?珠芽魔芋組織誘導快速繁殖技術研究?

摘要：以珠芽魔芋球莖為外植體，開展組織誘導快速繁殖技術研究，以期為珠芽魔芋的規模化種植提供技術支撐。結果表明：最佳萌發培養基為MS+0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L 2，4-D+30 g/L蔗糖+5 g/L瓊脂，萌發率達100%；最佳愈傷組織誘導培養基為MS+2.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L GA3+30 g/L蔗糖+5 g/L瓊脂，葉片和葉柄形成愈傷組織的誘導率分別為99.17%、92.50%；最佳不定芽誘導培養基為MS+1.0 mg/L 6-BA+0.4 mg/L NAA+25 g/L蔗糖+5 g/L瓊脂，葉片和葉柄不定芽誘導率分別為94.17%、65.83%，單位愈傷組織分化芽數分別為3、1.87個；最佳生根培養基為1/2 MS+0.4 mg/L NAA+0.2 mg/L IBA+0.5 g/L碳粉+20 g/L

蔗糖+5 g/L瓊脂，生根率為97.50%，平均生根數為3.0條，平均根長為3.0 cm；煉苗10 d后，移栽到配比為表土∶椰磚營養土∶黑沙土=1∶2∶1的混合基質中，移栽成活率達到91.7%。

關鍵詞：珠芽魔芋；組織誘導；組織培養；快速繁殖

中圖分類號：S632.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2024）07-0015-06

Tissue Culture for Rapid Propagation of Amorphophallus bulbifer

GAO Yan1，JIANG Yan2，DONG Rong-jiao1，JIA Min1，YAO Zhi-jun1，YAO Chun1，ZHOU Hou-guang1

（1. Yunnan Dehong Institute of Tropical Agricultural Science， Ruili 678600， PRC; 2. Institute of Tropical and Subtropical Cash Crops， Yunnan Academy of Agricultural Sciences， Baoshan 678000， PRC）

Abstract： This study used the bulbs of Amorphophallus bulbifer as the explants in tissue culture for rapid propagation， aiming to provide technical support for the large-scale cultivation of this plant. The optimal medium for inducing emergence was MS + 0.5 mg/L

6-BA + 0.1 mg/L 2，4-D + 30 g/L sucrose + 5 g/L agar， in which the emergence rate reached 100%. The optimal medium for inducing callus was MS + 2.0 mg/L 6-BA + 0.5 mg/L GA3 + 30 g/L sucrose + 5 g/L agar， in which the rates of calluses differentiated from leaves and petioles were 99.17% and 92.50%， respectively. The optimal medium for inducing adventitious buds was MS + 1.0 mg/L 6-BA + 0.4 mg/L NAA + 25 g/L sucrose + 5 g/L agar， in which the rates of adventitious buds differentiated from leaves and petioles were 94.17% and 65.83%， respectively， and 3 buds and 1.87 buds were differentiated from each callus， respectively. The optimal medium for rooting was 1/2 MS + 0.4 mg/L NAA + 0.2 mg/L IBA + 0.5 g/L activated carbon + 20 g/L sucrose + 5 g/L agar， in which the rooting rate was 97.50% and the average root number and length were 3.0 and 3.0 cm， respectively. After 10 days of acclimatization， the survival rate of transplanted seedlings in the mixed matrix （topsoil∶crushed coconut fiber-containing nutrient soil∶black sandy soil = 1∶2∶1， volume ratio） was 91.7%.

Key words：Amorphophallus bulbifer; tissue induction; tissue culture; rapid propagation

引用格式：高燕，姜艷，董蓉嬌，等. 珠芽魔芋組織誘導快速繁殖技術研究[J]. 湖南農業科學，2024（7）：15-20.

