石斛新品種粉佳人增殖及生根條件優化

摘""要：粉佳人是三明市農業科學研究院選育的觀賞石斛新品種，在工廠化育苗中，發現粉佳人叢芽增殖慢，增殖系數低，組培苗根系不夠發達等問題，影響該品種大規模生產。為提高石斛新品種粉佳人工廠化育苗效率，以粉佳人無菌苗為外植體，采用L9（33）正交試驗探討植物生長調節劑6-BA、NAA及添加物香蕉泥、活性炭AC對粉佳人莖段不定芽增殖及組培苗生根的影響。結果表明，粉佳人莖段不定芽增殖適宜的培養基為1/2"MS+6-BA"3"mg/L+香蕉泥100"g/L+白糖30"g/L+AC"1"g/L+瓊脂粉5.6"g/L。培養4個月后，莖段不定芽增殖系數為5.08。極差分析結果表明，3種因素（6-BA、NAA、香蕉泥）的主次關系為6-BAgt;NAAgt;香蕉泥，主體間效應檢驗表明6-BA對生長速度系數的影響達顯著水平（Plt;0.05）。粉佳人生根壯苗最適宜的培養基為1/2"MS+NAA"1"mg/L+香蕉泥100"g/L+白糖15"g/L+瓊脂粉5.6"g/L，培養2個月后，組培苗生根的生長速度系數為12.82，苗平均株高12.66"cm，平均葉長4.02"cm，平均根數11.80"條，平均單株重1.67"g。極差分析表明3種因素（NAA、AC、香蕉泥）的主次關系為NAAgt;ACgt;香蕉泥，主體間效應檢驗表明，3種因素（NAA、AC、香蕉泥）對粉佳人生根的影響均不顯著。表型性狀相關性分析結果表明，苗單株重與株高、葉長、葉寬、根數呈極顯著正相關（Plt;0.01）。本研究對石斛新品種粉佳人的增殖及生根條件進行了優化，可為石斛新品種及其他蘭科植物的種苗繁育提供技術參考。

關鍵詞：石斛；粉佳人；組織培養；增殖；生根中圖分類號：S682.31""""""文獻標志碼：A

Optimization"of"Proliferation"and"Rooting"Conditions"for"a"New"Variety"of"Dendrobium"Fenjiaren

JIANG"Jinlan

Sanming"Academy"of"Agricultural"Sciences"/"Fujian"Key"Laboratory"of"Crop"Genetic"Improvement"and"Innovative"Utilization"for"Mountain"Area，"Sanming，"Fujian"365051，"China

Abstract："Fenjiaren"is"a"new"Dendrobium"variety"bred"by"Sanming"Academy"of"Agricultural"Sciences"for"both"ornamental"and"edible"purposes."In"factory"seedling"cultivation，"it"was"found"that"Fenjiaren"had"slow"cluster"bud"proliferation，"low"proliferation"coefficient，"underdeveloped"root"system"of"tissue"culture"seedlingsnbsp;and"other"problems，"which"affecting"the"large-scale"production"of"this"variety."To"improve"the"efficiency"of"factory"seedling"cultivation"of"the"variety，"the"sterile"seedlings"were"used"as"the"explants，"the"effects"of"plant"growth"regulators"including"6-BA，"NAA，"and"additives"such"as"banana"puree"and"AC"on"the"proliferation"of"stem"segments"and"the"rooting"of"seedlings"were"studied"using"L9（33）"orthogonal"experiments."The"suitable"culture"medium"for"the"proliferation"of"stem"segments"of"Fenjiaren"was"1/2"MS+6-BA"3"mg/L，"banana"puree"100"g/L，"white"sugar"30"g/L，"activated"carbon"AC"1"g/L，"and"agar"powder"5.6"g/L."After"4"months"of"cultivation，"the"proliferation"coefficient"of"the"stem"segment"was"5.08."Range"analysis"indicated"that"the"primary"and"secondary"relationship"of"the"factors"was"6-BAgt;NAAgt;banana"puree."The"inter"subject"effect"test"showed"that"6-BA"had"a"significant"impact"on"the"growth"rate"coefficient"（Plt;0.05）."The"most"suitable"culture"medium"for"rooting"was"1/2"MS+NAA"1"mg/L+banana"puree"100"g/L+white"sugar"15"g/L+agar"powder"5.6"g/L."After"2"months"of"cultivation，"the"growth"rate"coefficient"of"the"rooting"was"12.82，"the"average"plant"height"of"the"seedling"was"12.66"cm，"the"average"leaf"length"was"4.02"cm，"the"average"number"of"roots"was"11.80，"and"the"average"plant"weight"was"1.67"g."Range"analysis"indicated"that"the"primary"and"secondary"relationship"of"the"factors"was"NAAgt;ACgt;banana"puree."This"study"optimized"the"proliferation"and"rooting"conditions"of"a"new"variety"of"Fenjiaren，"which"could"provide"technical"reference"for"the"seedling"breeding"of"new"varieties"of"Dendrobium"and"other"Orchid"plants.

