食用百合试管苗缓慢生长保存的研究

张玉芹 冯建军 赵景芳

（1内蒙古民族大学农学院，内蒙古通辽 028043；2兴安盟科右中旗农业局，内蒙古科右中旗 029400；3内蒙古兴安盟突泉县农业技术推广中心，内蒙古兴安盟 137500）

食用百合试管苗缓慢生长保存的研究

张玉芹1冯建军2赵景芳3

（1内蒙古民族大学农学院，内蒙古通辽 028043；2兴安盟科右中旗农业局，内蒙古科右中旗 029400；3内蒙古兴安盟突泉县农业技术推广中心，内蒙古兴安盟 137500）

为了建立食用百合种质资源缓慢生长保存体系，将扩繁培养后得到的试管苗接种到12种不同培养基中，10 ℃和25 ℃下分别保存6个月，观察不同处理试管苗生长情况。结果表明:低浓度甘露醇对百合试管苗生长的抑制效果差，而高浓度甘露醇严重影响其生长势，缓慢生长保存的最适浓度为20 g·L-1；蔗糖对百合试管苗的生长有抑制作用，适宜浓度为60 g·L-1；20 g·L-1甘露醇+60 g·L-1蔗糖处理的百合试管苗存活率均达100 %，且有鳞茎形成，保存效果最好。10 ℃保存的试管苗生长缓慢，有利于鳞茎形成，保存至6个月时不需要继代培养；25 ℃保存试管苗的鳞茎形成率低，培养基损失量高，必须继代才能继续保存。

食用百合；试管苗；缓慢生长

食用百合有很高的食用价值，是菜中珍品，其肥厚的鳞片含有丰富的淀粉和蛋白质、脂肪、糖类、果胶质，VB1、胡萝卜素的含量也较丰富，还含有钙、磷、锌、铁、硒等13种微量元素和18种氨基酸（卢美娇，2001；马云光和邓成忠，2002）。百合栽培一般采用分球繁殖，用种量大，生长周期长；鳞片扦插易腐烂，成活率低，容易感染病毒，造成品种退化，从而影响产品品质（岳雷，2005）。缓慢生长保存植物种质资源是近年来新发展起来的，较为有效的种质保存方法:以组织培养技术为基础，通过改变试管苗的生长环境，使细胞生长降至最小限度，延长继代间隔时间，减少继代次数，以避免频繁继代造成污染或引发种质变异。具有保存时间长，占空间少，利用时可直接播种入土壤，操作简便，节省费用，且安全、可靠、无病虫为害等优点，尤其适用于无性繁殖的作物（周逊和向长萍，2008）。该技术已应用于马铃薯、甘薯、草莓、大蒜、生姜、胡萝卜等作物（Westcott，1981；Withers，1986；徐培文 等，2002；庄飞云 等，2005；赵密珍 等，2006；周逊 等，2008），但通过缓慢生长保存食用百合种质资源的研究却鲜见报道。本试验以兰州百合〔Lilum davidiiDuch. var.unicolor（Hoog）Cotton〕为试材，探讨温度、甘露醇及蔗糖浓度对百合试管苗缓慢生长的影响，以期为保存百合种质资源提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料为兰州市场上购买的2008年收获的新鲜兰州百合。

1.2 试验方法

MS+IAA0.05 mg·L-1+6-BA0.1 mg·L-1培养基诱导分化形成的小苗，经 MS+NAA0.1 mg·L-1+6-BA0.25 mg·L-1培养基扩繁后继代培养一段时间，待长成15～25 mm长的幼苗后，接种在不同培养基上（表1），分别在（10±1）℃和（25±1）℃下保存，光照时间为每天8 h，光照强度为6130 lx（560 FC）。每个处理3次重复，每个重复接种3瓶，共9瓶，每瓶5株试管苗，同时做空白培养基计算培养基损失量，每处理3瓶。

保存期间，测定培养基的质量，观察试管苗的生长状况和基部是否有鳞茎发生，测量试管苗的株高。为防止污染，试管苗株高是用直尺直接在三角瓶外测定。

表1 试管苗缓慢生长保存培养基设计 g·L-1

2 结果与分析

2.1 试管苗成活率

由表2可以看出，不同处理试管苗，10 ℃下保存3个月时，存活率均为100 %，保存6个月时，除SN2、SN4、SN5和SN6外，其他处理的试管苗均有不同程度枯死，其中CK3蔗糖浓度为90 g·L-1且未添加甘露醇的试管苗存活率最低，只有79.6 %。甘露醇和蔗糖浓度对试管苗存活率均有影响:SN4、SN5和SN6甘露醇浓度为20 g·L-1的试管苗存活率最高，达100 %；SN8蔗糖浓度为60 g·L-1时，试管苗的存活率较高，蔗糖浓度过高存活率下降。

