廣東炭步芋頭組培快繁技術體系的建立

魏利國 羅燕羽 劉偉光 秦鵬 張木清

摘 要：以廣東炭步芋頭為研究材料，研究不同外源激素對芋頭組培苗不定芽誘導、增殖、生根的影響，以及不同育苗基質對芋頭組培苗的影響，以期建立一套完整的炭步芋頭組培快繁技術體系。結果表明：最佳的不定芽誘導培養基為：MS+4.0mg/L6-BA+0.1mg/LNAA，誘導率為85%;最佳增殖培養基為：MS+2.0mg/L6-BA+0.2mg/LNAA，增殖系數為4.2;最佳的生根培養基為：1/2MS+0.1mg/LNAA，生根率為100%;煉苗基質最佳的為蛭石，成活率可達到98%。

關鍵詞：炭步芋頭;組織培養;快速繁殖

1 前言

炭步芋頭是廣東省廣州市花都區炭步鎮的特產，其母芋（芋頭）呈橢圓筒形，一般長20～32cm，直徑40～55cm，皮薄呈棕黃色，單個母芋重1.4～5.6kg，每個母芋基部可產生4～6個重25～125g的小芋子，母芋體大形美，芋肉帶紫紅色檳榔花紋。煮食時，香味四溢，口感酥松、粉嫩、香醇。因其個頭大、肉質粉、味香、綿軟等特點而聞名海內外。

近幾年隨著種植結構的調整，炭步鎮種植檳榔芋的面積逐年擴大，檳榔芋已成為該鎮主栽蔬菜品種之一[1]。然而長期的無性繁殖導致了芋頭植株病蟲害嚴重、種性退化等，尤其是近幾年，發病率達到80%以上，到最后采收的商品率僅為15%左右，嚴重影響了炭步芋頭的發展。

目前生產上芋頭種植普遍采用塊莖繁殖，其自然繁殖系數較低，所以即便同一地區的同一“品種”也不是從一個單株個體產生而來，導致了芋頭品種內的遺傳性狀千差萬別[2]。另外，芋頭等塊根、塊莖類作物在繁殖過程中容易被病毒侵染，而且會不斷累積，造成品質下降、產量降低，進而影響其產品的品質性狀[3]。

本文以炭步文崗檳榔香芋莖尖為試驗材料，通過試驗研究出一套炭步文崗檳榔香芋的莖尖組培快繁技術體系，促進炭步地區芋頭產業健康、快速發展。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

供試芋頭為炭步檳榔芋頭，由花都區炭步文崗香芋合作社提供的。

2.2 試驗方法

2.2.1 外植體的處理與消毒

選用炭步芋頭為材料，挑選健壯、無病蟲害、地下塊莖100g左右的芋頭植株，用自來水清洗干凈，于遮陽通風處晾干表面水分，然后切取2cm×2cm×3cm大小的莖尖，置于超凈工作臺中進行滅菌處理。用75%的酒精浸泡1min，無菌水清洗3～4次后，取出放入0.1%升汞溶液中滅菌10min，期間不斷振蕩，最后用無菌水清洗5～6次，置于接種盤上，剝取直徑為3～5mm的莖尖，接種于不定芽誘導培養基中。

2.2.2 不定芽的誘導與增殖培養

以MS+3%蔗糖+5g/L卡拉膠為基本培養基（pH=5.8～6.0），添加不同濃度的6-BA（2.0、3.0、4.0、5.0mg/L）和NAA（0.1、0.2mg/L）進行不定芽誘導培養和增殖培養。

不定芽的誘導培養，每瓶1個外植體，每種培養基接種50瓶，培養30天后觀察分化情況，統計不定芽誘導率。增殖培養，每種培養基50瓶，每瓶接種6叢，每叢2～3個芽，三個重復，培養20天觀察增殖情況，統計增值率。

2.2.3 生根培養

設置4種生根培養基：B1：1/2MS+0.1mg/LNAA+3%蔗糖+5g/L卡拉膠+0.5g/L活性炭;B2：1/2MS+0.2mg/LNAA+3%蔗糖+5g/L卡拉膠+0.5g/L活性炭;B3：1/3MS+0.1mg/LNAA+3%蔗糖+5g/L卡拉膠+0.5g/L活性炭;B4：1/3MS+0.2mg/LNAA+3%蔗糖+5g/L卡拉膠+0.5g/L活性炭。每種培養基接種50瓶，每瓶接種10株，培養20天觀察生根情況，統計生根率。

2.2.4 移栽

芋頭組培苗生根完成后，將其置于無太陽光直射的溫室內進行煉苗2～3天，然后半開蓋繼續煉苗2～3天。煉苗完成后清洗掉根部培養基，移栽入裝好不同基質的穴盤（5×10）中。