Keywords："Dendrobium;"Fenjiaren;"tissue"culture;"proliferation;"rooting

DOI："10.3969/j.issn.1000-2561.2024.06.010

石斛屬（Dendrobium）植物是蘭科（Orchidaceae）多年生附生草本植物[1]，不僅具有藥用價值，還具有很高的觀賞價值，是蘭科植物中觀賞價值較高的四大名蘭之一[2]。目前，石斛蘭已被廣泛栽培于世界各地，經過育種家開展的新品種選育工作，已有不少經典石斛蘭品種流行于市場。我國開展石斛蘭新品種選育較晚，目前市場流行品種大都為國外引進品種[3]。

三明市農業科學研究院自2012年起開展石斛種質資源收集、保存等工作[4-16]。粉佳人是本課題組選育的觀賞石斛新品種，2020年獲得農業農村部植物新品種權（CNA20182196.6）。粉佳人結合了父母本的優良性狀，生長速度快、抗病蟲性好、花色彩明麗，莖稈粗壯、生長量大，具有良好的開發潛力。

與傳統石斛種苗生產以種子播種繁殖不同，為穩定石斛新品種特性，在生產中需要通過莖段不定芽繁殖途徑進行種苗繁育。相對種子播種的原球莖途徑，莖段不定芽繁殖途徑因增殖系數低[17]，培養時間長[18]，產量有限[19]，難以實現規模化生產。本研究針對石斛新品種粉佳人莖段增殖特點，通過優化生長調節物質及添加物等條件對莖段不定芽增殖、小苗生根的影響，以提高增殖系數，獲得健壯的組培苗。本研究將為石斛新品種及其他蘭科植物的種苗繁育提供技術參考。

1""材料與方法

1.1""材料

以石斛新品種粉佳人無菌苗為供試材料，試驗于2022年3～9月在三明市農業科學研究院藥用植物研究所組培室進行。

1.2""方法

1.2.1""莖段不定芽增殖""采用L9（33）正交試驗設計（表1），優化粉佳人莖段不定芽增殖培養基配方，各處理以1/2"MS+白糖30"g/L+AC"1"g/L+瓊脂粉5.6"g/L為基本培養基，pH"5.6～5.8，每瓶接種20條單節莖段為一個重復，每個處理5個生物學重復，接種4個月后統計莖段不定芽生長速度系數、長芽率、增殖系數。培養條件為光照14"h/d，光照強度1500～2000"lx，培養溫度（25±2）℃。

K1=（Q2–Q1）/Q1，K2=（N2/N1）×100%，K3=N3/N1。式中，K1表示生長速度系數，Q1表示接種的質量，Q2表示增殖后的質量；K2表示長芽率，N2表示長芽的莖段數，N1表示接種的莖段數；K3表示增殖系數，N3表示增殖后的莖段數。

1.2.2""組培苗生根壯苗培養""采用L9（33）正交試驗設計（表2），優化粉佳人生根壯苗培養基配方，各處理以1/2"MS+白糖15"g/L+瓊脂粉5.6"g/L為基本培養基，pH"5.6～5.8，每瓶接種20株2～3"cm無根苗為一個重復，每個處理5個生物學重復，接種2個月后統計生根苗生長速度系數（同上）、合格苗比率（種苗分級標準參照T∕ZNZ"168.3—"2023《麗水市鐵皮石斛標準綜合體"第3部分：種苗繁育》[20]）、折干率及表型性狀。培養條件同上。H=N4/N5×100%，F＝W1/W2×100%。H表示合格苗比率，N4表示合格苗株數，N5表示生根苗總數；F表示折干率，W1表示整株苗干重，W2表示整株苗鮮重。