25 ℃下保存3个月时，不同处理的试管苗开始出现枯死现象。SN4和SN5甘露醇浓度20 g·L-1试管苗存活率为100 %，SN8蔗糖浓度60 g·L-1时，试管苗存活率为100 %，甘露醇浓度和蔗糖浓度过高试管苗的存活率均下降。保存6个月时，SN5（20 g·L-1甘露醇+60 g·L-1蔗糖）试管苗存活率为100 %，其他处理的试管苗均有不同程度死亡。

表2 不同处理保存试管苗平均成活率及株高增量

2.2 试管苗株高变化

从表2可知，10 ℃下保存的试管苗在保存1个月时生长很缓慢，除CK1、CK2和SN4外，其他处理株高增加量均不到1 cm，且生长健壮。第1～3个月试管苗生长较快，保存到3个月时，CK1株高增量最大，为3.11 cm，但叶尖有轻度枯死，SN9株高增量最小，只有0.27 cm。蔗糖浓度越高株高增量越小，说明蔗糖可明显抑制试管苗的生长，甘露醇浓度对株高的影响不及蔗糖浓度，但也表现为随着浓度增高抑制作用增强的趋势。保存到6个月时，试管苗增长缓慢，未添加甘露醇的处理株高增量最小，但试管苗叶尖枯死较严重，SN5（60 g·L-1蔗糖+20 g·L-1甘露醇）处理的增量小且未出现叶尖枯死。

25 ℃下保存的试管苗株高较10 ℃下保存的试管苗增长快，对蔗糖及甘露醇的反应与10℃下保存的趋势基本相同，蔗糖浓度及甘露醇浓度过高导致试管苗枯死，CK3叶尖枯死最为严重，甘露醇浓度超过20 g·L-1时叶尖也出现枯死。25℃下保存的试管苗仍表现为甘露醇浓度20 g·L-1+糖浓度60 g·L-1时保存效果最好。

2.3 缓慢保存试管苗微型鳞茎形成状况

由表3可知，在10 ℃下保存3个月，除SN1和CK1外，其他处理试管苗均有微型鳞茎形成，SN5形成率最高，为68.9 %；保存6个月时各处理及对照均有微型鳞茎形成，SN3、SN5和SN8形成率均超过80 %，其中SN5达到了93.3 %。

25 ℃下保存的试管苗在保存1个月时部分处理就有微型鳞茎出现，以SN5的形成率最高，为24.4 %，而培养基中蔗糖浓度较低的SN1、SN4、SN7和CK1均未有微型鳞茎形成。保存6个月后，SN1、SN4、SN7和CK1仍未有微型鳞茎出现，SN5的鳞茎形成率仍最高，同一处理的鳞茎形成率均低于10 ℃保存6个月的鳞茎形成率，表明在一定范围内，提高蔗糖浓度降低保存温度有利于兰州百合试管苗的鳞茎形成。

2.4 试管苗培养基损失量

由表3可以看出，10 ℃下保存1个月，培养基损失量均很低，未超过2 %；随着保存时间延长，培养基损失量增加，3个月时CK1损失量最大，为6.92 %，SN6损失量最小，为4.34 %；保存6个月时，CK1损失量最大，为12.40 %；10 ℃下保存试管苗6个月不需要更换培养基。25 ℃下保存试管苗培养基保存1个月时损失量均超过5 %，保存6个月时损失量超过20 %，损失量最大的为CK1，达31.54 %，最小的为SN9，达20.21 %，如作保存培养基需继代才能继续保存。

表3 不同处理保存试管苗微型鳞茎形成率及培养基损失量

3 结论与讨论

3.1 温度对试管苗保存的影响

降低培养温度是植物组织培养物缓慢生长保存最常用的方法（徐刚标，2000），野葛常温下保存180 d后成活率为80 %，4 ℃低温下保存180 d后成活率可达98 %（洪森荣 等，2007）。本试验将百合试管苗在2种温度条件下培养，结果表明，10 ℃的低温条件下培养6个月，试管苗不需要更换培养基可继续保存，且低温有利于微型鳞茎的形成；25 ℃下保存的试管苗3个月就出现叶尖枯死，6个月后培养基损失量大，需要更换培养基才能继续保存。因此，降低培养温度可显著降低百合试管苗生长速度，减少其继代次数，节省人力、物力，使其得以较长期的保存。

