金線蓮一次性成苗技術(shù)研究

陳園媛 姚金澳 崔永一

摘要：以福建金線蓮莖段為試驗(yàn)材料，采用植物組織培養(yǎng)和無(wú)土栽培技術(shù)相結(jié)合的方法，探討不同基本培養(yǎng)基、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)濃度、栽培基質(zhì)以及栽培條件對(duì)金線蓮一次性成苗培養(yǎng)的影響。結(jié)果表明，以1/4MS為基本培養(yǎng)基，添加1 mg/L NAA和1.5 mg/L 6-BA的營(yíng)養(yǎng)液，以樹(shù)皮為栽培基質(zhì)，在75%遮陰率、空氣流通量大的栽培條件下最有利于金線蓮莖段一次性成苗的生長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞：金線蓮;一次性成苗;營(yíng)養(yǎng)液;栽培基質(zhì);栽培條件

中圖分類號(hào)： S682.310.4+3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2019）01-0052-04

金線蓮為蘭科開(kāi)唇蘭屬多年生草本，素有金草、神藥、烏人參等美稱，也被稱為藥中之王，除具有藥用價(jià)值外，也是一種極具觀賞價(jià)值的室內(nèi)觀葉植物[1-3]。

隨著金線蓮的藥用價(jià)值和觀賞價(jià)值不斷被大眾所熟知，金線蓮的市場(chǎng)需求不斷增加。但野生金線蓮遭到人為的大量掠奪性采摘，接近滅絕，因此發(fā)展金線蓮人工育苗，實(shí)現(xiàn)其種苗產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)勢(shì)在必行。目前，有較多學(xué)者致力于金線蓮組織培養(yǎng)研究，如不同基本培養(yǎng)基、外植體、取材部、有機(jī)添加物等對(duì)金線蓮組織培養(yǎng)的影響[4-6]。

但是傳統(tǒng)植物組織培養(yǎng)存在污染率高、培養(yǎng)流程繁瑣、培養(yǎng)周期長(zhǎng)、成本高等諸多問(wèn)題。通過(guò)一次性成苗技術(shù)獲得植株的方法用于植物組培苗生產(chǎn)，具有縮短培養(yǎng)周期、簡(jiǎn)化培養(yǎng)流程、降低污染、節(jié)省種苗生產(chǎn)成本等優(yōu)勢(shì)，是優(yōu)質(zhì)種苗組培快繁的重要手段[7]。一次性成苗是在外植體形成愈傷組織后，不轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上，直接在原培養(yǎng)基上分化，進(jìn)行繼代培養(yǎng)，不需要設(shè)置誘導(dǎo)培養(yǎng)基、增殖培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基，直至形成健壯的全苗[5]。近年來(lái)，菊花、小麥、水稻、大豆、棉花、甘蔗、紫色甘薯以及藥用植物霍山石斛等，都有了植物組織培養(yǎng)一次性成苗的報(bào)道[8-15]。

目前關(guān)于金線蓮一次性成苗培養(yǎng)以及不同栽培條件對(duì)金線蓮生長(zhǎng)影響的研究較少。江建銘等研究金線蓮一步成苗培養(yǎng)，所用的培養(yǎng)基為l/2MS+2.0 mg/L 6-BA+1.0～1.5 mg/L NAA+0.05 mg/L蕓苔素內(nèi)酯+100 g/L香蕉泥[16]。朱萍研究一次性成苗培養(yǎng)得出，最優(yōu)培養(yǎng)基為MS+1.0 mg/L 6-BA+1.5 mg/L NAA+150 g/L土豆+30 g/L蔗糖+6.5 g/L瓊 脂+2.0 g/L活性炭[17]。何碧珠等研究多倍體金線蓮一次性成苗及移栽得出，最佳培養(yǎng)基為MS+1.0 mg/L 6-BA+1.5 mg/L NAA+150 g/L土豆+3%蔗糖+0.65%瓊脂+0.15% 活性炭[18]。邵清松等研究不同移栽條件對(duì)金線蓮組培苗成活率以及生長(zhǎng)的影響，得出在 1/4MS 營(yíng)養(yǎng)液、泥炭-河沙2 ∶ 1、種植密度為3 cm×3 cm、遮陰率70%條件下，金線蓮生長(zhǎng)最好[19]。但現(xiàn)行的一次性成苗的研究需要在培養(yǎng)基中進(jìn)行接種操作，仍存在較高的污染率，而且擬對(duì)出瓶苗進(jìn)行提前煉苗馴化，擬出瓶的組培苗生長(zhǎng)速度較慢，成活率偏低，不利于工廠化生產(chǎn)。

