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院園林園藝系，安徽安慶 246000)

0 引言

生姜(ZingiberofficinaleRoscoe)是姜科姜屬多年生草本植物，具有一定的辣度、纖維含量高、嫩姜脆嫩、味鮮特征；老姜辣味足，香氣濃郁，是人們?nèi)粘Ｅ胝{(diào)美食的重要調(diào)味品；具有易種植、用途多，經(jīng)濟(jì)效益好等特點(diǎn)[1-2]；在生產(chǎn)中以無性繁殖為主，往往經(jīng)過多年栽培后容易感染姜枯萎病、腐爛病等，使得生姜質(zhì)量變劣，產(chǎn)量下降，減產(chǎn)達(dá)到30%～50%[3]，為了使生姜達(dá)到高產(chǎn)，保持優(yōu)良性狀，通過選取健壯、無蟲咬和無傷口的光潔姜塊，催芽后進(jìn)行組織培養(yǎng)，以提高提高繁殖系數(shù)和保持其品種特性，使用MS基礎(chǔ)培養(yǎng)基和不同的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)對(duì)生姜外植體進(jìn)行誘導(dǎo)、增殖和生根培養(yǎng)[4]，采用煉苗與不煉苗的不同處理方式進(jìn)行栽培，會(huì)對(duì)生姜組培苗移栽成活率有一定的影響, 通過試驗(yàn)形成生姜組培苗的生產(chǎn)技術(shù)體系.

1 試驗(yàn)材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料：安徽省銅陵市的銅陵白姜品種；組培瓶用650 mL寬底小口玻璃瓶.

試劑:1-萘乙酸 (1-naphthylacetic acid, NAA) 購自山東漢光農(nóng)業(yè)科技股份有限公司 (該公司分裝產(chǎn)品) 、6-芐氨基嘌呤 (6-benzylaminopurine, 6-BA) 購自上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司、玉米素6-反式-4-羥基-3-甲基-丁-2-烯基氨基嘌呤(Zeatin，ZT)購自北京康倍斯(?chembase)科技有限公司(該公司分裝產(chǎn)品)、吲哚丁酸(Indole-3-Butytric acid，IBA)購自上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司、活性炭(Charcoal activated)購自北京康倍斯(?chembase)科技有限公司(該公司分裝產(chǎn)品)

基本培養(yǎng)基:MS培養(yǎng)基和1/2MS培養(yǎng)基，其固體培養(yǎng)基用7g/L瓊脂固化，瓊脂完全溶化后調(diào)pH值至7.0，在121℃下高壓滅菌15～20 min

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 生姜催芽處理 取健壯、無蟲咬、無傷口和表面光潔姜塊進(jìn)行催芽長(zhǎng)到2 cm.

1.2.2 外植體消毒 芽長(zhǎng)2 cm生姜，用多菌靈1 000～1 500倍稀釋液浸泡10～12 h晾干，流水下用軟毛刷刷干凈，用手術(shù)刀削去生姜外圈肉，留1.5 cm左右莖塊，在無菌操作臺(tái)用70%～75%酒精[5]震蕩3 min，在無菌操作臺(tái)內(nèi)用1‰升汞振蕩8～10 min，靜止2 min，然后再用無菌水震蕩3～5 min，放入8%～10%NaClO[5]中振蕩3～5 min，再用無菌水震蕩3 min，靜止1 min，然后再用無菌水振蕩3 min，用滅菌的鑷子撈出放在滅過菌的操作盤中待用.

1.2.3 接種 將消毒待用的生姜外植體在解剖鏡下剝?nèi)ブ車o塊，留直徑0.5～1 mm，長(zhǎng)度5 mm之內(nèi)芽點(diǎn)，在無菌操作臺(tái)內(nèi)接入誘導(dǎo)培養(yǎng)基，每瓶接種2株，以防止交叉感染，提高成活率，暗培養(yǎng)7 d，累計(jì)培養(yǎng)3周能見完整莖葉，去除頂芽?jī)?yōu)勢(shì)接入增殖培養(yǎng)基，每瓶2株；培養(yǎng)4周后把增殖瓶中叢生芽切成單個(gè)芽體，保留頂芽?jī)?yōu)勢(shì)接入生根培養(yǎng)基，每瓶9株.

1.2.4 培養(yǎng)基的選擇與配制 初代培養(yǎng)基 6個(gè)處理，每個(gè)處理50瓶，每瓶100 mL培養(yǎng)基:

①1MS+6-BA1.0 mg/L；

②MS+6-BA1.5 mg/L+NAA0.1 mg/L；

③MS+6-BA5.0 mg/L+NAA0.1 mg/L；

④MS+ZT2.0 mg/L；

⑤MS+ZT4.0 mg/L；

⑥MS+ZT6.0 mg/L.

