姜荷花品種紅火炬的組織培養(yǎng)技術(shù)

陳 麗 王健蓉 陳桂玲 楊碧蘭 鄭丹虹

（汕頭市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，廣東 汕頭 515021）

姜荷花（Curcuma alismatifoliaGagnep．）屬姜科、姜黃屬多年生球根草本植物，原產(chǎn)于泰國清邁一帶。姜荷花花形獨(dú)特，花色鮮艷，花期長，因其苞片酷似荷花而得名［1］。作為一種新型的花卉種類，姜荷花是姜黃屬植物中極具觀賞性的高檔鮮切花之一，是國際上流行的鮮切花材料，其在“花卉王國”荷蘭常作為一種稀有高檔的花卉品種，被譽(yù)為“熱帶郁金香”，既可豐富我國的高檔鮮切花品種，也可作為盆栽觀賞或應(yīng)用于園林綠化，觀賞價(jià)值較高，品質(zhì)優(yōu)良，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益，開發(fā)利用前景廣闊。姜荷花的花期一般在夏秋季，正好可以彌補(bǔ)此時(shí)其他花卉資源相對(duì)較少的空缺，在園林應(yīng)用方面有著十分明顯的優(yōu)勢(shì)［2］。姜荷花生長快，一般在種植后100 d左右開花；栽培容易，管理簡(jiǎn)便；其對(duì)栽培環(huán)境大多沒有特殊要求，掌握好栽培季節(jié)和水肥管理方法，即可保證其正常生長和開花。姜荷花主要在海南省、廣東省和福建省種植，且規(guī)模不大，有很大的發(fā)展空間。紅火炬株高35 cm左右，5片葉同時(shí)開花，花形似火炬，花序長19 cm，苞片約90枚，苞片深紅色，黃色小花生于苞片腋部，花形獨(dú)特，花色艷麗，而且粗生易種，抗病力強(qiáng)［3］。其觀賞部位主要為苞葉，上部苞片觀賞價(jià)值高，紫紅色，下部苞片深紅色，與花序軸合成蜂窩狀排列。單支花作切花時(shí)觀賞期約15 d［4］。目前，只能用常規(guī)的球根對(duì)其進(jìn)行培養(yǎng)繁殖，但這種方法繁殖速度慢且種球品質(zhì)下降，不能滿足市場(chǎng)需求。采用組織培養(yǎng)快速繁殖技術(shù)，可獲得優(yōu)質(zhì)整齊的種苗，能夠?yàn)榧t火炬的種苗快速繁殖開辟一條有效途徑，但目前關(guān)于紅火炬的組織培養(yǎng)相關(guān)研究未見報(bào)道。

之前的試驗(yàn)存在以下問題：①由于多采用地下根莖上生長的頂芽或芽作外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)，消毒滅菌較難，組織培養(yǎng)污染率較高；②不定芽的繁殖系數(shù)較低；③生產(chǎn)的組培苗根莖較細(xì)長，質(zhì)量下降且生長緩慢。本試驗(yàn)通過催芽和在MS培養(yǎng)基中進(jìn)行無菌培養(yǎng)，降低了組織培養(yǎng)過程中的污染率，同時(shí)以MS培養(yǎng)基為基礎(chǔ)，通過不同的處理方式與外源激素，實(shí)現(xiàn)了紅火炬組織培養(yǎng)中根莖的快速生長。該方法操作簡(jiǎn)單、根莖的快速生長效果顯著。本試驗(yàn)中利用組培快繁技術(shù)，對(duì)紅火炬進(jìn)行離體組織培養(yǎng)，通過快速繁殖獲得紅火炬種苗，以滿足市場(chǎng)需求［5］。選用健康、壯實(shí)的紅火炬的花軸作為外植體，比較不同處理方式、不同激素及濃度對(duì)其叢生芽誘導(dǎo)、增殖、分化、壯苗生根的影響，探索適合的培養(yǎng)方法，達(dá)到快速獲得大量種苗的目的。