本研究采用的一次性成苗技術(shù)利用組織培養(yǎng)和無(wú)土栽培方法，將莖段放入穴盤液體培養(yǎng)，得到對(duì)外部環(huán)境有較強(qiáng)適應(yīng)性的金線蓮苗，從而簡(jiǎn)化組培過(guò)程，節(jié)省煉苗出瓶的時(shí)間，直接栽植。本試驗(yàn)主要探討不同基本培養(yǎng)基、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)濃度、栽培基質(zhì)以及栽培條件對(duì)一次性成苗生長(zhǎng)的影響，為構(gòu)建金線蓮一次性成苗培養(yǎng)體系以及金線蓮工廠化生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選取長(zhǎng)勢(shì)較為一致的福建金線蓮組培苗，取莖段，用自來(lái)水清洗黏附的培養(yǎng)基，待用。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)地點(diǎn) 試驗(yàn)在浙江農(nóng)林大學(xué)平山溫室進(jìn)行，溫室溫度為28 ℃/20 ℃（晝/夜），光照時(shí)間為14 h/d，光照度為1 500～2 000 lx，適合金線蓮生長(zhǎng)。

1.2.2 試驗(yàn)時(shí)間 2016年9月至2017年9月，每2個(gè)月為1個(gè)試驗(yàn)周期。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 不同基本培養(yǎng)基對(duì)金線蓮一次性成苗的影響 試驗(yàn)設(shè)MS、1/2MS、1/4MS、H1（花寶一號(hào)基本培養(yǎng)基）、H2（花寶二號(hào)基本培養(yǎng)基）、清水（CK）共6個(gè)處理，將莖段種植到盛有樹(shù)皮基質(zhì)的穴盤中，并將穴盤分別置于不同的營(yíng)養(yǎng)液上，營(yíng)養(yǎng)液pH值為5.8，每組處理26株，3次重復(fù)（圖1）。

1.3.2 不同NAA濃度對(duì)金線蓮一次性成苗的影響 在 1/4MS 基本培養(yǎng)基中加入1 mg/L的6-BA，以及不同濃度的外源激素NAA，NAA設(shè)4個(gè)濃度梯度，分別為0、0.5、1.0、1.5 mg/L。具體培養(yǎng)同“1.3.1”節(jié)。

1.3.3 不同6-BA濃度對(duì)金線蓮成苗的影響 在1/4MS基本培養(yǎng)基中加入1 mg/L的NAA，同時(shí)加入不同濃度的外源激素6-BA，設(shè)4個(gè)濃度梯度，分別為0、0.5、1.0、1.5 mg/L。具體培養(yǎng)同“1.3.1”節(jié)。

1.3.4 不同栽培基質(zhì)對(duì)金線蓮一次性成苗的影響 將莖段分別種植到盛有泥炭土+珍珠巖（1 ∶ 1）、樹(shù)皮、水苔基質(zhì)的穴盤中，將穴盤置于1/4MS基本培養(yǎng)基以及1.5 mg/L 6-BA、1 mg/L NAA營(yíng)養(yǎng)液上，具體培養(yǎng)同“1.3.1”節(jié)。

1.3.5 不同遮陰程度對(duì)金線蓮一次性成苗的影響 將莖段種植到盛有樹(shù)皮基質(zhì)的穴盤中，并將穴盤放置于1/4MS基本培養(yǎng)基以及1.5 mg/L 6-BA、1 mg/L NAA營(yíng)養(yǎng)液上，采用遮陽(yáng)網(wǎng)進(jìn)行遮陰度的設(shè)置，遮陰網(wǎng)位于培養(yǎng)容器頂部1 m 處。采用LI-6400光照度測(cè)定儀測(cè)定各處理的光照度，分別為全光照（2 000 lx）、50%遮陰（1 000 lx）、75%遮陰（500 lx）。具體培養(yǎng)同“1.3.1”節(jié)。

1.3.6 不同通氣條件對(duì)金線蓮一次性成苗的影響 將莖段種植到盛有樹(shù)皮基質(zhì)的穴盤中，并將穴盤放置于1/4MS基本培養(yǎng)基以及1.5 mg/L 6-BA、1 mg/L NAA營(yíng)養(yǎng)液上，在75%的遮陰條件下，在培養(yǎng)容器上分別進(jìn)行覆蓋密封的塑料薄膜、帶有通氣孔的塑料薄膜以及未覆蓋薄膜處理。具體培養(yǎng)同“1.3.1”節(jié)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

