?珠芽魔芋組織誘導(dǎo)快速繁殖技術(shù)研究?

摘要：以珠芽魔芋球莖為外植體，開(kāi)展組織誘導(dǎo)快速繁殖技術(shù)研究，以期為珠芽魔芋的規(guī)模化種植提供技術(shù)支撐。結(jié)果表明：最佳萌發(fā)培養(yǎng)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(fā)率達(dá)100%；最佳愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)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(dǎo)率分別為99.17%、92.50%；最佳不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)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(dǎo)率分別為94.17%、65.83%，單位愈傷組織分化芽數(shù)分別為3、1.87個(gè)；最佳生根培養(yǎng)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(shù)為3.0條，平均根長(zhǎng)為3.0 cm；煉苗10 d后，移栽到配比為表土∶椰磚營(yíng)養(yǎng)土∶黑沙土=1∶2∶1的混合基質(zhì)中，移栽成活率達(dá)到91.7%。

關(guān)鍵詞：珠芽魔芋；組織誘導(dǎo)；組織培養(yǎng)；快速繁殖

中圖分類(lèi)號(hào)：S632.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(dǎo)快速繁殖技術(shù)研究[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2024（7）：15-20.

DOI：10.16498/j.cnki.hnnykx.2024.007.003

收稿日期：2024-03-19

基金項(xiàng)目：德宏州科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)培育專(zhuān)項(xiàng)（20221RC010）；云南省德宏熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所科研基本業(yè)務(wù)專(zhuān)項(xiàng)資金（DTARI-2022-12）；云南省創(chuàng)新科技人才與平臺(tái)計(jì)劃專(zhuān)項(xiàng)（202105AD160013）

作者簡(jiǎn)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(shù)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(qū)[1]，是一類(lèi)植株葉面能氣生多個(gè)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(dá)1.5 m，

植株高可達(dá)2.0 m，喜高溫高濕陰涼環(huán)境，怕直射光和雨澇，在蔭蔽度75%的環(huán)境下生長(zhǎng)旺盛且可達(dá)最佳產(chǎn)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(qiáng)、生長(zhǎng)周期短及高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)等優(yōu)良特性，干片的出粉率可達(dá)75%以上，遠(yuǎn)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(jià)格高等問(wèn)題，生產(chǎn)上多采用葉面球莖和地下球莖作為種芋進(jìn)行繁殖[5]，但難以滿足與日俱增的市場(chǎng)需求；在長(zhǎng)途運(yùn)輸中，種芋易損傷、易感病、易腐爛而導(dǎo)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(zhǎng)差異明顯[6]。這些問(wèn)題極大地阻礙了珠芽魔芋的規(guī)模化種植。因此，研究珠芽魔芋組織誘導(dǎo)快速繁殖技術(shù)，有利于降低種植成本，提高種芋品系純度，促進(jìn)珠芽魔芋的規(guī)?；N植。目前關(guān)于魔芋組培快繁技術(shù)已有大量研究報(bào)道[7-10]，但關(guān)于

珠芽魔芋組織誘導(dǎo)快速繁殖技術(shù)的研究相對(duì)較少[11]。因此，該研究以珠芽魔芋球莖為外植體，開(kāi)展組織誘導(dǎo)快速繁殖技術(shù)研究，以期為珠芽魔芋的規(guī)?；N植提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以云南省隴川縣引進(jìn)的珠芽黃魔芋小球莖為外植體，經(jīng)莖塊腋芽誘導(dǎo)，篩選優(yōu)勢(shì)植株葉片和葉柄作為供試材料。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 外植體消毒與腋芽萌發(fā) 選擇生長(zhǎng)健壯、無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)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(jīng)自來(lái)水沖洗1～2 h，無(wú)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(wú)菌水沖洗5～6次。用無(wú)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(kāi)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(yǎng)基中，培養(yǎng)基中添加30 g/L蔗糖、5 g/L瓊脂。每個(gè)處理接種20塊，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。接種后先于暗光培養(yǎng)室培養(yǎng)5 d，再置于培養(yǎng)溫度25±2℃、光照強(qiáng)度1 600～

2 000 lx、光照時(shí)間10 h/d條件下培養(yǎng)30 d后，統(tǒng)計(jì)萌發(fā)率、平均萌芽數(shù)。其中，萌發(fā)率=萌發(fā)腋芽塊數(shù)/接種總塊數(shù)×100%。

