云南地方品種小黃姜快繁技術研究

楊清松 韋獻雅 楊青 王應梅 陶永宏

（1.云南省文山壯族苗族自治州農業科學院 云南文山 663099；2.成都農業科技職業學院 四川成都 610000）

生姜（Zingiber officinaleRoscoe.）為姜科多年生草本植物，又稱生姜、黃姜等，我國中部、東南部至西南部各省區廣為栽培，亞洲熱帶地區亦常見栽培。生姜是藥用、食用、加工等多用途經濟作物，是我國重要的外貿產品，具有市場需求大、產量高、經濟效益好等特點，中國是世界上生姜栽培面積最大且生產總量最多的國家[1-4]。生姜一般不開花，很難進行有性繁殖，生產上主要進行無性繁殖。無性繁殖的生姜容易受到多種病毒的侵染，造成品種嚴重退化、產量下降、種質資源變劣，一般減產30%～50%，嚴重制約了生姜的生產發展[5]。云南地方生姜品種是當地重要經濟作物，主要靠農戶自己留種種植，多年種植后種性退化嚴重，生姜產量和品質受到很大影響，亟需快繁技術進行品種提純復壯。國內外目前尚無高抗病毒的生姜品種和高效殺滅病毒藥劑，因此采用莖尖組織培養脫毒生姜苗，成為防治病毒提高生姜產量和品質的首選方法[6]。本研究利用熱處理和莖尖脫毒相結合的方法進行催芽鈍化病毒、表面消毒、莖尖分生組織剝取，對無菌苗誘導培養（基本培養基為 MS附加不同比例的激素）、繼代誘導培養、生根誘導等一系列實驗操作及培養基配方進行優化，旨在建立文山地方品種生姜快繁體系，為姜種的快速繁殖提供技術保障，同時為其生產應用提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

實驗材料為文山地方生姜品種小黃姜，2018年9月收獲，2019年2月份芽點萌發，待用。

1.2 方法

1.2.1 無菌苗誘導培養

1.2.1 .1 選材及熱處理選取優良單株作莖尖剝離材料，采用熱處理結合莖尖脫毒技術。放置在光照培養箱中以長光照高溫熱處理（16 h光照，38～41℃；8 h 黑暗，30～32℃）一周。

1.2.1 .2 誘導培養基的制備MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L+瓊脂 7 g/L+蔗糖30 g/L；MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+瓊脂7 g/L+蔗糖30 g/L；MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L+瓊脂 7 g/L+蔗糖 30 g/L，熬制好后分裝入瓶。在 0.12 Mpa/cm2壓力下滅菌20～ 23 min，冷卻備用。

1.2.1 .3 莖尖剝離接種將生姜 2～3 cm 的嫩芽放入紗布袋，加 1～2滴洗潔精，用自來水沖洗 1 h后，倒掉水，置于超凈工作臺中，在75%酒精中浸泡 20～30 s，再用 2%次氯酸鈉溶液消毒 12～18 min；取出用無菌水沖洗 3～5次，用滅菌濾紙吸干材料表面水分，在體視解剖鏡下用手術刀等工具輕、準、快速地剝去幼葉，切取帶2～4個葉原基（1.0 mm左右）的生長點，放入裝有培養基的培養瓶中，每瓶放1個生長點并注明品種、莖尖號、接種日期。培養條件：置于培養箱中進行誘導培養，日溫 21～25℃，夜溫15～18℃，光照時數 l2～14 h/d，光照強度 2 000～3 000 1x。

1.2.2 繼代培養待誘導出芽后，在超凈工作臺中用剪刀將生姜小芽（不帶葉片）切下來接種到繼代培養基中，培養基配方：MS+6-BA 0.5 mg/L+瓊脂 7 g/L+蔗糖 30 g/L；MS+瓊脂 7 g/L+蔗糖30 g/L；1/2 MS+瓊脂7 g/L+蔗糖30 g/L。培養條件同1.2.1。

1.2.3 生根培養待誘導出芽后，在超凈工作臺中用剪刀將生姜小芽（不帶葉片）切下來接種到生根培養基中，培養基配方：1/2 MS+NAA 0.1 mg/L+卡拉膠7 g/L+蔗糖30 g/L；1/2 MS+NAA 0.5 mg/L+卡拉膠7 g/L+蔗糖30 g/L；1/2 MS+卡拉膠7 g/L+蔗糖30 g/L。培養條件同1.2.1。

1.2.4 馴化移栽基質配方：蛭石∶珍珠巖=1∶1（m∶m，下同）（CK）；蛭石∶椰糠=2∶1；蛭石∶椰糠=1∶1；椰糠；營養土；營養土∶椰糠=1∶1。

2 結果與分析

2.1 不同消毒方式對莖尖的影響

從表1可以看出，最佳消毒方法是75%酒精20 s+2%次氯酸鈉15 min，這種消毒方法污染率僅為5%，未污染的莖尖顏色正常，沒有出現壞死現象。酒精的消毒時間過長容易導致外植體邊緣褐化變色，次氯酸鈉消毒時間過程容易導致外植體出現壞死現象，培養一段時間后莖尖死亡。因此，合適的消毒方式不僅要考慮污染率，還要看后期的生長狀況。