經(jīng)金線蓮一次性成苗培養(yǎng)60 d后，對(duì)新葉數(shù)、生根數(shù)、根長(zhǎng)、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，使用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基本培養(yǎng)基對(duì)金線蓮一次性成苗培養(yǎng)的影響

研究發(fā)現(xiàn)，一次性培養(yǎng)60 d后，對(duì)照組金線蓮莖段成活率只達(dá)78%，其他處理組成活率均達(dá)85%以上。隨著MS基本培養(yǎng)基濃度的降低，金線蓮莖段成活率升高，其中1/4MS基本培養(yǎng)基處理組成活率高達(dá)93%，其莖段新葉數(shù)、生根數(shù)、根長(zhǎng)、鮮質(zhì)量及干質(zhì)量的積累均高于其他處理組，并且與對(duì)照組存在顯著性差異（表1）。綜合上所述，1/4MS基本培養(yǎng)基最適合于金線蓮莖段一次性培養(yǎng)。

2.2 不同濃度NAA對(duì)金線蓮一次性成苗的影響

研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)NAA濃度為1.0、1.5 mg/L時(shí)，金線蓮莖段的成活率達(dá)到90%以上，與對(duì)照組相比有較大的差異（表2）。隨著NAA濃度升高，生物量的積累呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，說(shuō)明低濃度或較高濃度的NAA不利于金線蓮莖段一次性成苗的生長(zhǎng)，當(dāng)NAA濃度為1.0 mg/L時(shí)，莖段的鮮質(zhì)量、干質(zhì)量、根數(shù)、根長(zhǎng)的累積最高。

2.3 不同濃度6-BA對(duì)金線蓮一次性成苗的影響

研究發(fā)現(xiàn)，0.5 mg/L 6-BA處理的金線蓮莖段成活率僅為80.5%，而1.5 mg/L 6-BA處理成活率高達(dá)93.0%，其金線蓮莖段新葉數(shù)、生根數(shù)、根長(zhǎng)、鮮質(zhì)量及干質(zhì)量積累均高于其他處理組，與對(duì)照組存在顯著性差異。隨著6-BA濃度升高，金線蓮莖段生物量增加，說(shuō)明較高濃度的6-BA有利于金線蓮莖段一次性成苗的生長(zhǎng)（表3）。綜上所述，1.5 mg/L 6-BA處理最適宜金線蓮一次性成苗的生長(zhǎng)。

2.4 不同栽培基質(zhì)對(duì)金線蓮一次性成苗培養(yǎng)的影響

研究發(fā)現(xiàn)，在3組處理成活率均達(dá)到85%以上，其中樹(shù)皮處理成活率高達(dá)91.1%，其試驗(yàn)材料生長(zhǎng)健壯，尤其是在金線蓮莖段根長(zhǎng)，鮮質(zhì)量、干質(zhì)量等方面均高于其他處理組，并且存在顯著性差異，在新葉數(shù)與生根數(shù)上，樹(shù)皮處理與泥炭土+珍珠巖處理之間無(wú)顯著差異，但與水苔處理之間差異顯著（表4）。綜上所述，在這3種基質(zhì)中，選擇樹(shù)皮作為基質(zhì)更有利于金線蓮莖段一次性成苗的生長(zhǎng)。

2.5 不同遮陰率對(duì)金線蓮一次性成苗培養(yǎng)的影響

研究發(fā)現(xiàn)，一次性培養(yǎng)60 d后，不同遮陰處理對(duì)金線蓮莖段一次性成苗生長(zhǎng)狀況有較大影響。2 000 lx處理金線蓮莖段成活率只有78.6%，而500 lx處理莖段成活率高達(dá)91.8%。500 lx處理的莖段新葉數(shù)、生根數(shù)、根長(zhǎng)、鮮質(zhì)量及干質(zhì)量的積累最高，并與2 000 lx處理存在顯著差異，說(shuō)明遮光處理有利于金線蓮一次性成苗的生長(zhǎng)（表5）。綜上所述，500 lx處理（遮陰率75%）適合金線蓮一次性成苗的生長(zhǎng)。

