不同浓度的NAA、6-BA对凤头姜试管苗生长的影响

赵 卓，舒佳礼，葛台明*

(1.湿地演化与生态恢复湖北省重点实验室，中国地质大学(武汉)，湖北 武汉 430074;2.生物地质与环境地质国家重点实验室，中国地质大学(武汉)，湖北 武汉 430074)

姜(ZingierOfficinaleRoscoe，染色体2n=2x=22)属多年生单子叶草本植物，生产上为一季栽培.植物分类学上属姜科、姜属，能形成地下肉质根状茎的栽培种，又称生姜、鲜姜等.生姜不仅可以食用，还可入药，是我国重要的经济作物之一.生产中，生姜通常是通过无性繁殖，致使病毒在体内大量积累，进而导致产量下降、品质降低、品种退化，制约了生姜的生产发展.脱毒快繁技术可有效地消除姜体内的病毒，从而恢复姜品种的优良种性.

种植于湖北省恩施市来凤县的凤头姜是获得国家地理标志产品保护的、湖北省特有优质生姜品种，因其形似凤头而得名.该姜品质优良、风味独特，鲜仔姜无筋脆嫩、富硒多汁、辛辣适中、美味可口，远销东南亚市场，是全国闻名的传统土特产.

在进行脱毒快繁时，NAA、6-BA浓度的选择是一个非常关键的因素.本试验研究了NAA、6-BA对凤头姜脱毒试管苗生根、增殖、根状茎发育及株高的影响，为生产提供依据.

表1 试验所用培养基的组成

表2 不同浓度的NAA对生姜生根数、分蘖数、根状茎增殖倍数及株高的方差分析

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验姜种为凤头姜，采自湖北省恩施市来凤县.

1.2 试验方法

1.2.1 催芽 选用肉质饱满的凤头姜，清洗干净后，室温条件下在土中催芽.

1.2.2 茎尖脱毒与脱毒苗的获取 萌发后切取1～2 cm的嫩芽，在自来水下冲洗30 min后用滤纸吸干或晾干.在超净工作台上用75%酒精处理30 s，再用0.1%的HgCl2消毒10 min，然后用无菌水洗涤3次.剥取长约0.5 mm、仅带有一个叶原基的茎尖分生组织作为外植体，接种到添加0.2 mg/L的NAA和1.0 mg/L BA的MS培养基中，(25±1)℃暗培.大约30 d后，将形成的愈伤组织转入添加0.2 mg/L的NAA和2.0 mg/L BA的MS培养基中诱导植株再生.再生的培养条件为(25±1)℃，组织培养专用荧光灯照明，照明周期16 h光照/8 h黑暗，光强7500lx.

1.2.3 脱毒苗的继代培养及不同植物生长调节物质效应研究 再生试管苗经30 d左右的培养后，去掉根及老叶，只留取1～2 cm的茎段，将其转入添加不同浓度的NAA和6-BA的MS培养基中，比较不同激素组合对试管苗生长的影响.每一处理至少10支试管，并重复3次.

培养基组成见表1，培养条件同植株再生的培养条件.

2 结果与分析

2.1 NAA对来凤姜生长的影响

脱毒苗培养28 d后，对各性状进行调查，并进行方差分析，分析结果见表2.由表2可知NAA对来凤姜生根和分蘖有显著影响，而对根状茎的增殖及株高的影响效果不明显.

添加了不同浓度的NAA的MS培养基中，凤头姜脱毒苗的平均生根数、分蘖数、根状茎增殖倍数及株高随着NAA浓度的增加变化趋势是不同的(图1、2).

由图1可以看出：随着NAA浓度的增加，总根数及纤维根数是先下降后增加最后又下降的趋势，即在NAA浓度为0.2 mg/L时平均总生根数和纤维根数最多；而肉质根数则是现增加后降低的趋势，即在NAA浓度为0.1 mg/L时平均肉质根的生根数最多.

表3 不同浓度的6-BA对生姜生根数、分蘖数、根状茎增殖倍数及株高的方差分析

图1 不同浓度NAA对凤头姜脱毒苗生根的影响 Fig.1 Effect of different concentrations Fig.2 Effect of different concentrations of NAA of NAA on rooting of test tube plantlets on proliferation,rhizome growth and plant height of ginger cultivar Foutoujiang of test tube plantlets of ginger cultivar Foutoujiang

由图2可以看出：随着NAA浓度的增加，分蘖数是逐渐增加的，浓度过高则分蘖数会下降，即当NAA的浓度为0.2 mg/L时平均分蘖数最多；而根状茎增殖倍数则是呈平缓的下降趋势，即NAA浓度为0 mg/L时根状茎平均增殖倍数最多，表明NAA对根状茎的生长不利；株高是随着NAA浓度的增加先下降后升高最后又下降的趋势，即当NAA浓度为0.5 mg/L时平均株高最高.

2.2 6-BA对生姜生长的影响

脱毒苗培养28 d后，对各性状进行调查，并进行方差分析，分析结果见表3.由表3可知，6-BA对生姜生根及株高有显著的影响，而对分蘖数及根状茎增殖倍数的影响效果不显著.

添加不同浓度6-BA的MS培养基中，凤头姜脱毒苗平均生根数、分蘖数、根状茎增殖倍数及株高随着6-BA浓度的增加变化趋势是不同的(图3、4).