2.2 不同培養基對莖尖誘導的影響

從表2可以看出，在培養基1中，莖尖長勢弱，生長緩慢，芽分蘗慢；培養基2中，莖尖長勢較快，芽分蘗側芽速度快；培養基3中，前期長勢較快，但是長了很多根毛，后期長勢緩慢。可能是生姜對 6-BA濃度敏感度低，較高濃度有利于莖尖分蘗，但對 NAA濃度非常敏感，容易長根毛[7-8]。誘導生長40 d的莖尖見圖1。

圖1 誘導生長40 d的莖尖

表2 不同培養基對莖尖誘導的影響

2.3 不同培養基對繼代培養的影響

使用3種不同配方培養基進行繼代培養，結果（表3）發現，培養基 2的增殖系數較高，達到 5，并且組培苗長勢正常，這可能是由于生姜本身內源激素充足，足夠組培苗生長，不需要單獨添加外源激素。培養基 3增殖系數僅為 3，組培苗長勢比較弱，生長緩慢。培養基1增殖系數最高，達到了 7，但是發出的芽非常弱小，后期部分死亡。

表3 不同培養基對繼代培養的影響

2.4 不同培養基對生根培養的影響

從表4可以看出，培養基1的生根率為100%，根系3～5根，根系粗短，為較適宜的生根培養基；培養基2生根率100%，但是根系多，根系細長；培養基3生根率80%，根系多，細小，容易折斷。生根階段使用卡拉膠，移栽時根部培養基易清洗，減少根部損傷，增加移栽成活率。培養基1生長情況見圖2。

圖2 培養基1生姜生長情況

表4 不同培養基對生根培養的影響

2.5 不同材料配制栽培基質對生姜種姜繁育的影響

基質栽培是用自身不含營養成分的珍珠巖、蛭石、河沙等代替土壤作為基質，高密度栽植試管苗，在部分或全部人工控制溫、光、水、肥及生長調節劑等條件下，快速繁育種姜獲得下代姜種[9-10]。本試驗將資源豐富的營養土（屬于優質低位泥炭土）、椰糠（椰子外殼纖維粉末）運用到生姜種姜的生產中，試驗效果良好。以小黃姜為材料，經栽培基質配制試驗可知，在相同栽培條件和管理措施下，不同材料配制栽培基質中，最優栽培基質為“營養土∶椰糠=1∶1”（表5），比傳統對照采用“蛭石+珍珠巖=2∶1”的基質，產量提高50%，經濟效益明顯增加。處理6生姜移栽生長情況見圖3。

表5 不同材料配制栽培基質對生姜種姜繁育的影響

圖3 處理6生姜移栽生長情況

3 討論與結論

姜種的快速繁殖可提供技術保障，為生產應用提供支撐。生姜有許多個品種，在具體的組培快繁中應根據生姜品種選擇合適的培養基、激素配比及培養條件，以完善生姜的組培快繁技術。根據文獻報道，6-BA能促進生姜愈傷組織誘導與分化，但不同生姜品種在組織培養中對6-BA和NAA的濃度配比要求不同，這可能與生姜不同品種的基因型和培養條件等因素有關。過高的NAA 濃度也會抑制生姜幼苗不定芽的形成，適宜的較低濃度的 NAA能和 6-BA起到協同增益的作用，既能促進生姜幼苗不定芽的發生，又能促進生姜組培苗生長[5,11]。葛勝娟[12]研究認為，添加6-BA和NAA的培養基更能促進生姜幼芽的分化和增殖。本實驗表明，在誘導階段，NAA濃度同為0.1 mg/L時，6-BA濃度為1.0 mg/L時，誘導效果最好；NAA濃度增加到 0.5 mg/L，誘導效果降低。呂金麗等[13]的研究結果也表明，當 6-BA濃度相同，NAA濃度過大時，會抑制愈傷的形成。此外，本實驗表明，最佳繼代培養基為MS+瓊脂7 g/L+蔗糖30 g/L，當加入6-BA后，發出的芽非常弱小，后期部分死亡，這與呂金麗等[13]和王少銘等[14]研究得出的最佳繼代培養基都加入了 6-BA和 NAA的結果不一致，這可能是地域及地方品種的不一致所造成的差異。本研究結果可為云南文山當地生姜優良種苗的快速繁殖提供技術支撐，同時為文山種質資源保存、組培擴繁、品種改良、育種等研究奠定基礎，促進文山州及周邊地區生姜產業持續健康發展。