育苗基質為：C1：草炭土;C2：園土;C3：蛭石。育苗30天，觀察記錄幼苗生根率和生長情況。

3 結果與分析

3.1 不同激素濃度配比對不定芽誘導培養的影響

從表1中可以看出，在同一NAA濃度下，隨著6-BA濃度的升高，芋頭不定芽的誘導率越高。

在較低6-BA濃度情況下，雖然誘導出的芽比較粗壯，但是長勢較慢、分化的芽少，不利于芋頭的快速繁殖。在同一6-BA濃度下，適當提高NAA的濃度，有利于不定芽的誘導，分化的芽數也較多，但在較高濃度激素配比情況下，分化的芽較弱小。因此，最佳的芋頭不定芽誘導培養基為A3，不定芽誘導率不僅可以達到85%，且分化出來的芽，芽粗壯、芽體多、長勢快。

3.2 不同激素濃度配比對叢芽增殖培養的影響

將誘導出來的芋頭芽，切除上部莖葉，保留距基部1～2cm，按2～3個芽一叢接種至增殖繼代培養基中。由表1可知，較高濃度的激素濃度配比有利于提高芋頭不定芽的增殖系數，當6-BA濃度為5mg/L，NAA濃度為0.2mg/L時，芋頭不定芽的增殖系數最高，達到7.2，但不定芽較弱，且顏色淺綠。較低的濃度激素配比雖然芽體粗壯、顏色鮮綠，但增殖系數低，且有大量的根出現，不利于增殖繼代。最優的濃度激素配比為A6培養基，不僅增殖系數高，可達到4.2，且芽體粗壯、顏色鮮綠，且沒有根的生長。

3.3 不同培養基對芋頭生根的影響

將長至6cm左右的增殖芽切成單株接種至生根培養基中，經過20天的生根培養，通過觀察記錄發現，芋頭組培苗生根容易，在試驗的4種生根培養基中都能較好的生根，不過在不同培養基中生根質量還是存在差異的。總體上來看，1/2MS培養基比較有利于芋頭組培苗的生根，且在NAA濃度為0.1mg/L時生根質量最佳，不僅主根粗壯、側根數量多，且長勢快，有利于縮短生根時間。

3.4 不同栽培基質對成活率的影響

將生根完成后的芋頭組培苗清洗掉根部培養基移栽于不同的基質中，栽培15天后，結果如表3所示。總體上芋頭組培苗移栽成活率還是比較高的，其中蛭石最有利于芋頭組培苗的移栽，成活率可達到98%;其次是草炭土，成活率也可達到93%;最差的為園土，不適合于芋頭組培苗的移栽，成活率僅為80%。

4 結論與討論

在炭步芋頭不定芽誘導和增殖繼代過程中，6-BA和NAA的濃度配比具有關鍵作用。在不定芽誘導過程中，在較高濃度激素配比情況下，雖然有利于不定芽的誘導，分化的芽數也較多，但分化的芽較弱小，不利于后期的增殖和生根培養;在較低濃度激素配比情況下，雖然誘導出的芽體粗壯，但長勢慢、芽數少，影響后期增殖速度。在增殖培養過程中，高濃度激素配比，雖然增殖系數高，芽體較弱，且顏色淺綠;較低的濃度激素配比雖然芽體粗壯、顏色鮮綠，但增殖系數低，且有大量的根出現，不利于增殖繼代。

可見，過高或過低的激素濃度配比都不利于炭步芋頭不定芽的誘導和增殖培養，本研究與郭克婷[4]的研究結果一致。本試驗結果表明，最適宜的不定芽誘導激素濃度配比為：4mg/L6-BA+0.1mg/L NAA，最適宜的增殖繼代激素濃度配比為：3mg/L6-BA+0.2mg/L NAA。

觀察發現，炭步芋頭組培苗生根比較容易，在增殖繼代過程中就會有少量根出現，試驗中的4種生根培養都能較好的生根，不過1/2MS培養基還是比較有利于生根的，這可能跟培養基中的營養成分有關，1/2MS培養基營養較充分，所以生根質量較好，最佳的生根培養為1/2MS+NAA0.1mg/L。

本試驗中采用了草炭土、園土和蛭石，其中蛭石的成活率最高，可見，疏松透氣的基質有利于提高炭步芋頭組培苗移栽的成活率，這與符少萍[5]等的研究結果一致，疏松透氣的基質有利于組培苗移栽的成活率。雖然蛭石移栽的成活高，但蛭石當中不含任何營養成分，移栽成活后要及時施肥，否則很容易出現苗弱，或者葉片黃化的現象，在一定程度上海增加了生產成本。對此，可考慮在園土中適當添加蛭石，以改善土壤結構，提高芋頭組培苗移栽成活率，降低生產成本。

參考文獻

[1] 譚衛萍，許敏娜，肖熙鷗.廣州市文岡香芋發展現狀與應對策略[J].南方農業，2011，5（9）：77-79.

[2] 鄭永敏.芋頭脫毒快繁與栽培技術[J].安徽農業科學，2006，34（22）：5824-5932.

[3] 劉玉平.芋脫毒快繁體系建立的初步研究[D].武漢：華中農業大學，2008.

[4] 郭克婷，何金明.張溪香芋莖尖組培快繁技術研究[J].廣東農業科學，2015，42（6）：25-29.

[5] 符少萍，李瑞梅，惠杜娟，等.木薯試管苗煉苗移栽技術研究[J].廣東農業科學，2011，38（11）：39-40.