1 材料與方法

1.1 材料準(zhǔn)備

選取健壯、無病蟲害的紅火炬花軸，先用75%的酒精擦拭其表面灰塵。在超凈工作臺(tái)上將長段的材料于無菌盤中切成3段，針對(duì)3段材料分別采用不同的處理方式，比較不同處理方法的污染率及死亡率：①置于三角瓶中用0.1%升汞溶液浸泡消毒6 min后用無菌水沖洗3次，再用0.1%升汞溶液浸泡消毒3 min后用無菌水沖洗3次；②用0.1%升汞溶液浸泡消毒10 min后用無菌水沖洗3次，再用0.1%升汞溶液浸泡消毒5 min后用無菌水沖洗3次；③用0.1%升汞溶液浸泡消毒15 min后用無菌水沖洗3次，再用0.1%升汞溶液浸泡消毒8 min后用無菌水沖洗3次。處理過程中應(yīng)持續(xù)振蕩或搖晃，使紅火炬的花軸與消毒液充分接觸，將處理好的外植體置于無菌盤中，用過濾紙擦干水分，剝?nèi)ケ砻婕t色鱗片，鱗片切除后將材料切成長1.0～1.5 cm、寬1.0～1.5 cm、厚0.5 cm的小塊外植體［6］。

1.2 誘導(dǎo)培養(yǎng)

誘導(dǎo)培養(yǎng)基設(shè)定為6種，每瓶培養(yǎng)基中的基質(zhì)為蔗糖25.0 g/L、瓊脂5.5 g/L，pH值為5.5～5.8。使用圓菌（103.4 kPa、121 ℃、20～30 min，下同），將外植體接于下列誘導(dǎo)培養(yǎng)基中：①M(fèi)S+6-BA 0 mg/L；②MS+6-BA 2 mg/L；③MS+6-BA 4 mg/L；④MS+6-BA 6 mg/L；⑤MS+6-BA 8 mg/L；⑥MS+6-BA 10 mg/L。每瓶培養(yǎng)基接種三四塊，每種培養(yǎng)基接種10瓶，室溫（26±2） ℃黑暗培養(yǎng)40 d后觀察誘導(dǎo)情況［7］。

1.3 繼代培養(yǎng)

不同激素6-BA濃度對(duì)繼代增殖的影響。將誘導(dǎo)出的不定芽分成單株，分別接種于下列繼代培養(yǎng)基中：①M(fèi)S+6-BA 0 mg/L；②MS+6-BA 2 mg/L；③MS+6-BA 4 mg/L；④MS+6-BA 6 mg/L；⑤MS+6-BA 8 mg/L；⑥MS+6-BA 10 mg/L。每瓶培養(yǎng)基接種三四個(gè)芽，每種培養(yǎng)基接種10瓶。培養(yǎng)30 d后，調(diào)查芽的增殖情況［8］。

1.4 生根培養(yǎng)

將繼代培養(yǎng)中的芽分成單株，分別接種于下列生根培養(yǎng)基中：①M(fèi)S+ NAA 0 mg/L；②MS+ NAA 0.2 mg/L；③MS +NAA 0.4 mg/L；④MS+ NAA 0.6 mg/L；⑤MS+NAA 0.8 mg/L；⑥MS+ NAA 1 mg/L。每瓶培養(yǎng)基接種三四個(gè)芽，每種培養(yǎng)基接種10瓶。培養(yǎng)30 d后，統(tǒng)計(jì)生根條數(shù)［9］。

1.5 煉苗和栽培

將經(jīng)過生根培養(yǎng)的玻璃瓶苗放入玻璃棚（光照低于7 000 lx），進(jìn)行馴化培養(yǎng)20 d后，選取高6～9 cm、有三四片葉、根5條以上的瓶苗洗凈，泡藥5 min后晾干，植入5 cm深栽培基質(zhì)泥炭土塑料杯中，露天栽培14 d根系強(qiáng)壯后，可下地栽培。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同消毒滅菌時(shí)間對(duì)姜荷花外植體誘導(dǎo)污染率、成活率和死亡率的影響

外植體經(jīng)過消毒滅菌，黑暗培養(yǎng)40 d后，由表1可知，第一種處理方式滅菌時(shí)間較短，污染率100%；第二種方式效果相對(duì)合適，達(dá)到45%的成活率；第三種處理方式滅菌時(shí)間較長，死亡率100%，外植體全部失活。因此，把握外植體的滅菌處理方式對(duì)外植體污染率與死亡率有較大影響。