由图3可以看出：大体上来说，随着6-BA浓度的增加，无论是总根数、肉质根数还是纤维根数都是随着6-BA浓度的增加而下降的.当6-BA浓度小于2 mg/L时，下降趋势不甚明显，一旦浓度大于4 mg/L后，三者均大幅度下降.上述结果表明，6-BA对凤头姜脱毒试管苗的生根具有抑制作用.

图3 不同浓度的6-BA对凤头姜脱毒苗生根的影响 图4 不同浓度的6-BA对凤头姜脱毒苗增殖、根状茎增殖倍数及株高的影响 Fig.3 Effect of different concentrations of 6-BA on rooting of test tube plantlets proliferation, rhizome growth and plant height of Fig.4 Effect of different concentrations of 6-BA on of ginger cultivar Foutoujiang test tube plantlets of ginger cultivar Foutoujiang

由图4可以看出：随着6-BA浓度的增加，分蘖数一直增加，直至6-BA浓度为4 mg/L时平均分蘖数最大，然后才略有下降；根状茎增殖倍数同6-BA浓度的关系也有着同分蘖数类似的趋势，而且也是在6-BA浓度达到4 mg/L时达到最大值，表明4 mg/L 6-BA对于促进凤头姜脱毒试管苗的分蘖和根状茎的生长最为有利.然而，株高与6-BA浓度的变化曲线正好同上述分蘖数、根状茎增殖倍数相反，即不添加6-BA是平均株高最高，以后株高随6-BA浓度的升高而逐步降低，直至当6-BA超过最佳浓度后，由于过高浓度的6-BA导致了分蘖数的下降而使株高略呈上升趋势.这个结果也同时表明，分蘖数、根状茎增殖量同株高具有反向相关.

3 讨论

不同激素浓度及其组合方式对生姜试管苗生长的影响已有较多的文献报道，如Sharma等[1]对生姜试管苗进行诱导，当6-BA的浓度为3.0 mg/L、NAA的浓度为0.5 mg/L时适于生姜生根.陈传红等[2]报道，当6-BA 5.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L有利生姜的分蘖，当BA的浓度为0.2 mg/L，NAA的浓度为0.5 mg/L时对生姜的根状茎的生长最为有利.本实验通过改变培养基中6-BA和NAA的浓度，观察对生姜生长的作用，发现这两种激素对生姜的生根、根状茎的增殖、分蘖、株高等都起到了重要的作用.

6-BA是一种细胞分裂素，在试管苗的快繁中经常与NAA一起配合使用.我们的研究发现，6-BA对凤头姜脱毒试管苗生根不利.李红梅也认为高浓度的6-BA也不利于生姜根的分化[3].吴家丽等[4]研究了白水生姜的快繁，发现6-BA的浓度及其与NAA的比例是决定生姜试管苗快繁的重要因素.在大范围内研究了不同浓度6-BA和NAA对快繁的影响，发现6-BA在一定浓度范围内可以促进分蘖和根状茎的增殖，但是当浓度过高，则促进作用下降，这一结果同刘文萍[5]的相似.同时，结果还表明，分蘖数、根状茎增殖比例同6-BA浓度变化的趋势与脱毒苗株高与6-BA浓度的关系具有反向相关性，这可能是由于6-BA刺激分蘖增加后，由于过多的分蘖相互竞争，导致了单个孽芽的生长受到了影响的缘故.

NAA作为一种生长素类激素，主要促进细胞伸长生长和细胞分裂，促进生根.在本实验中NAA对生姜的生根主要表现为促进作用，但当NAA的浓度超过0.2 mg/L，NAA的促进作用开始减弱.雷开荣[6]得到的数据同样可以说明NAA可以促进生姜的生根，但是浓度过高促进作用下降.NAA属于生长素类激素，而生长素类激素对于芽的生长是低浓度促进高浓度抑制，本实验所得的结果与此结论一致.

4 结论

在所有添加不同浓度NAA、6-BA的MS培养基中，都可以诱导凤头姜脱毒试管苗根、芽、根状茎的形成及株高的改变.但是不同的培养基组成，诱导效果不同，提示在生产中可以根据需要选择不同的培养基.

当NAA浓度为0.2 mg/L，6-BA浓度为2 mg/L时，凤头姜的生根数最多；当NAA浓度为0.1 mg/L，6-BA浓度为4 mg/L时，对凤头姜试管苗的增殖最有利；当NAA的浓度为0 mg/L，6-BA浓度为2 mg/L时最有利于根状茎的增大；当NAA浓度为0.5 mg/L，6-BA浓度为2 mg/L时，最有利于株高的增加.

[1] Sharma T R,Singh B M.High-frequency in vitro multiplication of disease-free Zingier Officinale Roca[J].Plant Cell Reports,1997，17(1):68-72.

[2] 陈传红，金卫根，杨柏云.蔗糖和多效唑对试管生姜形成的影响[J].热带亚热带植物学报，2006,b(2):146-150.

[3] 李红梅，张侠,宋莉璐.生姜茎尖的组织培养及试管苗快繁体系的研究[J].山东科学，2008,21(5):36-38.

[4] 吴家丽.白水生姜组培脱毒及离体快繁体系建立研究[J].长江蔬菜，2011(4)：17-21.

[5] 刘文萍.密纹片姜茎尖培养脱毒快繁技术研究[J].中国农学通报,2005,21(6):100-101.

[6] 雷开荣.生姜组织培养中增殖与生根同步培养技术研究[J].中国种业，2006(5):33-34.