DOI：10.16498/j.cnki.hnnykx.2024.007.003

收稿日期：2024-03-19

基金項目：德宏州科技創新團隊培育專項（20221RC010）；云南省德宏熱帶農業科學研究所科研基本業務專項資金（DTARI-2022-12）；云南省創新科技人才與平臺計劃專項（202105AD160013）

作者簡介：高燕（1965—），女，湖南祁東縣人，研究員，主要從事藥用植物資源收集與種苗培育、栽培技術研究。

通信作者：姜艷

珠芽魔芋[Amorphophallus bulbifer （Roxb.） Blume]

是天南星科魔芋屬多年生單子葉植物，起源于東南亞熱帶雨林地區[1]，是一類植株葉面能氣生多個珠芽球莖的魔芋品種。珠芽魔芋屬于大型魔芋，莖稈粗壯，葉面積大，整張葉片伸張后表面直徑可達1.5 m，

植株高可達2.0 m，喜高溫高濕陰涼環境，怕直射光和雨澇，在蔭蔽度75%的環境下生長旺盛且可達最佳產量[2]。珠芽魔芋是目前已知的唯一能合成大量葡甘聚糖的草本植物，具有抗病性強、生長周期短及高產優質等優良特性，干片的出粉率可達75%以上，遠高于花魔芋的出粉率（50%～60%）[3-4]。目前在珠芽魔芋栽培中存在用種量較大、種苗價格高等問題，生產上多采用葉面球莖和地下球莖作為種芋進行繁殖[5]，但難以滿足與日俱增的市場需求；在長途運輸中，種芋易損傷、易感病、易腐爛而導致種植成活率下降；加之，種芋品系純度不高，大田栽培出苗或生長差異明顯[6]。這些問題極大地阻礙了珠芽魔芋的規模化種植。因此，研究珠芽魔芋組織誘導快速繁殖技術，有利于降低種植成本，提高種芋品系純度，促進珠芽魔芋的規模化種植。目前關于魔芋組培快繁技術已有大量研究報道[7-10]，但關于

珠芽魔芋組織誘導快速繁殖技術的研究相對較少[11]。因此，該研究以珠芽魔芋球莖為外植體，開展組織誘導快速繁殖技術研究，以期為珠芽魔芋的規模化種植提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以云南省隴川縣引進的珠芽黃魔芋小球莖為外植體，經莖塊腋芽誘導，篩選優勢植株葉片和葉柄作為供試材料。

1.2 試驗方法

1.2.1 外植體消毒與腋芽萌發 選擇生長健壯、無病蟲害、無機械性損傷的珠芽魔芋小球莖，將其放入0.1%的洗衣粉或洗潔劑水中浸泡20～30 min，經自來水沖洗1～2 h，無菌水沖洗1～2次；把洗凈的珠芽魔芋小球莖放入75%酒精消毒30 s，用0.1% HgCl2滅菌15 min，無菌水沖洗5～6次。用無菌濾紙吸干水分，將其切成1 cm×1 cm、厚度0.3～0.5 cm

的小塊。將球莖的中部和外部分開接種，分別接種于添加不同濃度6-BA（0.1、0.5、1.0 mg/L）和2，4-D（0.1、0.2、0.4 mg/L）的MS培養基中，培養基中添加30 g/L蔗糖、5 g/L瓊脂。每個處理接種20塊，隨機區組設計，3次重復。接種后先于暗光培養室培養5 d，再置于培養溫度25±2℃、光照強度1 600～

2 000 lx、光照時間10 h/d條件下培養30 d后，統計萌發率、平均萌芽數。其中，萌發率=萌發腋芽塊數/接種總塊數×100%。

1.2.2 愈傷組織誘導 待誘導培養出的腋芽長至4 cm以上，以其葉片和葉柄作為材料，將葉片切成1 cm×1 cm的小方塊，將葉柄切成1 cm左右的小段，分別接種于添加不同濃度6-BA（1.0、2.0、4.0 mg/L）

和GA3（0.1、0.5、1.0 mg/L）的MS培養基中，培養基中添加30 g/L蔗糖、5 g/L瓊脂。每個處理接種40份葉片或葉柄，隨機區組設計，3次重復。接種后于培養溫度25±2℃、光照強度2 000～2 500 lx、光照時間10 h/d條件下培養30 d后，統計愈傷組織出愈數及誘導率。其中，愈傷組織誘導率=長出愈傷組織的塊數/接種總塊數×100%。

1.2.3 不定芽誘導 將誘導出的愈傷組織切成0.5 cm×0.5 cm的小塊，接種于添加不同濃度6-BA（0.5、1.0、2.0 mg/L）和NAA（0.2、0.4、0.8 mg/L）的MS培養基中，培養基中添加25 g/L蔗糖，5 g/L瓊脂。每個處理接種40塊，隨機區組設計，3次重復。接種后于培養溫度25±2℃、光照強度2 500～3 000 lx、光照時間10 h/d條件下培養30 d后，統計不定芽誘導