3.2 生长抑制剂对试管苗保存的影响

甘露醇能减小细胞膨压，使养分和水分吸收困难，从而抑制植株生长，减少养分消耗，具有延长植株保存期限的作用（Dorion et al.，1994）；香草在添加15 g·L-1甘露醇培养基上保存，只需每年继代1次即可（Divakaran et al.，2006）；在添加1 %～3 %甘露醇的MS培养基上，淡黄花百合组培苗保存10个月后存活率为92 %左右（李黛 等，2006）；辛淑英和谢欣（1995）研究得出2 %甘露醇处理保存的百合试管苗效果最好。本试验中，10 ℃下保存在添加甘露醇培养基试管苗，6个月后不需要继代而继续保存，且试管苗生长健壮；25 ℃下保存的百合试管苗，在加有甘露醇的培养基中保存6个月，转到新鲜培基上仍能成活，甘露醇浓度为20 g·L-1时效果最好。

糖类物质是试管苗生存和生长的主要碳源（史永忠 等，1996）。添加蔗糖后，咖啡试管苗保存2 a大大提高了成活率，但浓度过高，植株吸水困难，也会导致不良后果（Kartha et al.，1981）。陈辉等（2006）研究百合种质资源限制生长法保存时得出，培养基中添加高浓度蔗糖会限制其生长，随着蔗糖浓度的升高，抑制作用逐渐加强，但高浓度的糖会增加试管苗死亡率，蔗糖浓度达到90 g·L-1以上时出现死亡。本试验结果表明，蔗糖浓度在60 g·L-1时保存的百合试管苗效果最好。

3.3 试管苗保存的可行性

建立在植物微繁基础上的试管苗缓慢生长保存，其目的是降低试管苗的生长速度，从而建立试管苗种质库，达到中长期保存。缓慢生长保存的试管苗可随时转入繁殖，不需长时间恢复，这对快速繁殖十分有用。在年周期中，并非任何时候都适于进行快繁；市场对品种的需求也是变化莫测的。因此，有必要对一些试管材料进行中短期的保存，在这种情况下，试管缓慢生长保存是较为合适的保存方法。在本试验中，由百合鳞片诱导培养出来的试管苗在10 ℃低温下不经继代遮光保存6个月，长势良好，SN2、SN5和SN6处理存活率达到100 %。说明利用这一途径对百合种质资源进行中短期保存是可行的。但要在实践中运用还有许多需要完善的地方，如:关于百合低温保存生理的研究、百合低温保存后遗传变异的检测等。

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Studies on Edible Lily in vitro Conservation Technique by Slow-growth Method

ZHANG Yu-qin1, FENG Jian-jun2, ZHAO Jing-fang3
（1College of Agronomy, Inner Mongolia University for Nationalities, Tongliao028043, Inner Mongolia, China;2Agriculture Bureau of Xinganmeng, Keyouzhongqi029400, Inner Mongolia, China; 3Agricultural Technology Extension Center of Tuquan County, Xinganmeng137500, Inner Mongolia, China）

In order to establish conservation system for edible lily slow-growth germplasm resources,the test-tube plantlets gained from micro-propagation were inoculated in12 different culture media and conserved under10 ℃ and25 ℃ for6 months, respectively, so as to observe the growth of test-tube plantlets under different treatments. The results showed that the low mannitol concentration has poor control affect on the growth of test-tube plantlets, while the high concentration severely affect the plantlets growth. The suitable mannitol concentration was20 g·L-1for conserving edible lily plantlets with slow-growth. Sucrose has restrain effect on the growth of test-tube plantlet,60 g·L-1sucrose is the suitable media.20 g·L-1mannitol+60 g·L-1sucrose is the best treatment for slow growth conservation of edible lily test-tube plantlets. Their survival rate can reach100 %, and the rate of bulb formation is high.10 ℃ can keep the plantlet grow slowly and promote the bulb formation for6 months conservation without subculture, while under25 ℃ the rate of bulb formation is reduced, and the medium loss is serious. The plantlets must be preserved with subculture.

Edible lily; Test-tube plantlet; Slow-growth

S644.1

A

1000-6346（2010）24-0069-05

2010-09-16；接受日期:2010-10-16

张玉芹，女，博士，讲师，主要从事无性繁殖蔬菜种质保存研究工作，E-mail:zhyq369@126.com