增殖培養(yǎng)基 3個(gè)處理，每個(gè)處理50瓶，每瓶100 mL培養(yǎng)基：

①M(fèi)S+ ZT1.0 mg/L+ NAA1.0 mg/L；

②MS+ ZT2.0 mg/L+ NAA1.0 mg/L；

③MS+ ZT3.0 mg/L+ NAA1.0 mg/L.

生根培養(yǎng)基 3個(gè)處理，每個(gè)處理50瓶，每瓶100 mL培養(yǎng)基：

① MS+IBA0.1 mg/L+ 活性炭1.0mg/L；

② MS+IBA0.3 mg/L+ 活性炭1.0mg/L；

③ MS+IBA0.5 mg/L+ 活性炭1.0mg/L.

1.2.5 組培苗的培育 將初代培養(yǎng)瓶放置在培養(yǎng)架上進(jìn)行，暗培養(yǎng)7 d，此時(shí)能看見接種的芽點(diǎn)膨大2～3倍，室溫保持在23～28℃, 之后保持每天照光11 h , 光照強(qiáng)度1 500～2 000 lux ，培養(yǎng)3周以后, 將培養(yǎng)出的小芽轉(zhuǎn)接新鮮培養(yǎng)基中進(jìn)行增殖培養(yǎng)，培養(yǎng)4周后，將叢生芽分割, 保留頂芽生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，轉(zhuǎn)接到生根培養(yǎng)基上培養(yǎng).

1.2.6 組培苗的處理 將組培苗分為壯苗和弱苗2組, 壯苗4～5葉、白根多，弱苗葉少苗小、白根少, 壯苗和弱苗各自一分為二進(jìn)行煉苗和不煉苗處理，煉苗時(shí)間為1周，光照5 000～10 000 Lux，然后將苗用鑷子從組培瓶?jī)?nèi)取出，用2 000～3 000倍多菌靈清洗根部培養(yǎng)基，分別移栽在草炭∶蛭石∶泥沙=1∶1∶1上，將各處理定植好的苗置于玻璃溫室內(nèi), 進(jìn)行栽培管理，觀察生姜苗的生長(zhǎng)情況.

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 不同濃度6-BA、NAA、ZT配比對(duì)生姜芽成活率的影響

經(jīng)過發(fā)芽培養(yǎng)的生姜外植體消毒后取直徑0.5～1 mm，長(zhǎng)度5 mm大小，在無菌操作臺(tái)內(nèi)接入誘導(dǎo)培養(yǎng)基誘導(dǎo)愈傷組織形成，防止交叉感染，提高成活率，每瓶接種2株，暗培養(yǎng)7 d，再培養(yǎng)2周能見完整莖葉幼苗，ZT促進(jìn)植物細(xì)胞分裂，保持細(xì)胞活力，分化效果好；6-BA性質(zhì)穩(wěn)定，可以促進(jìn)細(xì)胞分裂，價(jià)格便宜；NAA在組織培養(yǎng)中啟動(dòng)能力強(qiáng)，可人工合成，對(duì)光熱穩(wěn)定，促進(jìn)行細(xì)胞分裂與伸長(zhǎng)生長(zhǎng)[7]；不同濃度的6-BA、NAA、ZT通過配比，對(duì)生姜的成活率有較大影響.從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，生姜進(jìn)行組織培養(yǎng)育苗時(shí)形成愈傷組織的成活率均較好，其中以MS+ZT6.0 mg/L培養(yǎng)基成活率最高，可達(dá)98%，明顯高于其它培養(yǎng)基(見表1)，表明ZT對(duì)生姜初代培養(yǎng)具有較好的促進(jìn)作用，有利于生姜成活，低濃度的6-BA對(duì)生姜的初代培養(yǎng)效果較差，只有達(dá)到一定的濃度才有效果，高濃度的6-BA對(duì)植物的促進(jìn)作用與潘菊[8]的研究結(jié)果一致.