率和單位愈傷組織分化芽數。其中，不定芽誘導率=萌發不定芽塊數/接種總塊數×100%；單位愈傷組織分化芽數=不定芽分化數/接種愈傷組織塊數。

1.2.4 生根誘導 待增殖分化的不定芽長至2 cm以上，將其切成單芽接種于添加不同濃度NAA（0.2、0.4、0.8 mg/L）和IBA（0.1、0.2、0.4 mg/L）的1/2MS培養基中，培養基中添加20 g/L蔗糖、0.5 g/L碳粉、5 g/L瓊脂。每個處理接種40株，隨機區組設計，3次重復。接種后于培養溫度25±2℃、光照強度3 000～

3 500 lx、光照時間10 h/d條件下培養30 d后，統計平均生根率、平均根數和平均根長。其中，生根率=生根苗數/接種苗總數×100%。

1.2.5 煉苗移栽 經生根培養獲得帶根、莖、葉的完整小苗，待其長至3 cm以上，將生根的瓶苗置于自然光溫室大棚苗床上煉苗10 d。將小苗取出，洗凈附在根部的培養基，放入魔芋靈1 000倍溶液中浸泡10 min，移栽于分別裝有4種不同混合基質（表土、腐熟刨花、草炭土、黑沙土、椰磚營養土混合配比）的5 cm×7 cm穴盤中，每個處理移栽72株，隨機區組設計，3次重復。移栽后使用雙層遮陽網進行遮陽，并搭塑料薄膜小拱棚保濕5 d，兩端薄膜揭開透氣；6～15 d期間早、晚揭開薄膜，其余時間覆蓋薄膜；15 d后揭開薄膜進入正常管理[12]。約間隔10～15 d施用1次根莖類專用葉面肥（倍優果）400倍液，溫度不超過30℃。移栽30 d后，計算成活率。成活率=成活株數/移栽株數×100%。

1.4 數據統計與處理

使用DPS 7.05軟件進行統計分析，采用Duncan

新復極差法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 腋芽萌發誘導培養基的篩選

將帶腋芽的塊莖接種于萌發培養基中7 d后，腋

芽處開始抽生小芽（圖1），培養30 d后腋芽大量萌發（圖2）。由表1可知，當6-BA濃度一定時，隨著

2，4-D濃度的升高，萌芽數和萌發率呈下降趨勢；當2，4-D濃度一定時，隨著6-BA濃度的升高，萌芽數和萌發率先升高后降低；當6-BA濃度為0.5 mg/L，2，4-D濃度分別為0.1、0.4 mg/L時，萌芽數和萌發率差異不顯著。由此可見，低濃度的2，4-D促進腋芽萌發，且6-BA在腋芽萌發過程中起主要作用。因此，最佳腋芽萌發培養基為MS+0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L 2，4-D+30 g/L蔗糖+5 g/L瓊脂，萌發率達100%。

2.2 愈傷組織誘導培養基的篩選

珠芽魔芋的葉片接種6～10 d后開始膨大，葉柄7～11 d后開始膨大；培養30 d后，葉片形成大量乳白色、較緊密的愈傷組織（圖3），葉柄兩端形成大量淺褐色、較緊密的愈傷組織（圖4）。觀察發現，葉片正面平放在培養基上，葉脈處最先產生愈傷組織；葉柄橫放在培養基上，兩端形成啞鈴形的愈傷組織，上端愈傷組織比下端愈傷組織大；葉片誘導產生的愈傷組織比葉柄多且好，隨著培養時間的延長，愈傷組織慢慢褐化。由表2可知，當6-BA濃度一定時，隨著GA3濃度的升高，葉片和葉柄形成愈傷組織的誘導率先升高后降低；當GA3濃度一定時，隨著6-BA濃度的升高，葉片和葉柄形成愈傷組織的誘導率也先升高后降低；對于所有處理，葉片誘導愈傷組織的效果好于葉柄。通過綜合評價，最佳愈傷組織誘導培養基為MS+2.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L GA3+30 g/L蔗糖+5 g/L瓊脂，葉片和葉柄形成愈傷組織的誘導率分別為99.17%、92.50%。