1.2.2 愈傷組織誘導(dǎo) 待誘導(dǎo)培養(yǎng)出的腋芽長(zhǎng)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(yǎng)基中，培養(yǎng)基中添加30 g/L蔗糖、5 g/L瓊脂。每個(gè)處理接種40份葉片或葉柄，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。接種后于培養(yǎng)溫度25±2℃、光照強(qiáng)度2 000～2 500 lx、光照時(shí)間10 h/d條件下培養(yǎng)30 d后，統(tǒng)計(jì)愈傷組織出愈數(shù)及誘導(dǎo)率。其中，愈傷組織誘導(dǎo)率=長(zhǎng)出愈傷組織的塊數(shù)/接種總塊數(shù)×100%。

1.2.3 不定芽誘導(dǎo) 將誘導(dǎo)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(yǎng)基中，培養(yǎng)基中添加25 g/L蔗糖，5 g/L瓊脂。每個(gè)處理接種40塊，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。接種后于培養(yǎng)溫度25±2℃、光照強(qiáng)度2 500～3 000 lx、光照時(shí)間10 h/d條件下培養(yǎng)30 d后，統(tǒng)計(jì)不定芽誘導(dǎo)

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

1.2.4 生根誘導(dǎo) 待增殖分化的不定芽長(zhǎng)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(yǎng)基中，培養(yǎng)基中添加20 g/L蔗糖、0.5 g/L碳粉、5 g/L瓊脂。每個(gè)處理接種40株，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。接種后于培養(yǎng)溫度25±2℃、光照強(qiáng)度3 000～

3 500 lx、光照時(shí)間10 h/d條件下培養(yǎng)30 d后，統(tǒng)計(jì)平均生根率、平均根數(shù)和平均根長(zhǎng)。其中，生根率=生根苗數(shù)/接種苗總數(shù)×100%。

1.2.5 煉苗移栽 經(jīng)生根培養(yǎng)獲得帶根、莖、葉的完整小苗，待其長(zhǎng)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(yǎng)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(zhì)（表土、腐熟刨花、草炭土、黑沙土、椰磚營(yíng)養(yǎng)土混合配比）的5 cm×7 cm穴盤(pán)中，每個(gè)處理移栽72株，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。移栽后使用雙層遮陽(yáng)網(wǎng)進(jìn)行遮陽(yáng)，并搭塑料薄膜小拱棚保濕5 d，兩端薄膜揭開(kāi)透氣；6～15 d期間早、晚揭開(kāi)薄膜，其余時(shí)間覆蓋薄膜；15 d后揭開(kāi)薄膜進(jìn)入正常管理[12]。約間隔10～15 d施用1次根莖類(lèi)專(zhuān)用葉面肥（倍優(yōu)果）400倍液，溫度不超過(guò)30℃。移栽30 d后，計(jì)算成活率。成活率=成活株數(shù)/移栽株數(shù)×100%。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與處理

使用DPS 7.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan

新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 腋芽萌發(fā)誘導(dǎo)培養(yǎng)基的篩選

將帶腋芽的塊莖接種于萌發(fā)培養(yǎng)基中7 d后，腋

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

2，4-D濃度的升高，萌芽數(shù)和萌發(fā)率呈下降趨勢(shì)；當(dāng)2，4-D濃度一定時(shí)，隨著6-BA濃度的升高，萌芽數(shù)和萌發(fā)率先升高后降低；當(dāng)6-BA濃度為0.5 mg/L，2，4-D濃度分別為0.1、0.4 mg/L時(shí)，萌芽數(shù)和萌發(fā)率差異不顯著。由此可見(jiàn)，低濃度的2，4-D促進(jìn)腋芽萌發(fā)，且6-BA在腋芽萌發(fā)過(guò)程中起主要作用。因此，最佳腋芽萌發(fā)培養(yǎng)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(fā)率達(dá)100%。

2.2 愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基的篩選

珠芽魔芋的葉片接種6～10 d后開(kāi)始膨大，葉柄7～11 d后開(kāi)始膨大；培養(yǎng)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(fā)現(xiàn)，葉片正面平放在培養(yǎng)基上，葉脈處最先產(chǎn)生愈傷組織；葉柄橫放在培養(yǎng)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(dǎo)產(chǎn)生的愈傷組織比葉柄多且好，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，愈傷組織慢慢褐化。由表2可知，當(dāng)6-BA濃度一定時(shí)，隨著GA3濃度的升高，葉片和葉柄形成愈傷組織的誘導(dǎo)率先升高后降低；當(dāng)GA3濃度一定時(shí)，隨著6-BA濃度的升高，葉片和葉柄形成愈傷組織的誘導(dǎo)率也先升高后降低；對(duì)于所有處理，葉片誘導(dǎo)愈傷組織的效果好于葉柄。通過(guò)綜合評(píng)價(jià)，最佳愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)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(dǎo)率分別為99.17%、92.50%。