1.3""數據處理

采用Excel"2007軟件進行數據統計，SPSSnbsp;19.0軟件進行方差分析及相關性分析。

2""結果與分析

2.1""不同處理對莖段不定芽增殖的影響

由表3可知，處理7的生長速度系數為12.38，極顯著高于其他處理；長芽率前3位分別為處理7（88.49%）、處理1（85.00%）、處理4（84.09%），且三者間差異不顯著；增殖系數位于前2位的是處理7（5.08）、處理4（4.75），且二者間差異不顯著。綜合考慮生長速度系數、長芽率和增殖系數，最適宜粉佳人莖段增殖的為處理7：6-BA"3"mg/L+香蕉泥100"g/L。

極差分析結果表明，3個因素對生長速度系數的影響依次為：6-BAgt;NAAgt;香蕉泥，對長芽率的影響依次為：NAAgt;6-BAgt;香蕉泥；對增殖系數的影響依次為：6-BAgt;NAAgt;香蕉泥。根據各列K值大小可知，生長速度系數、長芽率和增殖系數的最優組合為A3B1C3：6-BA"3"mg/L+香蕉泥100"g/L。

主體間效應檢驗（表4）表明，NAA和香蕉泥對粉佳人莖段增殖影響不顯著，6-BA對生長速度系數的影響達顯著水平（Plt;0.05），對長芽率的影響達極顯著水平（Plt;0.01），三者對增殖系數影響的主次關系為：6-BAgt;NAAgt;香蕉泥。不同處理的莖段增殖情況見圖1，生長速度系數、長芽率和增殖系數最高的處理7（圖1G1、G2）莖段萌出的芽多、壯、長勢均勻，增殖程度最佳。

2.2""不同處理對粉佳人生根壯苗的影響

由表5可知，生長速度系數位于前3位的是處理7（12.82）、處理1（6.69）、處理8（4.94），處理7極顯著高于其他處理；合格苗比率位于前3位的分別為處理9（93.79%）、處理7（93.33%）、處理2（93.04%），三者間差異不顯著；折干率位于前3位的是處理7（9.42）、處理1（8.82）、處理3（8.53），處理7、處理1二者間差異不顯著。綜合考慮生長速度系數、合格苗比率和折干率，最適宜粉佳人生根的為處理7：NAA"1"mg/L+香蕉泥100"g/L。

極差分析結果表明，3個因素對生長速度系數的影響依次為：NAAgt;ACgt;香蕉泥，對合格苗比率的影響依次為：香蕉泥gt;NAAgt;AC；對折干率的影響依次為：香蕉泥gt;NAAgt;AC。根據各列K值大小可知，生長速度系數、合格苗比率和折干率的最優組合為A3B1C3：NAA"1"mg/L"+香蕉泥100"g/L。

主體間效應檢驗（表6）表明，NAA、AC和香蕉泥對粉佳人生根的影響均不顯著，三者對生長速度系數的影響的主次關系為NAAgt;ACgt;香蕉泥。不同處理的小苗生根情況見圖2，處理7（圖2"G1、G2），芽苗的長勢優于其他處理。

2.3""生根苗表型性狀分析

由表7可知，處理7（表7、圖3G）生根苗的株高（12.66）、葉長（4.02）、根數（11.80）、單株重（1.67）均高于其他處理，其中株高與處理1（9.10）的差異顯著（Plt;0.05）；葉長與其他處理差異不顯著；根數與處理1（4.60）、處理2（2.80）、處理3（6.20）、處理4（5.60）、處理6（3.00）、處理8（5.80）的差異極顯著（Plt;0.01），與處理5（7.20）、處理9（6.60）的差異顯著（Plt;0.05）；單株重與處理1（0.55）、處理2（0.63）、處理3（0.68）、處理6（0.78）、處理8（0.82）、處理9（0.76）差異極顯著水平（Plt;0.01），與處理4（1.29）、處理5（1.30）差異顯著（Plt;0.05）。處理7的莖粗（2.54）、葉寬（0.84）、葉數（7.60）和根長（5.30）位于第二，其中莖粗與最高的處理8（2.72）差異不顯著，葉寬與其他處理差異不顯著，葉數與最高的處理5（8.40）差異不顯著，根長與最高的處理2（5.52）差異不顯著。