表1 不同外植體處理方式的污染率與死亡率

2.2 不同6-BA濃度對(duì)誘導(dǎo)率的影響

外植體經(jīng)過培養(yǎng)40 d后，由表2可知，當(dāng)6-BA濃度低于8 mg/L時(shí)，外植體未進(jìn)行分裂生產(chǎn)，誘導(dǎo)率為0；6-BA濃度在8 mg/L時(shí)，不定芽較短且難伸長，效果不理想，誘導(dǎo)率為2.5%；6-BA濃度在10 mg/L時(shí)的外植體誘導(dǎo)率較高，誘導(dǎo)率達(dá)到30%，不定芽的效果最理想（如圖1所示）。因此6-BA濃度10 mg/L培養(yǎng)基較適合外植體的誘導(dǎo)。

圖1 單芽誘導(dǎo)成功情況

表2 不同培養(yǎng)基對(duì)誘導(dǎo)率的影響

2.3 不同6-BA濃度對(duì)繼代增殖的影響

不定芽經(jīng)過培養(yǎng)30 d后，由表3可知，不定芽在不同6-BA濃度的培養(yǎng)基上，20 d后可見叢芽長出。30 d后調(diào)查，6-BA濃度大于6 mg/L時(shí)增殖效果好（如圖2所示），芽的增殖率約為3.6且芽的狀態(tài)良好，可用于生根培養(yǎng)。隨著6-BA濃度的增加，芽的數(shù)量增多，當(dāng)6-BA濃度大于6 mg/L時(shí)，芽的增殖緩慢，芽的增長率與濃度為6 mg/L時(shí)持平。

表3 不同培養(yǎng)基對(duì)繼代增殖的影響

圖2 單芽增殖情況

2.4 不同NAA對(duì)生根培養(yǎng)的影響

芽苗經(jīng)過培養(yǎng)30 d后，在不同NAA濃度的培養(yǎng)基中均能生根。由表4可知，根的數(shù)量隨NAA濃度的提高而增加，NAA濃度小于0.2 mg/L時(shí)生根條數(shù)較少，平均每株生根數(shù)為5條。NAA濃度大于0.2 mg/L時(shí)生根條數(shù)比較多，且根系強(qiáng)壯、數(shù)量較多，平均每株生根數(shù)為11條。當(dāng)NAA濃度大于0.2 mg/L時(shí)，生根條數(shù)與NAA濃度為0.2 mg/L時(shí)持平。

表4 不同培養(yǎng)基對(duì)生根培養(yǎng)的影響

2.5 栽培技術(shù)要點(diǎn)

紅火炬喜溫暖、濕潤的環(huán)境，喜歡較充足的光照，適宜的遮光有利于植株長高和花莖抽長。紅火炬喜排水良好、富含有機(jī)質(zhì)的沙質(zhì)弱酸性土壤，生產(chǎn)適溫為25～32 ℃，夜溫為20～22 ℃，切花生產(chǎn)時(shí)采用地栽方式。各種有機(jī)物質(zhì)都可以用作姜荷花的栽培基質(zhì)。要求基質(zhì)結(jié)構(gòu)粗糙，且富含有機(jī)質(zhì)、滲水性好（見圖3）。

圖3 幼苗在基質(zhì)中生長

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，不同的處理方式與外源激素培養(yǎng)基對(duì)紅火炬不定芽的生長具有一定影響。采用10 min+5 min的0.1%升汞溶液消毒方式比較適合，污染率與死亡率較低；當(dāng)6-BA濃度為10 mg/L時(shí)，誘導(dǎo)效果較好，誘導(dǎo)出的不定芽最理想。當(dāng)6-BA濃度為6 mg/L時(shí)，增殖效果較好；且隨著6-BA濃度增加至10 mg/L時(shí)增殖的效果與6-BA濃度為6 mg/L時(shí)持平。當(dāng)NAA濃度為0.2 mg/L時(shí)，生根效果較好且根系強(qiáng)壯。紅火炬通過花軸的組織培養(yǎng)，可提高增殖率，且生長良好，規(guī)格統(tǒng)一，對(duì)規(guī)模化商品化生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)作用。筆者初步探索了姜荷花工廠化快速育苗的方法，為姜荷花優(yōu)良新品種的保存和快速繁育提供了可行途徑。