表1 不同濃度6-BA、NAA、ZT配比對(duì)成活率的影響Tab.1 Effects of Combination of 6-BA、NAA and ZT Concentration on Survival Rate

2.2 不同濃度ZT對(duì)生姜叢生芽增殖倍數(shù)的影響

通過誘導(dǎo)培養(yǎng)基培養(yǎng)的生姜芽，經(jīng)過累計(jì)3周的培養(yǎng)，形成具有完整莖葉的植株，將其頂芽?jī)?yōu)勢(shì)切除，分別接種到不同濃度玉米素的增殖培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，ZT刺激植物的芽、根部生長(zhǎng)和發(fā)育，增加分蘗，保持細(xì)胞活力，配合使用NAA，有利于增殖苗的形成，通過4周的培養(yǎng)，形成大量叢生芽，不同濃度的ZT對(duì)叢生芽增殖效果不同(見表2)，通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果可以看出，進(jìn)行生姜叢生芽增殖以MS培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基，添加 ZT2.0 mg/L+ NAA1.0 mg/L增殖效果最好，增殖倍數(shù)可達(dá)5.13倍，低濃度的ZT增殖效果較差，分別為4.3倍和3.03倍.

表2 不同濃度ZT對(duì)生姜叢生芽增殖倍數(shù)的影響Tab.2 Effects of Different Concentration of ZT on Multiple Shoot Bud Multiplication

2.3 不同濃度IBA對(duì)生姜誘導(dǎo)生根的影響

將通過增殖培養(yǎng)4周后的生姜苗，保存頂芽生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，將叢生芽切割后接種到加入不同濃度IBA和活性炭的生根培養(yǎng)基中，IBA具較強(qiáng)的促進(jìn)發(fā)根能力，且對(duì)光和熱穩(wěn)定；活性炭有較強(qiáng)的吸附性，可減少有害物質(zhì)對(duì)組培苗的不利影響，還可以創(chuàng)造暗環(huán)境[9]，有利于植物根系的生長(zhǎng)，使生姜苗形成較多根系，從試驗(yàn)結(jié)果可以看出(見表3)，低濃度的IBA對(duì)促進(jìn)生根效果差，而MS+ IBA0.3 mg/L+活性炭1.0 mg/L最有利于生姜組培苗根系的生長(zhǎng)和形成，總的根數(shù)可達(dá)到256根，平均根長(zhǎng)可達(dá)5.07 cm，對(duì)生姜組培苗的移植具有較強(qiáng)的促進(jìn)作用.

2.4 煉苗與不煉苗對(duì)生姜組培苗移栽成活率的影響

將組培苗分成壯苗和弱苗兩組，各分一半分別進(jìn)行煉苗和不煉苗處理，從試驗(yàn)結(jié)果可以看出(表4)，采用草炭∶蛭石∶泥沙=1∶1∶1作為栽培基質(zhì)對(duì)植物生長(zhǎng)是有效的，煉苗時(shí)成活率均有很大幅度的提升，可達(dá)99.25%，不煉苗進(jìn)行移栽成活率明顯下降，由此可知，煉苗對(duì)成活率是有促進(jìn)作用的.

表4 煉苗與不煉苗對(duì)組培苗成活率的影響Tab.4 Effects of Tested and Untested Seedlings on Survival Rate of Tissue Culture Seedlings

3 結(jié)論

在進(jìn)行生姜的組培苗生產(chǎn)過程中，細(xì)胞分裂素是必不可少的，多數(shù)組培生產(chǎn)者采用6-BA，認(rèn)為其對(duì)愈傷組織誘導(dǎo)與分化效果比較好[10]，價(jià)格比較便宜，6-BA濃度越高，組織分化能力越強(qiáng)，是人工合成激素.而ZT是一種植物內(nèi)源性激素，可人工合成，有效成分為植物天然內(nèi)源激素，更適合于植物生長(zhǎng)所需，在很多年的組培苗的生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)使用ZT時(shí)，組培苗的生長(zhǎng)勢(shì)更好，植物生長(zhǎng)狀態(tài)更佳，也極少發(fā)生黃褐現(xiàn)象，同時(shí)在試驗(yàn)的生產(chǎn)過程中，結(jié)果也發(fā)現(xiàn)ZT比6-BA效果更好，能有效促進(jìn)生姜愈傷組織誘導(dǎo)與分化形成較多的芽，且生姜植株生長(zhǎng)更加健壯.ZT濃度為 6.0 mg/L時(shí)，誘導(dǎo)效果達(dá)到最佳，成活率可達(dá)98%以上；當(dāng)ZT濃度為2.0 mg/L加入1mg/L的NAA能有效促進(jìn)姜芽的增殖，增殖系數(shù)為5.13倍，而且組培苗健壯；在生根培養(yǎng)階段加入1mg/L的活性炭，培養(yǎng)基的顏色加深，便于形成暗環(huán)境，有利于促進(jìn)根系生長(zhǎng)；在移栽定植的過程中，煉苗比不煉苗效果要好，煉苗后移栽成活率可達(dá)99%以上.