2.6 不同通氣條件對(duì)金線蓮一次性成苗培養(yǎng)的影響

研究發(fā)現(xiàn)，覆蓋密封塑料薄膜處理的金線蓮莖段成活率僅為83.7%，不覆蓋薄膜處理成活率高達(dá)90.4%。處理3金線蓮莖段新葉數(shù)、生根數(shù)、根長(zhǎng)、鮮質(zhì)量及干質(zhì)量積累均高于其他處理組，與覆蓋密封塑料薄膜處理存在顯著性差異。隨著通氣流通量增大，金線蓮莖段生物量增加（表6）。試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，較好的通氣條件有利于金線蓮莖段一次性成苗的生長(zhǎng)。

3 結(jié)論與討論

在植物組織培養(yǎng)中，基本培養(yǎng)基提供組培苗生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)，其組分和濃度均為培養(yǎng)材料生長(zhǎng)的重要影響因子[20]。MS基本培養(yǎng)基相比花寶營(yíng)養(yǎng)元素的種類和比例較均衡，可滿足植物的營(yíng)養(yǎng)和生理需要，但高濃度的MS基本培養(yǎng)基會(huì)抑制金線蓮的生長(zhǎng)[21-25]。本研究中也觀察到1/4MS基本培養(yǎng)基最有利于金線蓮在一次性成苗的培養(yǎng)。

在之前研究中觀察到，隨著NAA濃度升高，其越來(lái)越有利于金線蓮一次性成苗的生長(zhǎng)，但較高濃度的NAA會(huì)抑制金線蓮一次性成苗的生長(zhǎng)，說(shuō)明NAA不同濃度對(duì)金線蓮一次性成苗培養(yǎng)起著較大的作用[26]。本試驗(yàn)也得出，在一定的范圍內(nèi)，隨著NAA濃度升高，金線蓮一次性成苗的生物量積累越多，但較高濃度的NAA會(huì)抑制金線蓮一次性成苗的生長(zhǎng)。另外，朱萍在一次性成苗研究中發(fā)現(xiàn)，隨著6-BA濃度升高，芽分化能力加強(qiáng)，生根數(shù)增加[17]。本試驗(yàn)也得到類似的結(jié)果，6-BA 濃度為1.5 mg/L時(shí)最有利于金線蓮一次性成苗生長(zhǎng)。

金線蓮屬淺根性植物，根系不發(fā)達(dá)，對(duì)栽培基質(zhì)的要求較高，需要栽培基質(zhì)具有機(jī)質(zhì)含量高、疏松、透氣、透水、清潔等特點(diǎn)[25-26]。不同基質(zhì)構(gòu)成、種植品種對(duì)金線蓮成活率與生長(zhǎng)的影響不同[27-29]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，樹(shù)皮最適宜金線蓮一次性成苗的生長(zhǎng)。在水培的條件下，一次性成苗基質(zhì)需要優(yōu)良的透氣性，因?yàn)闃?shù)皮呈細(xì)塊狀，孔隙度大，持水性較低，透氣性佳，更有利于金線蓮一次性成苗的生長(zhǎng)。

金線蓮是陰生植物[30]，合理的遮陰避免太陽(yáng)的直曬，降低植株表面溫度，提高光合生產(chǎn)能力，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)[31]。邵青松等在研究不同移栽條件對(duì)金線蓮組培苗成活率及生長(zhǎng)的影響時(shí)觀察到在70%的遮陰條件下，金線蓮組培馴化苗生長(zhǎng)最旺[19]。本試驗(yàn)中也觀察到在75%的遮陰條件下，最有利于金線蓮一次性成苗生長(zhǎng)。

通氣促進(jìn)生根，增加葉面積，有利于克服馴化期間生長(zhǎng)緩慢等問(wèn)題，同時(shí)可以提高苗的成活率。胡慶等在研究改善容器通氣條件對(duì)綠巨人增殖的影響時(shí)得到，較好的通氣條件能夠促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，大大降低植株的病害問(wèn)題，提高苗的成活率[32]。本試驗(yàn)得到了類似的結(jié)果，在未覆蓋塑料薄膜條件下，金線蓮一次性成苗的生長(zhǎng)更優(yōu)良。

本試驗(yàn)從基本培養(yǎng)基以及不同的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)方面開(kāi)展了一次性成苗快速繁殖的研究，并探索金線蓮一次性成苗的最佳基本培養(yǎng)基以及最佳的環(huán)境條件，較系統(tǒng)地構(gòu)建了金線蓮一次性成苗培養(yǎng)體系。這對(duì)金線蓮優(yōu)良種苗規(guī)模化生產(chǎn)具有較重要的理論與實(shí)踐意義，也為其他植物繁殖應(yīng)用中提供借鑒。

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