2.3 不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基的篩選

觀察發(fā)現(xiàn)，葉片愈傷組織誘導(dǎo)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(dǎo)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(dāng)6-BA濃度為1.0 mg/L，NAA濃度分別為0.4、0.8 mg/L時(shí)，葉片的誘導(dǎo)率差異不顯著，單位愈傷組織分化芽數(shù)差異顯著；而葉柄的誘導(dǎo)率和單位愈傷組織分化芽數(shù)差異均不顯著。6-BA濃度過(guò)高或過(guò)低都利于不定芽誘導(dǎo)分化。因此，通過(guò)綜合評(píng)價(jià)，最佳不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)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(dǎo)率分別為94.17%、65.83%，單位愈傷組織分化芽數(shù)分別為3、1.87個(gè)。

2.4 生根培養(yǎng)基的篩選

將不定芽切成單芽接種于生根培養(yǎng)基中，觀察其生根情況（圖7）。由表4可知，當(dāng)NAA濃度為0.4 mg/L，IBA濃度分別為0.2、0.4 mg/L時(shí)，生根率差異顯著，平均根數(shù)和平均根長(zhǎng)差異不顯著。當(dāng)IBA濃度一定時(shí)，隨著NAA濃度的升高，生根率、平均根數(shù)和平均根長(zhǎng)先升后降；NAA與IBA適中濃度的配比，能誘導(dǎo)出較粗壯的根系。因此，最佳生根培養(yǎng)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(shù)為3.0條，平均根長(zhǎng)為3.0 cm。

2.5 移栽基質(zhì)的篩選

煉苗后將珠芽魔芋幼苗移栽到不同混合基質(zhì)中，移栽成活的珠芽魔芋生根苗見(jiàn)圖8。由表5可知，移栽到4種不同混合基質(zhì)中的珠芽魔芋苗的成活率差異顯著，基質(zhì)配比為表土∶椰磚營(yíng)養(yǎng)土∶黑沙土=

1∶2∶1的移栽成活率最高，達(dá)到91.7%；基質(zhì)配比為表土∶腐熟刨花=2∶1的成活率最低，為59.23%。

3 結(jié)論與討論

該研究以珠芽魔芋小球莖為外植體誘導(dǎo)腋芽萌發(fā)，在培養(yǎng)基中添加2，4-D后，發(fā)現(xiàn)地下球莖腋芽誘導(dǎo)率大于葉面球莖，這一結(jié)果與王自布等[13]的研究結(jié)果相似。將珠芽魔芋球莖腋芽誘導(dǎo)的葉片或葉柄作為增殖材料，都能誘導(dǎo)出生長(zhǎng)狀態(tài)較好的愈傷組織，其中葉片誘導(dǎo)形成愈傷組織具有分化速度快、培養(yǎng)周期短等特點(diǎn)，其效果好于葉柄誘導(dǎo)。在愈傷組織誘導(dǎo)分化過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)6-BA和GA3濃度適中時(shí)，誘導(dǎo)率最高，因此最佳愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)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(dǎo)率分別為99.17%、92.50%。該研究中6-BA濃度過(guò)高或過(guò)低都不利于不定芽的分化，濃度過(guò)低時(shí)不定芽誘導(dǎo)率低，濃度過(guò)高時(shí)分化的不定芽會(huì)出現(xiàn)不同程度的褐化，這與段龍飛等[14]的研究結(jié)果相似。因此最佳不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)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(shí)葉片和葉柄不定芽誘導(dǎo)率分別為94.17%、65.83%，單位愈傷組織分化芽數(shù)分別為3、1.87個(gè)。

根據(jù)趙青華等[15]的研究，在生根培養(yǎng)基中添加適合的濃度的NAA和IBA，能促進(jìn)魔芋不定根的分化，該研究得出了相似的結(jié)果。此外，該研究發(fā)現(xiàn)在生根培養(yǎng)基中添加碳粉可減少褐化，這一結(jié)果與劉麗芳等[16]的研究結(jié)果相似。通過(guò)綜合考察，研究得出最佳生根培養(yǎng)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(dá)97.50%，平均生根數(shù)為3.0條，平均根長(zhǎng)為3.0 cm。由于珠芽魔芋喜好排水良好、疏松肥沃、土質(zhì)深厚的沙質(zhì)土壤，將生根苗移栽到配比為表土∶椰磚營(yíng)養(yǎng)土∶黑沙土=1∶2∶1的混合基質(zhì)中成活率最高，可達(dá)91.7%。

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（責(zé)任編輯：王婷）