2.3 不定芽誘導培養基的篩選

觀察發現，葉片愈傷組織誘導的不定芽較多且呈淺綠色（圖5），切口褐化較淺；葉柄愈傷組織誘導的不定芽較少且呈淺黃色（圖6），切口褐化較明顯。由表3知，當6-BA濃度為1.0 mg/L，NAA濃度分別為0.4、0.8 mg/L時，葉片的誘導率差異不顯著，單位愈傷組織分化芽數差異顯著；而葉柄的誘導率和單位愈傷組織分化芽數差異均不顯著。6-BA濃度過高或過低都利于不定芽誘導分化。因此，通過綜合評價，最佳不定芽誘導培養基為MS+1.0 mg/L

6-BA+0.4 mg/L NAA+25 g/L蔗糖+5 g/L瓊脂，葉片及葉柄不定芽誘導率分別為94.17%、65.83%，單位愈傷組織分化芽數分別為3、1.87個。

2.4 生根培養基的篩選

將不定芽切成單芽接種于生根培養基中，觀察其生根情況（圖7）。由表4可知，當NAA濃度為0.4 mg/L，IBA濃度分別為0.2、0.4 mg/L時，生根率差異顯著，平均根數和平均根長差異不顯著。當IBA濃度一定時，隨著NAA濃度的升高，生根率、平均根數和平均根長先升后降；NAA與IBA適中濃度的配比，能誘導出較粗壯的根系。因此，最佳生根培養基為1/2 MS+0.4 mg/L NAA+0.2 mg/L IBA+0.5 g/L

碳粉+20 g/L蔗糖+5 g/L瓊脂，生根率為97.50%，平均生根數為3.0條，平均根長為3.0 cm。

2.5 移栽基質的篩選

煉苗后將珠芽魔芋幼苗移栽到不同混合基質中，移栽成活的珠芽魔芋生根苗見圖8。由表5可知，移栽到4種不同混合基質中的珠芽魔芋苗的成活率差異顯著，基質配比為表土∶椰磚營養土∶黑沙土=

1∶2∶1的移栽成活率最高，達到91.7%；基質配比為表土∶腐熟刨花=2∶1的成活率最低，為59.23%。

3 結論與討論

該研究以珠芽魔芋小球莖為外植體誘導腋芽萌發，在培養基中添加2，4-D后，發現地下球莖腋芽誘導率大于葉面球莖，這一結果與王自布等[13]的研究結果相似。將珠芽魔芋球莖腋芽誘導的葉片或葉柄作為增殖材料，都能誘導出生長狀態較好的愈傷組織，其中葉片誘導形成愈傷組織具有分化速度快、培養周期短等特點，其效果好于葉柄誘導。在愈傷組織誘導分化過程中，發現當6-BA和GA3濃度適中時，誘導率最高，因此最佳愈傷組織誘導培養基為MS+2.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L GA3+30 g/L蔗糖+

5 g/L瓊脂，誘導率分別為99.17%、92.50%。該研究中6-BA濃度過高或過低都不利于不定芽的分化，濃度過低時不定芽誘導率低，濃度過高時分化的不定芽會出現不同程度的褐化，這與段龍飛等[14]的研究結果相似。因此最佳不定芽誘導培養基為MS+1.0 mg/L 6-BA+0.4 mg/L NAA+25 g/L蔗糖+5 g/L瓊脂，

此時葉片和葉柄不定芽誘導率分別為94.17%、65.83%，單位愈傷組織分化芽數分別為3、1.87個。

根據趙青華等[15]的研究，在生根培養基中添加適合的濃度的NAA和IBA，能促進魔芋不定根的分化，該研究得出了相似的結果。此外，該研究發現在生根培養基中添加碳粉可減少褐化，這一結果與劉麗芳等[16]的研究結果相似。通過綜合考察，研究得出最佳生根培養基為1/2 MS+0.4 mg/L NAA+0.2 mg/L IBA+0.5 g/L碳粉+20 g/L蔗糖+5 g/L

瓊脂，生根率可達97.50%，平均生根數為3.0條，平均根長為3.0 cm。由于珠芽魔芋喜好排水良好、疏松肥沃、土質深厚的沙質土壤，將生根苗移栽到配比為表土∶椰磚營養土∶黑沙土=1∶2∶1的混合基質中成活率最高，可達91.7%。

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（責任編輯：王婷）