相關分析（表8）表明，單株重與株高、葉長、葉寬、根數呈極顯著正相關（P＜0.01），與葉數、根長無相關性。

3""討論

3.1""6-BA對粉佳人莖段增殖影響顯著

石斛組織培養中，與原球莖增殖途徑相比，莖段不定芽誘導途徑增殖系數普遍更低，因此，不定芽誘導增殖培養是決定石斛莖段快繁的重要環節。當粉佳人的莖段接種于1/2"MS+白糖30"g/L+AC"1"g/L+瓊脂粉5.6"g/L+6-BA"3"mg/L+NAA"0"mg/L+香蕉泥100"g/L培養基時，增殖系數可達5.08，芽誘導率達88.49%。6-BA是主要影響因子，6-BA對莖段增殖生長速度系數及長芽率的影響呈顯著或極顯著水平。隨著6-BA濃度升高，莖段不定芽增殖的平均生長速度、長芽率、增殖速度也隨之升高。當6-BA濃度不變，增殖系數隨著NAA濃度升高而降低，表明較高濃度的NAA會抑制芽的增殖。這一點在其他種石斛的培養中也有類似的發現，姜燕燕等[21]用莖段不定芽誘導、增殖及生根3步法實現鐵皮石斛培養，在不定芽誘導中同樣發現，6-BA對不定芽的誘導和增殖的影響作用顯著，當6-BA的濃度達到2"mg/L時，誘導率就可達到92.9%，但當6-BA的濃度為1"mg/L與3"mg/L時，增殖系數分別下降了43.5%～47.9%與31.8%～35.2%。郭國業等[22]同樣在鐵皮石斛研究中發現，當使用MS+0.8%瓊脂+3%蔗糖+0.1"mg/L"NAA+1"mg/L"6-BA培養基，可使鐵皮石斛芽增殖系數達到2.13，過高的6-BA雖能誘導較多的芽苗，但易導致誘導芽苗生長勢變弱。

而本試驗使用3"mg/L"6-BA仍可使芽誘導數及增殖系數保持較高水平，除了種質特性不同，還可能與本試驗中在芽誘導階段添加較高濃度香蕉泥有關。香蕉泥對粉佳人莖段芽增殖有促進作用，當香蕉泥濃度為100"g/L時，莖段芽增殖的平均生長速度系數、折干率最高。蔡正旺[23]在鐵皮石斛的莖段培養中也得到類似結果。因此，較高濃度的6-BA，低濃度的NAA及較高濃度香蕉泥是保證莖段芽苗誘導與芽體質量的重要因素。

3.2""NAA是粉佳人生根壯苗的主要影響因子

石斛組織培養中，與原球莖途徑分化的芽相比，雖然莖段誘導的芽的生長勢更強，根系更壯[24]，但為了提高移栽成活率，仍需進行生根壯苗培養。在本試驗中，不同水平的NAA、AC及香蕉泥對生根苗的合格率及折干率影響均不顯著，可能是莖段誘導的芽對環境具備較強的適應能力。3個因素中，NAA雖然對粉佳人的增殖效果不明顯，但在生根階段，NAA是主要的影響因子，隨著NAA濃度的升高，平均生根速度、平均合格苗的比率也升高。當NAA的濃度為1"mg/L，生根效果最優，植株健壯，根系發達。這與李媛等[25]在腫節石斛、尖刀唇石斛、報春石斛3種石斛的生根培養的結果略有不同，李媛等[25]的研究結果表明，NAA濃度為0.5～0.75"mg/L時，3種石斛的莖段生根苗可以達到最佳的生根誘導率與生長勢，NAA的濃度為1"mg/L時，3種石斛的生根率、生根條數和根生長情況均有所下降。本研究中，粉佳人生根苗在NAA濃度為1"mg/L的處理7中，其生長速度系數達到12.82，折干率達到9.42%，遠高于NAA為0.5"mg/L的3個處理。這可能與培養基中添加的AC有關。AC常用于多種植物組培苗生根培養，但本試驗中，AC對粉佳人的生根及長勢產生明顯的抑制作用。這在其他蘭科植物中也有類似的發現，劉丹[26]研究表明，低濃度或不添加AC的處理更適合金線蓮生根。本研究也表明，不添加活性炭AC時，芽苗長勢更優，生根苗的平均株高、平均葉長、平均根數、平均單株重高于AC"0.5"g/L和1"g/L濃度。

本研究利用三因素三水平正交試驗，探討植物生長調節劑（6-BA、NAA）和添加物（香蕉泥、AC）對石斛新品種粉佳人莖段不定芽增殖及小苗生根的影響，建立了高效的粉佳人種苗生產技術體系，可為石斛及其他蘭科植物新品種工廠化育苗提供理論支持和技術參考。

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